实验一 Matlab基本操作及运算

实验一Matlab基本操作及运算
一、实验目的：
1．熟悉MATLAB基本操作
2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算
二、实验基本知识：
1.熟悉MATLAB环境
熟悉MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。

2.掌握MATLAB常用命令
3.MATLAB变量与运算符
变量命名规则如下：
（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成
（2）变量名应以英文字母开头
（3）长度不大于31个
（4）区分大小写
MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。

MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符
表2 MATLAB算术运算符
表3 MATLAB关系运算符
表4 MATLAB逻辑运算符
表5 MATLAB特殊运算
4. MATLAB的一维、二维数组的访问
表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式
5. MATLAB的基本运算
表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表
6.MATLAB的常用函数
表8 标准数组生成函数
表9 数组操作函数
7.多项式运算
poly——产生特征多项式系数向量
roots——求多项式的根
p=poly2str(c,‘x’)—（将特征多项式系数向量c转换为以习惯方式显示是多项式）conv, convs——多项式乘运算
deconv——多项式除运算
polyder(p)——求p的微分
polyder(a, b)——求多项式a,b乘积的微分
[p,q]=polyder(p1,p2)——求解多项式p1/p2微分的有理分式
poly(p,A)——按数组运算规则求多项式p在自变量A的值
polym(p,A)——按矩阵运算规则求多项式p在自变量A的值
三、实验内容
1、新建一个文件夹（自己的名字命名）
2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

方法如下：
3、保存，关闭对话框（要求抓取自己实验的图，插入到自己的实验报告中）
4、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，
学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）
5、使用clc 、clear ，观察command window 、command history 和workspace
等窗口的变化结果。

、
1> 执行clc 后，command window 内容被清空，command history 多出一行clc ，workspace 无变
化
2> 执行clear 后，command window 内容不变，command history 多出一行clear ，workspace 无变
化
6、假设x =3，y = 4，用Matlab 计算下列表达式： (1)
()
23
2
x y x y -=576 (2)
43x
y
=1 (3) 24x x π- =0.4654 (4)
3
3x
x x y -=-0.7297 >> x=3;y=4;z=(x^2*y^3)/(x-y)^2 z = 576
>> x=3;y=4;z=(4*x)/(3*y) z =
1
>> x=3;y=4;z=4/x*pi*x^(-2)
z =
0.4654
>> x=3;y=4;z=x^3/(x^3-y^x)
z =
-0.7297
7、求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变
量。

（1）
12
2sin85
1
z
e
=
+
=0.2375
z1=2*sin(85/180*pi)/(1+exp(2)) z1 =
0.2375
（2）
2
212 1
ln(
0.455 2
i
z x x
+
⎡⎤
==⎢⎥
-⎣⎦
其中=
>> x=[2,1+2i;-0.45,5]
x =
2.0000 1.0000 + 2.0000i
-0.4500 5.0000
>> z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2))
z2 =
0.7114 - 0.0253i 0.8968 + 0.3658i
0.2139 + 0.9343i 1.1541 - 0.0044i
8、练习使用MATLAB的基本运算符、数组访问指令、标准数组生成函数和
数组操作函数。

（1）输入help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

（2）分别输入clc、clear，了解其功能和作用。

输入clc时候，command window里的内容被清空
输入clear时候，workspace的变量被清除了
（3）输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10)
从1到20中，每相邻两个数相差2.即C(i+1)-C(i)=2
C(i)表示C数组中第i个元素，C = 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
（4）输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗口中执行下列表达式，记录输出结果并说明其含义：
输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]
输出一个3行3列的矩阵
A =
7 1 5
2 5 6
3 1 5
输入B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]
输出一个3行3列的矩阵
B =
1 1 1
2 2 2
3 3 3
（5）二维数组的创建和访问，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A第2行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素。

clc;
A=[1 2 3 4 5 6 7 8;5 6 7 8 9 0 4 3;3 4 5 6 7 8 9 0;7 8 9 0 6 4 1 2]
A(2,3)
A(2,:)
A(:,6)
（6）使用表8列出的常用函数来创建二维矩阵（可通过help方法，查看实例）。

clc;
A=[1 2;3 4;5 6;7 8]
A =
1 2
3 4
5 6
7 8
9、下面的语句用于画出函数
()0.2
2x
y x e-
=
在[0,10]区间的值
x = 0:0.1:10;
y = 2*exp(-0.2*x);
plot(x,y)
用Matlab编辑器创建一个m文件，把上述语句写入这个m文件并命名为“test1.m”，保存在当前路径中，然后在命令窗中键入test1，观察结果和运行程序后工作空间的变化。

10、多项式运算
（1）求多项式3
p x x x
=--的根
()24
clc;
p=[1,0,-2,-4]
roots(p)
（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;
clc;
A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4]
B=poly(A)
ps=poly2str(B,'x’)
11、完成下列操作：
求[100,999]之间能被21整除的数的个数。

clc;
m=0;
for n=100:999
if n/21==round(n/21)
m=m+1;
k(m)=n;
else
end
end
k,m
实验报告提交格式：
1、实验题目
2、实验目的
3、实验内容（包括运行的结果或截图）。