matlab数值分析实验报告

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MATLAB数值实验一(数据的插值运算及其应用完整版)

MATLAB数值实验一(数据的插值运算及其应用完整版)

佛山科学技术学院实 验 报 告课程名称 数值分析 实验项目 插值法与数据拟合 专业班级 机械工程 姓 名 余红杰 学 号 10 指导教师 陈剑 成 绩 日 期 月 日一、实验目的1、学会Lagrange 插值、牛顿插值和三次样条插值等基本插值方法;2、讨论插值的Runge 现象3、学会Matlab 提供的插值函数的使用方法,会用这些函数解决实际问题。

二、实验原理1、拉格朗日插值多项式2、牛顿插值多项式3、三次样条插值 三、实验步骤1、用MATLAB 编写独立的拉格朗日插值多项式函数2、用MATLAB 编写独立的牛顿插值多项式函数3、用MATLAB 编写独立的三次样条函数(边界条件为第一、二种情形)4、已知函数在下列各点的值为:根据步骤1,2,3编好的程序,试分别用4次拉格朗日多项式4()L x 、牛顿插值多项式4()P x 以及三次样条函数()S x (自然边界条件)对数据进行插值,并用图给出 {(,),0.20.08,0,1,2,,10i i i x y x i i =+=},4()L x 、4()P x 和()S x 。

5、在区间[-1,1]上分别取10,20n =用两组等距节点对龙格函数21(),(11)125f x x x=-≤≤+作多项式插值,对不同n 值,分别画出插值函数及()f x 的图形。

6、下列数据点的插值可以得到平方根函数的近似,在区间[0,64]上作图。

(1)用这9个点作8次多项式插值8()L x 。

(2)用三次样条(第一边界条件)程序求()S x 。

7、对于给函数21()125f x x =+在区间[-1,1]上取10.2(0,1,,10)i x i i =-+=,试求3次曲线拟合,试画出拟合曲线并打印出方程,与第5题的结果比较。

四、实验过程与结果:1、Lagrange 插值多项式源代码:function ya=lag(x,y,xa) %x 所有已知插值点 %y 插值点对应函数值 %xa 所求点,自变量 %ya 所求点插值估计量 ya=0; mu=1; %初始化%循环方式求L 系数,并求和: for i = 1:length(y) for j = 1:length(x) if i ~= jmu = mu * (xa - x(j) ) / ( x(i) - x(j) ); else continue end endya = ya + y(i) * mu ; mu = 1; end2、Newton 源代码:function ya = newton(x,y,xa) %x 所有已知插值点 %y 插值点对应函数值 %xa 所求点,自变量 %ya 所求点插值估计量 %建立系数零矩阵D 及初始化:D = zeros(length(x)-1);ya = y(1);xi = 1;%求出矩阵D,该矩阵第一行为牛顿插值多项式系数:for i=1:(length(x)-1)D(i,1) = (y(i+1) -y(i))/(x(i+1) -x(i));endfor j=2:(length(x)-1)for i=1:(length(x)-j)D(i,j) = (D(i+1,j-1) - D(i,j-1)) / (x(i+j) - x(i)); endend%xi为单个多项式(x-x(1))(x-x(2))...的值for i=1:(length(x)-1)for j=1:ixi = xi*(xa - x(j));endya = ya + D(1,i)*xi;xi = 1;end3、三次样条插值多项式(1)(第一边界条件)源代码:function y=yt1(x0,y0,f_0,f_n,x) _____________(1)%第一类边界条件下三次样条插值;%xi 所求点;%yi 所求点函数值;%x 已知插值点;%y 已知插值点函数值;%f_0左端点一次导数值;%f_n右端点一次导数值;n = length(x0);z = length(y0);h = zeros(n-1,1);k=zeros(n-2,1);l=zeros(n-2,1);S=2*eye(n);for i=1:n-1h(i)= x0(i+1)-x0(i);endfor i=1:n-2k(i)= h(i+1)/(h(i+1)+h(i));l(i)= 1-k(i);end%对于第一种边界条件:k = [1;k]; _______________________(2)l = [l;1]; _______________________(3)%构建系数矩阵S:for i = 1:n-1S(i,i+1) = k(i);S(i+1,i) = l(i);end%建立均差表:F=zeros(n-1,2);for i = 1:n-1F(i,1) = (y0(i+1)-y0(i))/(x0(i+1)-x0(i));endD = zeros(n-2,1);for i = 1:n-2F(i,2) = (F(i+1,1)-F(i,1))/(x0(i+2)-x0(i));D(i,1) = 6 * F(i,2);end%构建函数D:d0 = 6*(F(1,2)-f_0)/h(1); ___________(4)dn = 6*(f_n-F(n-1,2))/h(n-1); ___________(5)D = [d0;D;dn]; ______________(6)m= S\D;%寻找x所在位置,并求出对应插值:for i = 1:length(x)for j = 1:n-1if (x(i)<=x0(j+1))&(x(i)>=x0(j))y(i) =( m(j)*(x0(j+1)-x(i))^3)/(6*h(j))+...(m(j+1)*(x(i)-x0(j))^3)/(6*h(j))+...(y0(j)-(m(j)*h(j)^2)/6)*(x0(j+1)-x(i))/h(j)+... (y0(j+1)-(m(j+1)*h(j)^2)/6)*(x(i)-x0(j))/h(j) ; break;else continue;endendend(2)(自然边界条件)源代码:仅仅需要对上面部分标注的位置做如下修改:__(1):function y=yt2(x0,y0,x)__(2):k=[0;k]__(3):l=[l;0]__(4)+(5):删除—(6):D=[0:D:0]4、——————————————PS:另建了一个f方程文件,后面有一题也有用到。

matlab实验报告总结精选

matlab实验报告总结精选

matlab实验报告总结电气工程学院自动化102班 2012年12月21日实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的1.熟悉MATLAB开发环境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常用命令变量与运算符变量命名规则如下:变量名可以由英语字母、数字和下划线组成变量名应以英文字母开头长度不大于31个区分大小写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特殊运算的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验内容1、新建一个文件夹2、启动,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

3、保存,关闭对话框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eye5、学习使用clc、clear,观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

6、初步程序的编写练习,新建M-file,保存,学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。

注意:每一次M-file的修改后,都要存盘。

练习A: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。

学习使用clc、clear,了解其功能和作用。

答:clc是清除命令窗体内容 clear是清除工作区间输入C=1:2:20,则C表示什么?其中i=1,2,3,?,10。

matlab实验报告

matlab实验报告

目录一、基础题 (2)二、绘图题 (3)三、句柄图形和图形用户界面制作 (9)四、Simulink仿真题 (13)五、专题实验总结 (17)六、参考文献 (17)一.基础题实验目的:1、掌握数组的创建和寻访;2、掌握MA TLAB 数组的运算;3、熟悉MA TLAB 关系操作和逻辑操作;4、掌握函数的调用。

实验要求:1、熟练掌握数组运算;2、熟悉MA TLAB 的各种数据类型及函数调用;3、初步了解M 文件及其编写、调试与运行。

实验内容:某公司投资2000万元建成一条生产线。

投产后,在时刻t 的追加成本和追加收益分别为G(t)= (百万元/年), H(t)= (百万元/年)。

试确定该生产线在合适何时停产可获最大利润?最大利润是多少?解:构造函数f(t)=H(t)-G(t)=13-t-3t 2/3=0 ;令t 1/3=x,则f(t)=-t 3-3t 2+13 可得矩阵P=[-1,-3,0,13]求最佳生产时间的源程序如下:p=[-1,-3,0,13]; x=roots(p); t=x.^3运行结果如下: t =3.6768 +21.4316i 3.6768 -21.4316i4.6465考虑到实际情况,显然两个虚数根应该舍掉。

所以将t=4.6425带入,求积分。

代码:t=4.6465; x=0:0.01:t;y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y)运行结果: ans =26.32083/225tt ++3/218t-结论:比较以上三组数据,可知最佳生产时间t=4.6465年,可获得的最大收益为 26.3208(百万元/年)。

减去20(百万元)投资,可得最终利润为6.3208(百万元)。

二.作图题实验目的:1、进一步熟悉M 文件调试过程;2、熟练掌握MA TLAB 二维、三维图形的绘制;3、掌握图形的修饰; 实验要求:1、进一步熟悉和掌握MA TLAB 的编程及调试;2、掌握二维、三维图形的绘制;3、掌握图形交互指令的使用;实验内容:1、二维绘图: (1)函数)sin(2x ey x-=,求:a. 绘制[0 ,8]区间内的图形,加注x,y 轴及图形名称;b. 最大值和最小值;c. 零值;求解:a、命令:ezplot('2*exp(-x)*sin(x)',[0,8]) %绘图title(f) , xlabel('x') ,ylabel('y') %加轴名及图名图像:b、先求最小值:从图像上可以看出,在[3,4]之间有最小值,所以命令:[xmin,fmin]=fminbnd(f,3,4)Hold onPlot(xmin,fmin)运行结果:xmin =3.9270 fmin =-0.0279增加一句标注: text(xmin,fmin,'(3.9270,-0.0279)')求最小值求最大值分析:要求最大值,即为求y=-f(x)的最小值,从图像上可以看出,在[0,2]之间有最大值命令:f=inline('-2*exp(-x)*sin(x)') ezplot(f,[0,8][xmin,fmin]=fminbnd(f,0,2) hold onplot(xmin,fmin,'*') Hold onPlot(xmin,fmin)运行结果: xmin = 0.7854 fmin = -0.6448增加标注:text(xmin,fmin,'(0.7854,-0.6448)')(如上图)综上可知:fmax= 0.6448 fmin= -0.0279c 、为了便于观察,首先增加一条直线y=0 命令:hold onezplot('0',[0,8])图像:0123456780.10.20.30.40.50.60.7x2 exp(-x) sin(x)由图像可以看出,在x=0,x=3,x=6附近有零点,所以命令及运行结果如下:fzero(f,0) %求在x=0附近的零点 ans = 0fzero(f,3) %求在x=3附近的零点 ans =3.1416fzero(f,6) %求在x=6附近的零点 ans =6.2832所以零点有三个分别为:x 1=0 x 2=3.1416 x 3=6.2832(2)在同一个画面上建立几个坐标系, 用subplot(m,n,p)命令;把一个画面分成m×n 个图形区域, p 代表当前的区域号,在每个区域中分别画一个图(函数为:;cos sin 2;cos ;sin x x u x z x y ===xxv cos sin =); 命令:>> subplot(2,2,1)>> ezplot('sin(x)',[-2*pi,2*pi]) >> subplot(2,2,2)>> ezplot('cos(x)',[-2*pi,2*pi]) >> subplot(2,2,3)>> ezplot('2*sin(x)*cos(x)',[-2*pi,2*pi]) >> subplot(2,2,4)>> ezplot('sin(x)/cos(x)',[-2*pi,2*pi])图像:2、三维绘图:(1)绘制[-8 8]区间内函数2222)sin(),(yx y x y x f ++=的三维网格曲面图,给该图加上标题;(2)绘制[-8 8]区间内单叶双曲面 125169222=-+z y x 的三维网格曲面图,给该图加上标题;(3) 求函数 f(x,y) = 3x 2+10y 2+3xy-3x +2y 在原点附近的一个极小值点和极小值;作函数 f(x,y)在|x|<2, |y|<1内的图;解:(1)命令:ezsurf('sin(sqrt(x^2+y^2))/sqrt(x^2+y^2)',[-8,8])title('f=sin(sqrt(x^2+y^2))/sqrt(x^2+y^2)')图像:(2)命令:xa=-8:0.2:8; ya=xa;[x,y]=meshgrid(xa,ya); a=3;b=4;c=5;z1=sqrt(c.^2*(x.^2/(a.^2)+y.^2/(b.^2)-1)); z2=-sqrt(c.^2*(x.^2/(a.^2)+y.^2/(b.^2)-1)); surf(x,y,real(z1)) hold on ;surf(x,y,real(z2)) shading interp图像:(3)求极值点命令:>> f=inline('3*x(1)^2+10*x(2)^2+3*x(1)*x(2)-3*x(1)+2*x(2)')f =Inline function:f(x) = 3*x(1)^2+10*x(2)^2+3*x(1)*x(2)-3*x(1)+2*x(2)>> [x,fval]=fminsearch(f,[0,0])运行结果:x = 0.5946 -0.1892fval = -1.0811所以原点附近的极小值点为(0.5946,-0.1892),极小值为:-1.0811 绘图命令:>> x=-2:0.1:2;>> y=-1:0.1:1;>> [xx,yy]=meshgrid(x,y);>> zz=3.*xx.^2+10.*yy.^2+3.*xx.*yy-3.*xx+2.*yy>> surf(xx,yy,zz)图像:三、句柄图形和图形用户界面制作实验目的:1、熟悉句柄图形体系的对象树结构;2、熟练掌握句柄图形体系的对象属性的创建、设置、查询;3、熟练掌握句柄的获取;4、熟练掌握图形用户界面(GUI)的制作;实验要求:1、会获取和显示图形对象的句柄;2、会设置菜单和子菜单;3、会设置用户控件;实验内容:利用底层绘图指令绘制一条余弦曲线。

MATLAB实验报告(1-4)

MATLAB实验报告(1-4)

信号与系统MATLAB第一次实验报告一、实验目的1.熟悉MATLAB软件并会简单的使用运算和简单二维图的绘制。

2.学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法3.观察并熟悉一些信号的波形和特性。

4.学会运用MATLAB进行连续信号时移、反折和尺度变换。

5.学会运用MATLAB进行连续时间微分、积分运算。

6.学会运用MATLAB进行连续信号相加、相乘运算。

7.学会运用MATLAB进行连续信号的奇偶分解。

二、实验任务将实验书中的例题和解析看懂,并在MATLAB软件中练习例题,最终将作业完成。

三、实验内容1.MATLAB软件基本运算入门。

1). MATLAB软件的数值计算:算数运算向量运算:1.向量元素要用”[ ]”括起来,元素之间可用空格、逗号分隔生成行向量,用分号分隔生成列向量。

2.x=x0:step:xn.其中x0位初始值,step表示步长或者增量,xn 为结束值。

矩阵运算:1.矩阵”[ ]”括起来;矩阵每一行的各个元素必须用”,”或者空格分开;矩阵的不同行之间必须用分号”;”或者ENTER分开。

2.矩阵的加法或者减法运算是将矩阵的对应元素分别进行加法或者减法的运算。

3.常用的点运算包括”.*”、”./”、”.\”、”.^”等等。

举例:计算一个函数并绘制出在对应区间上对应的值。

2).MATLAB软件的符号运算:定义符号变量的语句格式为”syms 变量名”2.MATLAB软件简单二维图形绘制1).函数y=f(x)关于变量x的曲线绘制用语:>>plot(x,y)2).输出多个图像表顺序:例如m和n表示在一个窗口中显示m行n列个图像,p表示第p个区域,表达为subplot(mnp)或者subplot(m,n,p)3).表示输出表格横轴纵轴表达范围:axis([xmax,xmin,ymax,ymin])4).标上横轴纵轴的字母:xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)5).命名图像就在subplot写在同一行或者在下一个subplot前:title(‘……’)6).输出:grid on举例1:举例2:3.matlab程序流程控制1).for循环:for循环变量=初值:增量:终值循环体End2).while循环结构:while 逻辑表达式循环体End3).If分支:(单分支表达式)if 逻辑表达式程序模块End(多分支结构的语法格式)if 逻辑表达式1程序模块1Else if 逻辑表达式2程序模块2…else 程序模块nEnd4).switch分支结构Switch 表达式Case 常量1程序模块1Case 常量2程序模块2……Otherwise 程序模块nEnd4.典型信号的MATLAB表示1).实指数信号:y=k*exp(a*t)举例:2).正弦信号:y=k*sin(w*t+phi)3).复指数信号:举例:4).抽样信号5).矩形脉冲信号:y=square(t,DUTY) (width默认为1)6).三角波脉冲信号:y=tripuls(t,width,skew)(skew的取值在-1~+1之间,若skew取值为0则对称)周期三角波信号或锯齿波:Y=sawtooth(t,width)5.单位阶跃信号的MATLAB表示6.信号的时移、反折和尺度变换:Xl=fliplr(x)实现信号的反折7.连续时间信号的微分和积分运算1).连续时间信号的微分运算:语句格式:d iff(function,’variable’,n)Function:需要进行求导运算的函数,variable:求导运算的独立变量,n:求导阶数2).连续时间信号的积分运算:语句格式:int(function,’variable’,a,b)Function:被积函数variable:积分变量a:积分下限b:积分上限(a&b默认是不定积分)8.信号的相加与相乘运算9.信号的奇偶分解四、小结这一次实验让我能够教熟悉的使用这个软件,并且能够输入简单的语句并输出相应的结果和波形图,也在一定程度上巩固了c语言的一些语法。

matlab实验报告

matlab实验报告

2015秋2013级《MATLAB程序设计》实验报告实验一班级:软件131姓名:陈万全学号:132852一、实验目的1、了解MATLAB程序设计的开发环境,熟悉命令窗口、工作区窗口、历史命令等窗口的使用。

2、掌握MATLAB常用命令的使用。

3、掌握MATLAB帮助系统的使用。

4、熟悉利用MATLAB进行简单数学计算以及绘图的操作方法。

二、实验内容1、启动MATLAB软件,熟悉MATLAB的基本工作桌面,了解各个窗口的功能与使用。

图1 MATLAB工作桌面2、MATLAB的常用命令与系统帮助:(1)系统帮助help:用来查询已知命令的用法。

例如已知inv是用来计算逆矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。

lookfor:用来寻找未知的命令。

例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。

找到所需的命令後,即可用help进一步找出其用法。

(2)数据显示格式:常用命令:说明format short 显示小数点后4位(缺省值)format long 显示15位format bank 显示小数点后2位format + 显示+,-,0format short e 5位科学记数法format long e 15位科学记数法format rat 最接近的有理数显示(3)命令行编辑:键盘上的各种箭头和控制键提供了命令的重调、编辑功能。

具体用法如下:↑----重调前一行(可重复使用调用更早的)↓----重调后一行→----前移一字符←----后移一字符home----前移到行首end----移动到行末esc----清除一行del----清除当前字符backspace----清除前一字符(4)MATLAB工作区常用命令:who--------显示当前工作区中所有用户变量名whos--------显示当前工作区中所有用户变量名及大小、字节数和类型disp(x) -----显示变量X的内容clear -----清除工作区中用户定义的所有变量save文件名-----保存工作区中用户定义的所有变量到指定文件中load文件名-----载入指定文件中的数据三、源程序和实验结果1、在命令窗口执行命令完成以下运算,观察workspace 的变化,记录运算结果。

数值分析实验报告一

数值分析实验报告一

实验报告课程名称:数值分析课题名称:比较算法专业:勘查技术与工程姓名:韩鹏洋班级:061132班完成日期:2015 年10 月11 日实验报告一、实验名称比较两种算法收敛性及复杂度二、实验目的(1)培养编程与上机调试能力(2)观察不同算法的差异(3)评估各算法稳定性三、实验要求利用matlab计算算法,并绘图观察收敛性。

四、实验原理利用泰勒展开式逼近函数值五、实验题目求ln 2的近似值六、实验步骤(1)写出ln(1+x)展开式(2)利用Matlab编程计算(3)最后结果分析七、实验整体流程图或算法八、程序及其运行结果clear all;ticn=1:100;s=0;for i=1:100s1=(-1).^(i-1)/i;s=s+s1;y(i)=s;endplot(n,y,'ro');tocclear all;ticn=1:50;s=0;for i=1:50s1=2*(1/3).^(2*i-1)/(2*i-1);s=s+s1;y(i)=s;endhold on;plot(n,y,'b-');toc运行结果:方法1时间已过0.369496 秒。

方法2时间已过0.025252 秒。

九、实验结果分析方法一趋近速度慢,复杂度100+100+(1+2+…+99)=5150 方法二趋近快,复杂度150+3+5+7+…+99=2499选用第二种方法更好十、实验体会。

数值分析实验报告--解线性方程组的迭代法及其并行算法


disp('请注意:高斯-塞德尔迭代的结果没有达 到给定的精度,并且迭代次数已经超过最大迭 代次数max1,方程组的精确解jX和迭代向量X 如下: ') X=X';jX=jX' end end X=X';D,U,L,jX=jX'
高斯-塞德尔的输入为:
A=[10 2 3;2 10 1;3 1 10]; b=[1;1;2]; X0=[0 0 0]'; X=gsdddy(A,b,X0,inf, 0.001,100) A=[10 2 3;2 10 1;3 1 10]; 请注意:因为对角矩阵 D 非奇异,所以此方程组有解.
0.0301 0.0758 0.1834
8.心得体会:
这已经是第三次实验了, 或多或少我已经对 MATLAB 有了更多的了 解与深入的学习。通过这次实验我了解了雅可比迭代法和高斯- 塞德尔迭代法的基本思想,虽然我们不能熟练编出程序,但还是 能看明白的。运行起来也比较容易,让我跟好的了解迭代法的多 样性,使平常手算的题能得到很好的验证。通过这次实验让我对 MATLAB 又有了更深一层的认识,使我对这门课兴趣也更加浓厚。
运行雅可比迭代程序输入: A=[10
b=[1;1;2];X0=[0 0 0]'; X=jacdd(A,b,X0,inf,0.001,100)
2 3;2 10 1;3 1 10];
结果为:
k= 1 X=
0.1000 k= 2 X= 0.0200 k= 3 X= 0.0400 k= 4 X= 0.0276 k= 5 X= 0.0314 k= 6 X= 0.0294 k= 7 X= 0.0301 k= 8 X= 0.0297
6、 设计思想:先化简,把对角线的项提到左边,其它项

MATLAB实验报告

v1.0 可编辑可修改实验一 MATLAB 环境的熟悉与基本运算一、实验目的及要求1.熟悉MATLAB 的开发环境; 2.掌握MATLAB 的一些常用命令;3.掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。

二、实验内容1.熟悉MATLAB 的开发环境: ① MATLAB 的各种窗口:命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。

②路径的设置:建立自己的文件夹,加入到MATLAB 路径中,并保存。

设置当前路径,以方便文件管理。

2.学习使用clc 、clear ,了解其功能和作用。

3.矩阵运算:已知:A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求:A*B 、A.*B ,并比较结果。

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3列前2个元素;A 中所有列第2,3行的元素; 5.在MATLAB 的命令窗口计算: 1) )2sin(π2) 5.4)4.05589(÷⨯+ 6.关系及逻辑运算1)已知:a=[5:1:15]; b=[1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15],求: y=a==b ,并分析结果 2)已知:X=[0 1;1 0]; Y=[0 0;1 0],求: x&y+x>y ,并分析结果 7.文件操作1)将0到1000的所有整数,写入到D 盘下的文件 2)读入D 盘下的文件,并赋给变量num8.符号运算1)对表达式f=x 3-1 进行因式分解2)对表达式f=(2x 2*(x+3)-10)*t ,分别将自变量x 和t 的同类项合并 3)求3(1)xdz z +⎰三、实验报告要求完成实验内容的3、4、5、6、7、8,写出相应的程序、结果实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1.编写程序,计算1+3+5+7+…+(2n+1)的值(用input 语句输入n 值)。

Matlab课程论文(实验报告)

1. 利用符号极限判定函数的连续性。

微积分是数学分析中的一个重要内容,是高等数学建立的基础和整个微分方程体系的基础内容。

Matlab 能够通过符号函数的计算实现微积分运算,如极限、微分、积分、级数等。

极限是当变量无限接近特定值时函数的值,例如,一元函数f(x)的导数f ’(x)的定义为下面的极限:f ’(x)=hx f h x f h )()(0lim -+→ Matlab 符号工具箱利用函数limit 计算符号的极限,其调用格式如下: ● l imit(expr, x , a):求x 趋近于a 的极限,但是当左、右极限不想同时,极限不存在。

● l imit(expr , a): 用 findsym(expr)作为独立变量。

● l imit(expr): 对x 求右趋于a=0的极限。

● l imit(expr, x , a , ‘left ’): 对x 求左趋于a 的极限。

● l imit(expr, x , a , ‘right ’): 对x 求左趋于a 的极限。

函数limit 要求第一个输入变量为符号函数,limit 不支持符号函数的句柄,但是对符号函数句柄f , 可以将f(x)作为输入变量。

例如:讨论函数f(x)= {0x x,0x ,2x 1)(cosx =≠= 的连续性。

求解过程:当x<0, x>0时,f(x)为初等函数,其连续性是显然的,只要考虑在x=0处的连续性。

根据需要,首先创建符号函数的M 文件,其源代码为:保存M 文件,名为ex0.m 。

调用limit 函数判定函数的连续性,代码为由结果可以看出,0lim →x f(x)=+→0lim x f(x)=-→0lim x f(x)=- 1/2 =0=f(0), 所以,在x=0时函数是不连续的。

2.在实际应用中,常常提出这样一种需求:把同一自变量的两个不用量纲、不同数量级的函数量的变化绘制在同一张图上。

例如希望在同一张图上表现出温度、湿度随时间的变化;人口数量、GDP 的变化曲线等。

matlab实验报告

matlab实验报告实验1 熟悉matlab 的开发环境及矩阵操作⼀、实验的教学⽬标通过本次实验使学⽣熟悉MATLAB7.0的开发环境,熟悉MA TLAB ⼯作界⾯的多个常⽤窗⼝包括命令窗⼝、历史命令窗⼝、当前⼯作⽬录窗⼝、⼯作空间浏览器窗⼝等。

掌握建⽴表达式书写规则及常⽤函数的使⽤,建⽴矩阵的⼏种⽅法。

⼆、实验环境计算机、MATLAB7.0集成环境三、实验内容1、熟悉命令窗⼝的使⽤,⼯作空间窗⼝的使⽤,⼯作⽬录、搜索路径的设置。

命令历史记录窗⼝的使⽤,帮助系统的使⽤。

2、在当前命令窗⼝中输⼊以下命令:x=0:2:10 y=sqrt(x),并理解其含义。

3、求下列表达式的值(1)w=)1034245.01(26-?+?(2)x=ac b e abc cb a ++-+++)tan(22ππ,其中a=3.5,b=5,c=-9.8 四、实验总结1、熟悉了命令窗⼝的使⽤,⼯作空间窗⼝的使⽤。

2、了解了⼯作⽬录、搜索路径的设置⽅法。

---5317383399351542实验2 MATLAB 基本运算⼀、实验的教学⽬标通过本次实验使学⽣掌握向量和矩阵的创建⽅法;掌握矩阵和数组的算术运算、逻辑运算和关系运算;掌握字符数组的创建和运算;了解创建元胞数组和结构体的⽅法。

⼆、实验环境计算机、MATLAB7.0集成环境三、实验内容1、要求在闭区间]2,0[π上产⽣具有10个等距采样点的⼀维数组。

试⽤两种不同的指令实现。

(提⽰:冒号⽣成法,定点⽣成法)2、由指令rng('default'),A=rand(3,5)⽣成⼆维数组A ,试求该数组中所有⼤于0.5的元素的位置,分别求出它们的“全下标”和“单下标”。

(提⽰:find 和sub2ind )3、创建3阶魔⽅矩阵a 和3阶对⾓阵b ,c=a(1:3,1:3)(1)计算矩阵a,b 和c 的⾏列式、逆矩阵并进⾏最⼤值的统计。

(2)⽐较矩阵和数组的算术运算:b 和c 的*、/、^和.*、./、.^。

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matlab数值分析实验报告
Matlab数值分析实验报告
引言
数值分析是一门研究利用计算机进行数值计算和模拟的学科,它在科学计算、
工程技术和金融等领域有着广泛的应用。

本次实验报告将介绍在Matlab环境下进行的数值分析实验,包括数值微分、数值积分和线性方程组求解等内容。

一、数值微分
数值微分是通过数值方法计算函数的导数,常用的数值微分方法有前向差分、
后向差分和中心差分。

在Matlab中,可以使用diff函数来计算函数的导数。

例如,对于函数f(x)=x^2,在Matlab中可以使用如下代码进行数值微分的计算:
```matlab
syms x;
f = x^2;
df = diff(f, x);
```
二、数值积分
数值积分是通过数值方法计算函数的定积分,常用的数值积分方法有梯形法则、辛普森法则和龙贝格积分法。

在Matlab中,可以使用trapz、quad和integral
等函数来进行数值积分的计算。

例如,对于函数f(x)=sin(x),可以使用如下代码进行数值积分的计算:
```matlab
x = linspace(0, pi, 100);
y = sin(x);
integral_value = trapz(x, y);
```
三、线性方程组求解
线性方程组求解是数值分析中的重要问题,常用的求解方法有高斯消元法和LU 分解法。

在Matlab中,可以使用\操作符来求解线性方程组。

例如,对于线性方程组Ax=b,可以使用如下代码进行求解:
```matlab
A = [1, 2; 3, 4];
b = [5; 6];
x = A\b;
```
四、实验结果与分析
在本次实验中,我们分别使用Matlab进行了数值微分、数值积分和线性方程组求解的计算。

通过实验结果可以发现,Matlab提供了丰富的数值计算函数和工具,能够方便地进行数值分析的计算和求解。

数值微分的计算结果与解析解相比较,可以发现数值微分的误差随着步长的减小而减小,但是当步长过小时,数值微分的误差会受到舍入误差的影响。

数值积分的计算结果与解析解相比较,可以发现数值积分的误差随着采样点的增加而减小,但是当采样点过多时,数值积分的计算时间会增加。

线性方程组的求解结果与解析解相比较,可以发现Matlab能够快速、准确地求解线性方程组,对于大规模的线性方程组求解,Matlab的性能也非常出色。

结论
通过本次实验,我们深入了解了Matlab在数值分析中的应用。

Matlab提供了丰富的数值计算函数和工具,能够方便地进行数值微分、数值积分和线性方程组求解等计算。

在实际应用中,我们可以根据具体问题选择合适的数值方法和Matlab函数来进行数值分析的计算和求解。

数值分析的结果不仅可以用于科学研究和工程设计,还可以为决策提供重要的参考依据。

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