MATLAB实验报告 2
matlab实验二

北京工业大学Matlab实验报告**: ***学号: ************: **实验二、Matlab 的基本计算(一)实验目的1.掌握建立矩阵的方法。
2.掌握Matlab 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
3.能用Matlab 进行基本的数组、矩阵运算。
4.掌握矩阵分析的方法以及能用矩阵运算或求逆法解线性方程组。
5.掌握Matlab 中的关系运算与逻辑运算。
(二)实验环境1.计算机2.MATLAB7.0集成环境(三)实验内容及要求1、熟练操作MATLAB7.0运行环境;2、自主编写程序,必要时参考相关资料;3、实验前应写出程序大致框架或完整的程序代码;4、完成实验报告。
(四)实验程序设计1.利用diag 等函数产生下列矩阵。
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=032570800a ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=804050702b2.利用reshape 函数将1题中的a 和b 变换成行向量。
3.产生一个均匀分布在(-5,5)之间的随机矩阵(10×2),要求精确到小数点后一位。
4.已知:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=76538773443412A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=731203321B求下列表达式的值:(1) B A K *611+=和I B A K +-=12(其中I 为单位矩阵)(2) B A K *21=和B A K *.22=(3) 331^A K =和3.32^A K =(4) B A K /41=和A B K \42=(5) ],[51B A K =和]2:);],3,1([[52^B A K = 5.下面是一个线性方程组:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡52.067.095.03216/15/14/15/14/13/14/13/12/1x x x(1)求方程的解(矩阵除法和求逆法)(2)将方程右边向量元素3b 改为0.53,再求解,并比较3b 的变化和解的相对变化。
matlab计算机实验报告

matlab计算机实验报告Matlab计算机实验报告引言Matlab是一种强大的计算机软件,广泛应用于科学计算、数据分析和工程设计等领域。
本实验报告旨在介绍我对Matlab的实验研究和应用。
通过实验,我深入了解了Matlab的功能和特点,并通过实际案例展示了其在科学计算和数据处理中的应用。
实验一:基本操作和语法在本实验中,我首先学习了Matlab的基本操作和语法。
通过编写简单的程序,我熟悉了Matlab的变量定义、赋值、运算符和条件语句等基本语法。
我还学习了Matlab的矩阵操作和向量化计算的优势。
通过实例演示,我发现Matlab在处理大规模数据时具有高效性和便捷性。
实验二:数据可视化数据可视化是Matlab的重要应用之一。
在本实验中,我学习了如何使用Matlab绘制各种图表,如折线图、散点图、柱状图和饼图等。
我了解了Matlab 的绘图函数和参数设置,并通过实例展示了如何将数据转化为直观的图形展示。
数据可视化不仅可以帮助我们更好地理解数据,还可以用于数据分析和决策支持。
实验三:数值计算和优化Matlab在数值计算和优化方面具有强大的功能。
在本实验中,我学习了Matlab 的数值计算函数和工具箱,如数值积分、微分方程求解和线性代数运算等。
通过实例研究,我发现Matlab在求解复杂数学问题和优化算法方面具有出色的性能。
这对于科学研究和工程设计中的数值分析和优化问题非常有用。
实验四:图像处理和模式识别Matlab在图像处理和模式识别领域也有广泛的应用。
在本实验中,我学习了Matlab的图像处理工具箱和模式识别算法。
通过实例演示,我了解了如何使用Matlab进行图像滤波、边缘检测和特征提取等操作。
我还学习了一些常见的模式识别算法,如支持向量机和神经网络等。
这些技术在计算机视觉和模式识别中具有重要的应用价值。
实验五:信号处理和系统建模Matlab在信号处理和系统建模方面也有广泛的应用。
在本实验中,我学习了Matlab的信号处理工具箱和系统建模工具。
南华大学《MATLAB及应用》实验报告2

核科学技术学院实验报告实验项目名称MATLAB符号计算所属课程名称MATLAB及应用实验类型上机实验实验日期12月日指导教师谢芹班级学号姓名成绩一、实验名称MATLAB符号计算二、实验目的(1)掌握定义符号对象的方法(2)掌握符号表达式的运算法则以及符号矩阵运算(3)掌握求符号函数极限及导数的方法(4)掌握求符号函数定积分和不定积分的方法三、实验原理1. 函数极限及导数的方法(1)函数极限:limit(F,x,a) 求符号函数f(x)的极限值。
即计算当变量x趋近于常数a时,f(x)函数的极限值。
(2)limit(f):求符号函数f(x)的极限值。
符号函数f(x)的变量为函数findsym(f)确定的默认变量;没有指定变量的目标值时,系统默认变量趋近于0,即a=0的情况。
(3)limit(f,x,a,'right'):求符号函数f的极限值。
'right'表示变量x从右边趋近于a。
(4)limit(f,x,a,‘left’):求符号函数f的极限值。
‘left’表示变量x从左边趋近于a。
2. 微分:diff(s):没有指定变量和导数阶数,则系统按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求一阶导数。
diff(s,'v'):以v为自变量,对符号表达式s求一阶导数。
diff(s,n):按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求n阶导数,n为正整数。
diff(s,'v',n):以v为自变量,对符号表达式s求n阶导数。
3. 函数定积分和不定积分的方法:int(s):没有指定积分变量和积分阶数时,系统按findsym函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分。
int(s,v):以v为自变量,对被积函数或符号表达式s求不定积分。
int(s,v,a,b):求定积分运算。
a,b分别表示定积分的下限和上限。
梯形法:trapz(x,y):x为分割点构成的向量,y为被积函数在分割点上的函数值构成的向量;抛物线法:quad(f,a,b,tol),f 是被积函数,[a,b]是积分区间,tol 是精度。
MATLAB实验报告

实验二MATLAB语言基础一、实验目的基本掌握MA TLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算(区分数组运算和矩阵运算)、常用的数学函数。
了解字符串的操作。
二、实验内容1.向量的生成与运算;2.矩阵的创建、引用和运算;3.多维数组的创建及运算;4.字符串的操作。
三、实验步骤1.向量的生成与运算①向量的生成向量的生成有三种方法:直接输入法:生成行向量、列向量;冒号表达式法:变量=初值:间隔(可正可负):终值函数法:使用linspace线性等分函数,logspace对数等分函数。
格式为:linspace(初值,终值,个数)Logspace(初值,终值,个数), 初值及终值均为10的次幂。
②向量的运算A=[1 2 3 4 5],b=3:7,计算两行向量的转置,两行向量人加、减,两列向量的加、减;向量的点积与叉积。
a=[1 2 3 4 5];b=3:7;a =1 2 3 4 5b =3 4 5 6 7at=a',bt=b'at =12345bt =34567e1=a+b,e2=a-be1 =4 6 8 10 12 e2 =-2 -2 -2 -2 -2 f1=at+bt,f2=at-btf1 =4561012f2 =-2-2-2-2-2g1=dot(a,b),g2=a*bt>> g1=dot(a,b),g2=a*btg1 =85g2 =85g4=a.*b>> g4=a.*bg4 =3 8 15 24 35A=1:3;B=4:6;g3=cross(A,B)>> g3=cross(a,b)g3 =-3 6 -3注意:g1和g2的结果是否相同,为什么?g4的结果与g1和g2结果是否一样,为什么?g1和g2的结果相同,因为两者是同一种运算;g4与g1和g2不相同,因为两者一个是点乘一个是叉乘,运算不一样。
2.矩阵的创建、引用和运算矩阵是由n×m元素构成的矩阵结构。
实验二MATLAB程序设计含实验报告

实验二 MATLAB 程序设计一、 实验目的1.掌握利用if 语句实现选择结构的方法。
2.掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。
3.掌握利用for 语句实现循环结构的方法。
4.掌握利用while 语句实现循环结构的方法。
5.掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。
二、 实验的设备及条件计算机一台(带有MATLAB7.0以上的软件环境)。
M 文件的编写:启动MATLAB 后,点击File|New|M-File ,启动MATLAB 的程序编辑及调试器(Editor/Debugger ),编辑以下程序,点击File|Save 保存程序,注意文件名最好用英文字符。
点击Debug|Run 运行程序,在命令窗口查看运行结果,程序如有错误则改正三、 实验内容1.编写求解方程02=++c bx ax 的根的函数(这个方程不一定为一元二次方程,因c b a 、、的不同取值而定),这里应根据c b a 、、的不同取值分别处理,有输入参数提示,当0~,0,0===c b a 时应提示“为恒不等式!”。
并输入几组典型值加以检验。
(提示:提示输入使用input 函数)2.输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A+、A 、B 、C 、D 、E 。
其中100分为A+,90分~99分为A ,80分~89分为B ,70分~79分为C ,60分~69分为D ,60分以下为E 。
要求:(1)用switch 语句实现。
(2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。
(提示:注意单元矩阵的用法)3.数论中一个有趣的题目:任意一个正整数,若为偶数,则用2除之,若为奇数,则与3相乘再加上1。
重复此过程,最终得到的结果为1。
如:2?13?10?5?16?8?4?2?16?3?10?5?16?8?4?2?1运行下面的程序,按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
请为关键的Matlab 语句填写上相关注释,说明其含义或功能。
MATLAB实验报告第二章

第二章作业M2_1.利用MATLAB实现下列连续时间信号。
(1)x(t)=u(t)-u(t-2)function y=heaviside(t);y=(t>0);endt=-10:0.001:10;>>xt=heaviside(t)-heaviside(t-2);>>plot(t,xt)>>axis([-10,10,-2,2])(2) x(t)=u(t)function y=heaviside(t);y=(t>0);endt=-10:0.001:10;>>xt=heaviside(t);>>plot(t,xt)>>axis([-10,10,-2,2])(3)xt=10exp(-t)-5exp(-2t)>> A=10;a=-1;>> t=0:0.001:10;>> x1t=A*exp(a*t);>> A=5;a=-2;>> t=0:0.001:10;>> x2t=A*exp(a*t);>>xt=x1t-x2t;>>plot(t,xt)(4)xt=tu(t)>> t=-10:0.001:10;>>xt=t.*heaviside(t);>>plot(t,xt)(5)xt=2|sin(10pit+pi/3)| >> A=2;w0=10*pi;phi=pi/3; >> t=0:0.001:1;>>xt=A*abs(sin(w0*t+phi)); >>plot(t,xt)>>axis([0,1,-4,4])Xt=cost+sin(2pit)>> A=1;w0=1;phi=0; >> t=0:0.002:10;>> x1t=A*cos(w0*t+phi); >> A=2;w0=2*pi;phi=0; >> t=0:0.002:10;>> x2t=A*sin(w0*t+phi); >>xt=x1t+x2t;>>plot(t,xt)(7)xt=4exp(-0.5t)cos(2pit) >> A=5;a=-0.5;>> t=0:0.001:10;>> x1t=A*exp(a*t);>> A=1;w0=2*pi;phi=0; >> t=0:0.001:10;>> x2t=A*cos(w0*t+phi); >>xt=x1t.*x2t;>>plot(t,xt)(8)Sa(pit)cos(30t)A=1;w0=30;phi=0;>> t=0:0.001:3;>> x1t=A*cos(w0*t+phi);>> t=0:0.001:3;>> x2t=sinc(t);>>xt=x1t.*x2t;>>plot(t,xt)M2-3,写出书中图示波形函数,并画出xt,x0.5t,x(2-0.5t)的图像function yt=x2_3(t)yt=t.*(t>=0&t<2)+2*(t>=2&t<3)+(-1)*(t>=3&t<=5); end>> t=0:0.001:5;>>xt=x2_3(t);>>title('x(t)');>>plot(t,xt)>>axis([0,6,-2,3])>> t=0:0.001:10;xt=x2_3(0.5*t); >>plot(t,xt)>>title('x(0.5t)')>>axis([0,10,-2,3])x(0.5t)>> t=-10:0.001:10;>>xt=x2_3(2-0.5*t);>>plot(t,xt)>>title('x(2-0.5t)')>>axis([-10,10,-2,3])M2-4画出图示的奇分量和偶分量。
matlab实验报告2
第二次上机作业准备&要求:1、 运行课件第三章(课本第四章)讲过的例子,掌握Matlab 的流程控制语句、函数及脚本文件的编程、调试方法。
2、 本次作业(4~12题)要求全部写M 文件;3、 题目要求未明确要求写脚本文件还是函数文件的,学生自己决定是写脚本文件还是函数文件。
只要能够实现要求。
4、 列出第二章课堂上出现过的所有函数,知道它们的作用并试着调用这些函数。
作业:1. 继续完成第一次上机实验未完成的作业。
2. 分析脚本M 文件及函数M 文件的区别。
(1)脚本文件没有输入参数,也不返回输出参数,而函数文件可以带输入参数,也可以返回输出参数。
(2)脚本文件对MATLAB 工作空间中的变量进行操作,文件中所有命令的执行结果也完全返回到工作空间中,而函数文件中定义的变量为局部变量,当函数文件执行完毕时。
这些变量被清除。
(3)脚本文件可以直接运行。
在MATLAB 命令行窗口输入脚本文件的名字,就会顺序执行脚本文件中的命令。
而函数文件不能直接运行,要以函数调用的方式来调用。
3. 已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=7613870451A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=023352138B ,求下列表达式的值,并注意第(2)(3)小题表达式的结果有何特点:(1)B A 6+ 、I B A +-2(其中I 为单位阵);>> A+6*Bans =47 23 -1012 37 26-15 73 7>> A^2-B+Ians =-18 -217 1722 533 10921 867 526(2)A*B、A.*B、B*A、B.*A;>> A*Bans =14 14 16-10 51 21125 328 180>> A.*Bans =-8 15 40 35 24-9 122 0>> B*Aans =-11 0 -157 228 533 -1 28>> B.*Aans =-8 15 40 35 24-9 122 0(3)A/B、B\A、A./B、B.\A;A/Bans =1.2234 -0.92552.9787-0.9468 2.3511 -0.95744.6170 3.8723 13.8936>> B\Aans =-0.5106 -8.6170 -1.12770.7340 17.5745 1.8085-0.8830 -21.2128 0.4043>> A./Bans =-0.1250 1.6667 4.00000 1.4000 2.6667-1.0000 30.5000 Inf>> B.\Aans =-0.1250 1.6667 4.00000 1.4000 2.6667-1.0000 30.5000 Inf(4)[A, B]、[A([1 3],:);B^2]。
MATLAB数学实验报告2
MATLAB数学实验报告姓名:李帆班级:机械(硕)21学号:2120104008第一次数学实验报告——线性规划问题一,实验问题1,某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需要700g蛋白质,30g矿物质,100mg 维生素。
现有五种饲料可供选择,各种饲料的每千克营养成分含量和单价如下表。
是确定既能满足动物生长的营养需要,游客是费用最省的选用饲料方案。
2,某工厂生产甲、乙、丙三种产品,单位产品所需工时分别为2、3、1个;单位产品所需原料分别为3、1、5公斤;单位产品利润分别为2、3、5元。
工厂每天可利用的工时为12个,可供应的原料为15公斤。
为使总利润为最大,试确定日生产计划和最大利润。
二,问题分析1,1)该题属于采用线性规划的方式求出最优解的数学问题。
该题有以下特点,1.目标函数有线性,是求目标函数的最小值;2.约束条件为线性方程组;3.未知变量都有非负限制。
1,2)求解该类问题的方法有图解法,理论解法和软件解法。
图解法常用于解变量较少的线性规划问题。
理论解法要构建完整的理论体系。
目前用于解线性规划的理论解法有:单纯形法,椭球算法等。
在此,我们采用单纯形法的MATLAB软件解法来求解该问题。
1,3)此题中,要求既要满足动物生长的营养需要,又要使费用最省,则使每种饲料的选用量为变量,以总费用的最小值为所求量,同时每种饲料的使用量要符合营养成分的要求。
1,4)在此,首先确定建立线性规划模型。
设饲料i选用量为xi公斤,i=1,2,3,4,5.则有模型:Minz=0.2x1+0.7x2+0.4x3+0.3x4+0.8x5s.t.{3x1+2x2+6x4+18x5>=700;x1+0.5x2+0.2x3+2x4+0.5x5>=300.5x1+x2+0.2x3+2x4+0.8x5>=100Xj>=0,j=1,2,3,4,5解之得:x1=x2=x3=0X4=39.74359X5=25.14603Zmin=32.435902,1)该问题与第一题分析步骤相似,故只在此写出其线性规划模型Z=2x+3y+5z2x+3y+z<=123x+y+5z<=15三,程序设计流程图第一题:c=[0.2,0.7,0.4,0.3,0.8]A=[3,2,1,6,18;1,0.5,0.2,2,0.5;0.5,1,0.2,2,0.8;1,0,0,0,0;0,1, 0,0,0;0,0,1,0,0;0,0,0,1,0;0,0,0,0,1]b=[700,30,100,0,0,0,0,0][x,fval]=linprog(c,-A,-b)c=0.20000.70000.40000.30000.8000A=3.0000 2.0000 1.0000 6.000018.00001.00000.50000.20002.00000.50000.5000 1.00000.2000 2.00000.80001.000000000 1.000000000 1.000000000 1.000000000 1.0000b=7003010000000Optimization terminated.x=0.0000-0.00000.000039.743625.6410fval=32.4359第二题c=[-2-3-5]A=[231;315]b=[12;15]lb=[000][x,Z,exitflag,output]=linprog(c,A,b,[],[],lb,[])将上述程序输入matlab。
matlab实验报告
实验一:MATLAB基本操作一、实验目的1、学习掌握MA TLAB语言的基本操作方法2、掌握命令窗口的使用3、熟悉MA TLAB的数据表示、基本运算和程序控制语句4、熟悉MA TLAB程序设计的基本方法二、实验内容和要求2.b.帮助命令的使用,查找SQRT函数的使用方法按Start-help-search,输入sqrtc.矩阵运算(1)已知A=[1 2;3 4];B=[5 5;7 8];求A^2*B输入A=[1 2;3 4];B=[5 5;7 8];A^2*B结果为:ans =105 115229 251(2)矩阵除法已知A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9];B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3];求A/B,A\BA/B=1.0000 1.0000 1.00004.0000 2.5000 2.00007.0000 4.0000 3.0000A\B=1.0e+016 *0.3152 -1.2609 0.9457-0.6304 2.5218 -1.89130.3152 -1.2609 0.9457(3)矩阵的转置及共轭转置已知A=[15+i,2-i,1;6*i,4,9-i];求A.',A'A=15.0000 + 1.0000i 2.0000 - 1.0000i 1.00000 + 6.0000i 4.0000 9.0000 - 1.0000iA.'=15.0000 + 1.0000i 0 + 6.0000i2.0000 - 1.0000i 4.00001.0000 9.0000 - 1.0000iA'=15.0000 - 1.0000i 0 - 6.0000i2.0000 + 1.0000i 4.00001.0000 9.0000 + 1.0000i(4)使用冒号选出指定元素已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];求A中第三列前两个元素;A中所有第二行的元素A =1 2 34 5 67 8 9求A中第三列前两个元素:A([1,2],3)ans =36求A中所有第二行的元素:A(2,1:1:end)ans =4 5 6(5)方括号[]用magic函数生成一个4阶魔方矩阵,删除该矩阵的第四列magic(4)ans =16 2 3 135 11 10 89 7 6 124 14 15 1a=ans;a(:,[1,2,3])ans =16 2 35 11 109 7 64 14 153..多项式(1)求多项式p(X)=x^3-2x-4的根(2)已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4]求矩阵A的特征多项式;求矩阵多项式中未知数为20时的值;把矩阵A作为未知数代入到多项式中;(1)a=[1,0,-2,-4]x=roots(a)x =2.0000-1.0000 + 1.0000i-1.0000 - 1.0000i(2)求特征多项式系数:A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4]p=poly(A)p =1.0000 -6.9000 -77.2600 -86.1300 604.5500求矩阵多项式中未知数为20时的值:c=polyval(p,20)c =7.2778e+004把矩阵A作为未知数代入到多项式中:c=polyval(p,A)c =1.0e+003 *0.3801 -0.4545 -1.9951 0.4601-1.9951 0.2093 -1.9951 -2.8880-0.4545 -4.8978 0.6046 0.43530.4353 0.0840 -0.4545 -1.16174、基本程序设计(1)编写命令文件:计算1+2+3+……+n<2000;n=0;s=0;while s<2000n=n+1;s=s+n;endn=n-1n =62(2)编写函数文件:分别用for和while循环结构编写程序,求2的0到n次幂的和。
matlab数学实验报告
MATLAB数学实验报告指导老师:班级:小组成员:时间:201_/_/_Matlab第二次实验报告小组成员:1题目:实验四;MATLAB选择结构与应用实验目的:掌握if选择结构与程序流程控制;重点掌握break;return;pause语句的应用..问题:问题1:验证“哥德巴赫猜想”;即:任何一个正偶数n>=6均可表示为两个质数的和..要求编制一个函数程序;输入一个正偶数;返回两个质数的和..问题分析:由用户输入一个大于6的偶数;由input语句实现..由if判断语句判断是否输入的数据符合条件..再引用质数判断函数来找出两个质数;再向屏幕输出两个质数即可..编程:function z1;z2=geden;n=input'please input n'if n<6disp'data error';returnendif modn;2==0for i=2:n/2k=0;for j=2:sqrtiif modi;j==0k=k+1;endendfor j=2:sqrtn-iif modn-i;j==0k=k+1;endendif k==0fprintf'two numbers are'fprintf'%.0f;%.0f';i;n-ibreakendendend结果分析:如上图;用户输入了大于6的偶数返回两个质数5和31;通过不断试验;即可验证哥德巴赫猜想..纪录:if判断语句与for循环语句联合嵌套使用可使程序结构更加明晰;更快的解决问题..2题目:实验四;MATLAB选择结构与应用实验目的:用matlab联系生活实际;解决一些生活中常见的实际问题..问题:问题四:在一边长为1的四个顶点上各站有一个人;他们同时开始以等速顺时针沿跑道追逐下一人;在追击过程中;每个人时刻对准目标;试模拟追击路线;并讨论.. (1)四个人能否追到一起(2)若能追到一起;每个人跑过多少路程(3)追到一起所需要的时间设速率为1问题分析:由正方形的几何对称性和四个人运动的对称性可知;只需研究2个人的运动即可解决此问题..编程:hold onaxis0 1 0 1;a=0;0;b=0;1;k=0;dt=0.001;v=1;while k<10000d=norma-b;k=k+1;plota1;a2;'r.';'markersize';15;plotb1;b2;'b.';'markersize';15;fprintf'k=%.0f b%.3f;%.3f a%.3f;%.3f d=%.3f\n';k;b1;b2;a1;a2;da=a+b1-a1/d*dt;b2-a2/d*dt;b=b+b2-a2/d*dt;-b1-a1/d*dt;if d<=0.001breakendendfprintf'每个人所走的路程为:%.3f';k*v*dtfprintf'追到一起所需要的时间为%.3f';k*dt结果分析:上图为2人的模拟运动路线;有对称性可解决所提问题..-上图为运算过程和运算结果..四个人可以追到一起;走过的路程为1.003;时间也为1.003.纪录:此题利用正方形和运动的对称性可以简便运算..3题目:实验八;河流流量估计与数据插值目的:由一些测量数据经过计算处理;解决一些生活实际问题..问题:实验八上机练习题第三题:瑞士地图如图所示;为了算出他的国土面积;做以下测量;由西向东为x轴;由南向北为y轴;从西边界点到东边界点划分为若干区域;测出每个分点的南北边界点y1和y2;得到以下数据mm..已知比例尺1:2222;计算瑞士国土面积;精确值为41288平方公里..测量数据如下:x=7.0 10.5 13.0 17.5 34 40.5 44.5 48 56 61 68.5 76.5 80.5 91 96 101 104 106 111.5 118 123.5 136.5 142 146 150 157 158 ;y1=44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46 43 37 33 28 32 65 55 54 52 50 66 66 68;y2=44 59 70 72 93 100 110 110 110 117 118 116 118 118 121 124 121 121 121 122 116 83 81 82 86 85 68;问题分析:先由题目给定的数据作出瑞士地图的草图;再根据梯形法;使用trapz语句;来估算瑞士国土的面积..编程:x=7.0 10.5 13.0 17.5 34 40.5 44.5 48 56 61 68.5 76.5 80.5 91 96 101 104 106 111.5 118 123.5 136.5 142 146 150 157 158;y1=44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46 43 37 33 28 32 65 55 54 52 50 66 66 68;y2=44 59 70 72 93 100 110 110 110 117 118 116 118 118 121 124 121 121 121 122 116 83 81 82 86 85 68;plotx;y1;'r.';'markersize';15;plotx;y2;'r.';'markersize';15;axis0 160 0 135grid;hold ont=7:158;u1=splinex;y1;t;u2=splinex;y2;t;plott;u1plott;u2s1=trapzt;u1;s2=trapzt;u2;s=s2-s1*2222*22222/10000000;fprintf'S=%.0f';s结果分析:上图为由所给数据绘制出的瑞士地图..上图为运算结果;计算出瑞士的国土面积为42472平方公里;与准确值41288较为接近..纪录:使用梯形分割的方法;trapz语句可以方便计算不规则图形面积;但存在一定误差..4题目:实验七:圆周率的计算与数值积分目的:将数值积分最基本的原理应用于matlab之中;解决一些与积分有关的问题..问题:实验七上机练习题第一题:排洪量某河床的横断面如图7.3所示;为了计算最大排洪量;需要计算其断面积;试根据所给数据m用梯形法计算其断面积..问题分析:河床断面可近似分割成若干曲边梯形;近似处理把它们当做梯形来计算面积可使问题得到简化..编程:clc;clear;x=0 4 10 12 15 22 28 34 40;y=0 1 3 6 8 9 5 3 0;y1=10-y;plotx;y1;'k.';'markersize';15;axis0 40 0 10;grid;hold ont=0:40;u=splinex;y1;t;plott;u;s=40*10-trapzt;u;fprintf's=%.2f\n';s结果分析:上图为河床的断面图..上图为计算结果面积约为180.70平方米..纪录:使用梯形法计算不规则图形面积十分简便易行..5题目:实验七:圆周率的计算与数值积分目的:使用matlab计算解决一些有关积分的问题..问题:实验七上机练习题第三题:从地面发射一枚火箭;在最初100秒内记录其加速度如下;试求火箭在100秒时的速度..Ts=0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100;Am/s*s=30.00 31.63 33.44 35.47 37.75 40.33 43.29 46.69 50.67 54.01 57.23;问题分析:加速度为速度的微分;已知微分求积分;类似于面积问题;可使用梯形法来计算..编程:clc;clear;x=0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100;y=30.00 31.63 33.44 35.47 37.75 40.33 43.29 46.69 50.6754.01 57.23;plotx;y;'k.';'markersize';15;axis0 100 20 60;grid;hold ons=0:10:100;z=splinex;y;s;plots;y;v=trapzx;y;fprintf'v=%.2f\n';v结果分析:上图为加速度变化图..上图为计算结果;求得火箭在100秒时速度约为4168.95m/s..纪录:梯形法可以推广解决许多已知微分求积分的其他问题..6题目:实验七:圆周率的计算与数值积分目的:计算曲线弧长闭曲线周长可使用微元法;ds=sqrtdx^2+dy^2;在转化微积分问题;累加即可得到结果..问题:实验七上机练习题第三题:计算椭圆想x^2/4+y^2=1的周长;使结果具有五位有效数字..问题分析:编程:s=0;dx=0.001;for x=0:0.001:1.999dy=1.-x+0.001.^2/4-1.-x.^2/4;ds=sqrtdx.^2+dy.^2;s=s+ds;ends=4*s;fprintf'the length is'fprintf'%.4f';s结果分析:上图为计算结果;给定椭圆的周长约为9.1823五位有效数字纪录:计算不规则曲线弧长;可使用微元法;划分为若干小的看做直角三角形;利用勾股定理解决..7题目:实验九人口预测与数据拟合目的:掌握一些曲线拟合的方法;了解曲线拟合常用函数..问题:用电压U=10v的电池给电容器充电;t时刻的电压Vt=U-U-V0exp-t/τ;其中V0是电容器的初始电压;τ是充电常数;由所给数据确定V0和τ..t=0.5 1 2 3 4 5 7 9;V=3.64 3.52 2.74 1.78 1.34 1.01 0.57 0.37;问题分析:题中已给出函数关系式;为指数函数曲线拟合;将所给函数式整理可得标准的exp形函数曲线;从而便于解决..编程:t=0.5 1 2 3 4 5 7 9;V=3.64 3.52 2.74 1.78 1.34 1.01 0.57 0.37;plott;V;'k.';'markersize';20;axis0 10 0 4;grid;hold onpause0.5n=8;a=sumt1:n;b=sumt1:n.*t1:n;c=sumlogV1:n;d=sumt1:n.*logV1:n;A=n a;a b;B=c;d;p=invA*Bx=0:10;y=expp1+p2*x;plotx;y;'r-';'linewidth';2结果分析:上图为电压与时间关系图..上图为计算结果;即U-V0=1.4766;所以V0=8.5234;-1/τ=-0.2835;所以τ=3.5273纪录:曲线拟合的一个重难点是选择合适的曲线函数;才能提高拟合度..8题目:实验七圆周率的计算与数值积分目的:拓展圆周率的各种计算方法;掌握其他数值的近似计算方法..问题:实验七练习2:计算ln2的近似值精确到10的-5次方(1)利用级数展开的方法来计算(2)利用梯形法计算(3)利用抛物线法问题分析:级数展开;梯形法;抛物线法是常见的近似运算方法..编程:1级数展开的方法clc;clear;n=0;r=1;p=0;k=-1;while r>=0.1e-5n=n+1;k=k*-1;p1=p+k/n;r=absp1-p;fprintf'n=%.0f;p=%.10f\n';n;p1;p=p1;end2梯形法clc;clear;f=inline'1./x';x=1:0.1:2;y=fx;p=trapzx;y;fprintf'p=%.6f\n';p3抛物线法clc;clear;f=inline'1./x';a=1;b=2;n=1;z=quadf;a;b;fprintf'z=%.10f\n';z结果分析:(1)级数展开的方法(2)梯形法3抛物线法纪录:级数展开法;梯形法;抛物线法;计算近似值时应合理利用..梯形法和抛物线法不易提高精确度;级数展开法可以提高精确度..9题目:实验八河流流量估计与数据插值目的:掌握求插值多项式的方法;并利用此计算近似值..问题:已知y=fx的函数表如下x=0.40 0.55 0.65 0.80 0.90 1.05;y=0.41075 0.57815 0.69675 0.88811 1.02652 1.25382;求四次拉格朗日插值多项式;并由此求f0.596问题分析:利用所给函数表可计算拉格朗日插值多项式..编程:function p=lagrangex;yL=lengthx;a=onesL;for j=2:La:;j=a:;j-1.*x';endx=inva*y';for i=1:Lpi=xL-i+1;endx=0.40 0.55 0.65 0.80 0.90 1.05;y=0.41075 0.57815 0.69675 0.88811 1.02652 1.25382; plotx;y;'k.';'markersize';15axis0 2 0 2grid;hold on;p=lagrangex;y;t=0:0.1:1.5;u=polyvalp;t;plott;u;'r-'a=polyvalp;0.596结果分析:上图为所求结果;估算值和插值多项式..纪录:插值多项式是一项十分实用的方法..10题目:求正整数n的阶乘:p=1*2*3*…*n=n;并求出n=20时的结果目的:练习使用循环变量解决数学问题问题:对程序:Clear;clc;n=20;p=1;for i=1:np=p*i;fprintf’i=%.0f;p=%.0f\n’;i;pend进行修改使它:利用input命令对n惊醒赋值问题分析:题中给出程序中“n=20”修改;使用input命令;讲题中的输出命令放出循环之外..编程:clear;clc;n=input'n=';p=1;for i=1:np=p*i;endfprintf'i=%.0f;p=%.0f\n';i;p结果:n=20i=20;p=2432902008176640000>>结果分析:使用input命令可以实现人机对话;使用户自由赋值;输出语句在程序中的位置对输出的结果有很大的影响;在循环内部可以在计算过城中不断输出结果;在循环之外则可以控制只输出最后结果..11题目:对于数列{√2};n=1;2;…;求当其前n项和不超过1000时的n的值及合的大小..目的:运用条件循环解决文帝个项数的循环程序求解;问题:对程序:clear;clc;n=0;s=0;while s<=1000n=n+1;s=s+sqrtn;fprintf’n=%.0f;s=%.4f\n’;n;send问题分析:题中所给程序中的限制变量为上次循环之后的s;导致s超过上限后仍有一次的循环;若把循环变量改为这次的s;则可以避免这种情况的发生..编程:clear;clc;n=0;s=0;while s+sqrtn<=1000n=n+1;s=s+sqrtnfprintf'n=%.0f;s=%.4f\n';n;send结果:……s =970.8891n=128;s=970.8891s =982.2469n=129;s=982.2469s =993.6487n=130;s=993.6487>>结果分析:从结果中可以看出;最后一步为我们需要的答案;从这道题我们可以得出循环变量对一道编程的重要性..。
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R=alpha./sum(alpha); format bank daily=300*R' pay=A*diag(daily)
【运行结果】 在 MATLAB 命令窗口中运行程序,屏幕将显示出 A 的三个特征值
20.00
-2.00
2.00 由于第一个特征值恰好为 20,在提示符“input Index about eigvalu=20:=”后输入索 引值 1。 程序继续运行,得出最后计算结果为
20 是该矩阵的牲值,于是
就是属于特征值
的特征向量。按
约定总工作量决定总工资应该为 6000 元,则应该有 X1+X2+X3=6000
【实验过程】 MATLAB 程序如下 A=[4,2,12;8,10,2;8,8,6]; [P,D]=eig(A); disp(diag(D)) II=input('input Index about eigvalu=20:='); if II==0,error('problem have no solution'),end alpha=P(:,II);
MATLAB
数Байду номын сангаас学 实 验 报 告
通信与信息工程学院 通信工程 1103
1107020329 申旭 1107020324 孙林 1107020326 高佳威
【实验内容】 有三个技术个人分别是木工、电工和管道工,他们准备合作装修自己的新房子。在装修
之前约定:每人总共工作 20 天(包括在自己家);每人每日的工资平均为 100 元;每人的日 工资应使得每人的总收入和总支出等。需要计算每人的日工资分别是多少,以确定他们的工 作日交换是否平衡,如果不平衡,将由谁买单。一个初步的工作日分配方案如下
表 3-1 工作日分配方案
【实验方案】 设木工、电工和管道工的日工资分别为:,,。由总收入和总支出相等的约定,建立
线性议程组
4 2 12 x1 x1
8 10
2
x2
20
x2
8 8 6 x3 x3
整理,得
显然问题与矩阵特征值问题有联系,由于矩阵是正矩阵且每列元素之和均为 20,所以
daily =
93.94
96.97
109.09
pay =
375.76
193.94
1309.09
751.52
969.70
218.18
751.52
775.76
每人的日工资由变量 daily 的数据给出。
654.55
结果表明: 表 3-2 日工资列表
最后的二维数组给出了二维数组,表明付款明细账,行表示支付,列表示收取。显 然第一行相加等于第一列相加,第二行相加等于第二列相加,第三行相加等于第三列相加。 表 3-3 工资支付收取方案