Matlab實驗報告

1、xxxx大 學實 驗 報 告課 程 系 別 班 級 學 號 姓 名 報 告規(guī) 格 一實驗目的 二實驗原理 三實驗儀器四實驗方法及步驟五實驗記錄及數據處理六誤差分析及問題討論目 錄1. 實驗一：matlab基本語法與繪圖 2. 實驗二：matlab解規(guī)劃問題 3. 實驗三：matlab解微積分與微分方程 4. 試驗四：matlab解最短路問題 5. 試驗五：概率統(tǒng)計模型 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 每次實驗課必須帶上此本子，以便教師檢查預習情況和記錄實驗原始數據。實驗時必須遵守實驗規(guī)則。用正確的理論指導實踐袁必須人人親自動手實驗，但反對盲目亂動，更不能

2、無故損壞儀器設備這是一份重要的不可多得的自我學習資料袁它將記錄著你在大學生涯中的學習和學習成果。請你保留下來，若干年后再翻閱仍將感到十分新鮮，記憶猶新。它將推動你在人生奮斗的道路上永往直前!實驗一 matlab基本語法與繪圖1實驗課程名稱 數學實驗2實驗項目名稱 matlab基本語法與繪圖3實驗目的和要求了解matlab的基本知識，熟悉其上機環(huán)境，掌握利用matlab進行基本運算的方法，matlab矩陣運算、循環(huán)語句與繪圖。4實驗內容和原理內容：1.矩陣a+b ，2. 在-1，2上畫的圖形原理：利用二維圖形和三維圖形的matlab編程的語言，編寫簡單的二維圖形和三維圖形的程序。5主要儀器設備

3、計算機與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實驗步驟步驟：1.(1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序 a=1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 b=1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 (3)點擊執(zhí)行按鈕，運行其代碼 2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”shiyan5.2.m” 保存： fplot(exp(2*x)+sin(3*x.2),-1,2) (3)點擊執(zhí)行按鈕，運行其代碼7實驗結果與分析實驗結果與分析： 1. ans =

4、2 3 4 5 7 8 9 10 12 13 14 15即為a+b的結果2. fplot函數不能畫參數方程和隱函數圖形，但在一個圖上可以畫多個圖形。即為在-1，2上畫的圖形實驗二 matlab解規(guī)劃問題1實驗課程名稱 數學實驗2實驗項目名稱 matlab解規(guī)劃問題3實驗目的和要求學會應用matlab軟件求解線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃。4實驗內容和原理內容：1. 2. 3.原理：利用求解線性規(guī)劃的單純形法和非線性規(guī)劃求解思路，應用matlab軟件求解線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃。5主要儀器設備 計算機與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實驗步驟步驟：1.(1)打開matlab

5、，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”fun.m” 保存： function f=fun(x); f=-2*x(1)-x(2);再新建一個m文件，mycon2.m定義非線性約束： function g,ceq=mycon2(x) g=x(1)2+x(2)2-25;x(1)2-x(2)2-7;ceq= ;再建一個主程序m文件，f1.m文件： x0=3;2.5; vlb=0,0; vub=5,10; a=; b=; aeq=; beq=; x,fval=fmincon(fun,x0,a,b,aeq,beq,vlb,vub,mycon2) (3)點擊保存和執(zhí)行按鈕，

6、運行其代碼2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”fun.m” 保存: c=5 6 7 8; a=-5 -4 -5 -6;2 1 1 4; b=-530;160; aeq=1 1 1 1; beq=100; vlb=0,0,0,0; vub=; x,fval=linprog(c,a,b,aeq,beq,vlb,vub)(3) 點擊保存和執(zhí)行按鈕，運行其代碼3.(1)打開matlab，新建file-m文件 (2)先建立m-文件 fun3.m: function f=fun3(x);f=-x(1)-2*x(2)+(1/2)*x(1)2+(

7、1/2)*x(2)2 (3)再建立主程序youh2.m： x0=1;1; a=2 3 ;1 4; b=6;5; aeq=; beq=; vlb=0;0; vub=; x,fval=fmincon(fun3,x0,a,b,aeq,beq,vlb,vub) (4)點擊保存和執(zhí)行按鈕，運行其代碼7實驗結果與分析實驗結果與分析：1.實驗結果與分析： x = 4.0000 3.0000fval =-11.0000fmincon函數可能會給出局部最優(yōu)解，這與初值x0的選取有關。該輸出的結 果有兩個最值x1=4.0000和x2=3.0000并且在此時x處的值fval為-11.00002. 實驗結果： x1=

8、0.0000 x2=0.0000 x3=82.8571 x4=19.2857 此時x處的目標函數值為734.2587。3.運算結果為： x = 0.7647 1.0588 fval = -2.0294分析：1若沒有不等式:存在，則令a= ，b= . 2若沒有等式約束:aeq*x=beq, 則令aeq= , beq= 3由此結果得出該函數的最優(yōu)解為x1=0.0000，x2=0.0000,x3=82.8571,x4=19.2857及在此時x處的目標函數值為734.2587實驗三 matlab解微積分與微分方程1實驗課程名稱 數學實驗2實驗項目名稱 matlab程序設計3實驗目的和要求 掌握使用符號

9、運算解決符號推導、微積分、方程等問題的方法。了解符號運算的有關概念，懂得符號運算的方法。學會用計算機解決符號推導、微積分、方程等問題，了解微分方程穩(wěn)定性的概念及其在數學建模中的應用，初步學會建立微分方程或差分方程模型以解決實際問題，掌握用matlab軟件求微分方程解析解和求數值解的方法。4實驗內容和原理內容：1.求函數 的二階導數函數2. 求微分方程原理：利用建立微分方程模型的一般方法和微分方程穩(wěn)定性的概念及其在數學建模中的應用，利用matlab軟件求微分方程解析解和求數值解。5主要儀器設備 計算機與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實驗步驟步驟：1.(1)打

10、開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”erjiedao.m” 保存： syms x;w=diff(x2*log(1-x2),2) (3)點擊執(zhí)行按鈕，運行其代碼2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”qiujizhi.m” 保存： function dy=fun(x,y) dy=zeros(2,1); dy(1)=y(2); dy(2)=-4*y(2)-29*y(1); 再建立m文件 t,y=ode45(fun,0,10,0,15); plot(t,y(:,1),-)(3) 點擊執(zhí)行按鈕

11、，運行其代碼7 實驗結果與分析 實驗結果與分析：1. w = 2*log(1-x2)-10*x2/(1-x2)-4*x4/(1-x2)2即為函數 的二階導數函數2. 此圖y關于x的圖形。實驗四 matlab解最短路問題1實驗課程名稱 數學實驗2實驗項目名稱 matlab解最短路問題3 實驗目的和要求 了解用matlab軟件求解圖論模型及層次分析模型的方法。4實驗內容和原理內容：1.某城市要建立一個消防站，為該市所屬的七個區(qū)服務，如圖所示問應設在那個區(qū)，才能使它至最遠區(qū)的路徑最短。2.某礦區(qū)有七個礦點，如圖所示已知各礦點每天的產礦量（標在圖的各頂點上）現要從這七個礦點選一個來建造礦廠問應選在哪個

12、礦點，才能使各礦點所產的礦運到選礦廠所在地的總運力（千噸公里）最小原理：利用層次分析法和圖論方法模型的一般概念，理解建立層次分析法和圖論方法模型的一般方法，初步學會建立層次分析法和圖論方法模型以解決實際問題。5主要儀器設備 計算機與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實驗步驟步驟：1.(1)用floyd算法求出距離矩陣d= (2)計算在各點設立服設 施的最大服務距離 (3) 求出頂點，使建立m文件 a=0 3 inf inf inf inf inf; 3 0 2 inf 18 2.5 inf; inf 2 0 6 2 inf inf; inf inf 6 0 3

13、 inf inf; inf 18 2 3 0 4 inf; inf 2.5 inf inf 4 0 1.5; inf inf inf inf inf 1.5 0; d,r=floyd(a)點擊運行則就是要求的建立消防站的地點此點稱為圖的中心點2. （1）求距離陣d=（） 計算各頂點作為選礦廠的總運力 （3）求使， （4）建立m文件 a=0 3 inf inf inf inf inf; 3 0 2 inf inf 4 inf; inf 2 0 6 2 inf inf; inf inf 6 0 1 inf inf; inf inf 2 1 0 4 inf; inf 4 inf inf 4 0 1.

14、5; inf inf inf inf inf 1.5 0; d,r=floyd(a) q=3,2,7,1,6,1,4; m=0; for i=1:7 for j=1:7 m=m+q(i)*d(i,j); end m m=0; end 點擊運行 （5）則就是選礦廠應設之礦點此點稱為圖g的重心或中位點7實驗結果與分析實驗結果與分析：1.s(v1)=10, s(v2)=7, s(v3)=6, s(v4)=8.5, s(v5)=7, s(v6)=7, s(v7)=8.5s(v3)=6,故應將消防站設在v3處。 2.由上述公式可得：m(v1)=38.5*3=115.5, m(v2)=23.5*2=47,

15、 m(v3)=23.5*7=164.5, m(v4)=28.5, m(v5)=23.5*6=141, m(v6)=27.5, m(v7)=35*4=140再求其中的最小值，m(v6)=27.5，則就是選礦廠應設之礦點 實驗五 概率統(tǒng)計模型1實驗課程名稱 數學實驗2實驗項目名稱 概率統(tǒng)計模型3實驗目的和要求理解和掌握一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸的概念，初步學會建立以上各種類型的數學模型以解決實際問題，理解回歸分析的理論方法和求解思路，學會應用matlab軟件求解線性回歸和非線性回歸，matlab統(tǒng)計數據與回歸分析（線性擬合（regress）和非線性擬合(nlinfit)）。4實驗內容和

16、原理內容：1.測16名成年女子的身高與腿長所得數據如下：身高143145146147149150153154155156157158159160162164腿長8885889192939395969897969899100102以身高為橫坐標，以腿長為縱坐標將這些數據點在平面直角坐標系上標出，并用線性回歸估計的系數。2.設某商品的需求量與消費者的平均收入、商品價格的統(tǒng)計數 據如下，建立回歸模型，預測平均收入為1000、價格為6時 的商品需求量.需求量10075807050659010011060 收入1000600 1200500300400130011001300300 價格57668754

17、39原理：利用一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸的概念，應用matlab軟件求解線性回歸和非線性回歸。5主要儀器設備 計算機與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實驗步驟步驟：1.輸入數據：x=143 145 146 147 149 150 153 154 155 156 157 158 159 160 162 164; x=ones(16,1) x; y=88 85 88 91 92 93 93 95 96 98 97 96 98 99 100 102;b,bint,r,rint,stats=regress(y,x)b,bint,stats2. 第二問：選擇純二次模型，即 輸入數據：x1=1000 600 1200 500 300 400 1300 1100 1300 300; x2=5 7 6 6 8 7 5 4 3 9; y=100 75 80 70 50 65 90 100 110 60; x=x1 x2