實驗一matlab的開發(fā)環(huán)境與基本運算

1、實驗一matlab 的開發(fā)環(huán)境與基本運算一、實驗學(xué)時4 學(xué)時（課內(nèi)2 學(xué)時，課外2 學(xué)時）二、實驗類型驗證性實驗三、實驗?zāi)康?、熟悉 matlab 的開發(fā)環(huán)境2、掌握矩陣、變量、表達式的各種運算四、所需設(shè)備及軟件1、安裝了windows xp/win7 /win8 /win10 的計算機2、 matlab 開發(fā)工具五、實驗基本原理1、熟悉 MATLAB環(huán)境：MATLAB桌面和命令窗口、命令歷史窗口、幫助信息瀏覽器、工作空間瀏覽器。2、掌握 MATLAB 常用命令表 1 MATLAB常用命令clc清除命令窗口中內(nèi)容clear清除工作空間中變量help對所選函數(shù)的功能、調(diào)用格式及相關(guān)函數(shù)給出說明3

2、、 MATLAB變量與運算符1）變量命名規(guī)則2） MATLAB 的各種常用運算符表 2MATLAB算術(shù)運算符表 3 MATLAB關(guān)系運算符操作符功能說明操作符功能說明操作符功能說明+加矩陣左除=等于-減.數(shù)組左除=不等于*矩陣乘/矩陣右除>大于.*數(shù)組乘./數(shù)組右除<小于矩陣乘方'矩陣轉(zhuǎn)置>=大于等于.數(shù)組乘方.'數(shù)組轉(zhuǎn)置<=小于等于表 4 MATLAB 邏輯運算符表 5 MATLAB特殊運算邏輯運算符邏輯運算說明&And符號功能說明示例符號功能說明示例邏輯與1:1:4;1:2:11|Or：邏輯或分隔行Not；邏輯非分隔列Xor，邏輯異或%注釋（

3、）構(gòu)成向量、矩陣構(gòu)成單元數(shù)組=用于賦值精選文庫4、 MATLAB的一維、二維數(shù)組的尋訪（約定大寫字母為矩陣）表 6 子數(shù)組訪問與賦值常用的相關(guān)指令格式5、 matlab 的基本運算指令含義指令含義A=a把標(biāo)量 a 賦值給 A 的每個元素a+A標(biāo)量 a 分別與 A 元素之和a-A標(biāo)量 a 分別與 A 元素之差a.*A標(biāo)量 a 分別與 A 元素之積a *A標(biāo)量 a 分別與 A 每個元素之積A.nA 的每個元素自乘 n 次A nA 為方陣，自乘 n 次A.*B對應(yīng)元素相乘A*B內(nèi)維相同，矩陣相乘6、 matlab 的常用函數(shù)指令含義指令含義Exp(A)以自然數(shù) e 為底，分別以 A 的元素log(A

4、)對 A 的各元素求對數(shù)為指數(shù)，求冪Sqrt(A)對 A 的各元素求平方根Diag(A )A 矩陣的對角線元素Rank矩陣的秩Det方陣的行列式值Ones產(chǎn)生全 1 的數(shù)組或矩陣Zeros產(chǎn)生全 0 的數(shù)組或矩陣Rand產(chǎn)生均勻分布的隨機數(shù)組或矩陣Randn產(chǎn)生正態(tài)分布的隨機數(shù)組Size返回指定矩陣的行數(shù)和列數(shù)Rot90矩陣逆時針旋轉(zhuǎn) 90 度Factor因式分解Expand展開表達式六、實驗內(nèi)容1、建立一個以學(xué)號命名的文件夾；將該文件夾添加到matlab 的路徑管理器中2、啟動 matlab ，熟悉命令窗口、命令歷史窗口、幫助信息瀏覽器、工作空間瀏覽器3、學(xué)習(xí)使用 help 命令4、使用窗口

5、命令：clc 、 close 、 close all、 clear ，了解其功能和作用，觀察各個窗口command window 、 command history 、 workspace 的變化結(jié)果。要求用文字說明。5、練習(xí)“五”中各運算符、函數(shù)的應(yīng)用。注意觀察運算結(jié)果。在實驗報告中必須完成以下內(nèi)容。（ 1）矩陣運算12344131A 34787 ，B2033657327求下列表達式的值：2精選文庫1） A+3=B和 A-B+I（單位矩陣）2） A*B和 A.*B3） A4 和A.44） A/B 和B/A5） A，B和 A(1,3,:);B3（ 2）另一矩陣運算123453016678910

6、1769A= 1112131415,B= 023416171819209702122232425413111）計算它們的乘積C2）矩陣 C右下角 3*2 子矩陣賦值給 D3）查看 matlab 工作空間的使用情況（ 3）創(chuàng)建一個二維數(shù)組 A（ 4× 8）。查詢數(shù)組 A第 4行、第 5列的元素；查詢數(shù)組 A第 6行的所有元素；查詢數(shù)組 A第 8列的所有元素。（ 4）生成下列矩陣，取出方框內(nèi)的數(shù)組元素。（ 5）隨機生成一個 2× 6的矩陣， 寫出實現(xiàn)矩陣左旋 （以第 1行第 1列為中心逆時針） 90° 的命令。（ 6）使用 load 命令裝載數(shù)據(jù)文件 data.mat

7、 ，使用 size命令返回矩陣的行數(shù)和列數(shù)；使用help 命令查看 max，min ， sum的用法，并運用三個函數(shù)進行運算。49237A764B26（ 7）對于 AX B ，如果357，28，求解 X。（ 8）因式分解： （1） x45x 35x25x6 ；（ 2） f=x 9-1（ 9）展開表達式 f=(x+1) 5 和 f=sin(x+y)（ 10）求 100 ， 999 之間能被 31 整除的數(shù)的個數(shù)。提示：先利用冒號表達式，再利用find 和 length 函數(shù)。（ 11）其他練習(xí)（學(xué)生自己設(shè)計） ：主要是針對前面的練習(xí)中沒有用到“五”的運算符和函數(shù)部分需要自己設(shè)計進行練習(xí)。七、實驗

8、結(jié)果1）將“六”中每個內(nèi)容認真完成以后，結(jié)果復(fù)制到這部分。2）提交實驗報告，命名“實驗一學(xué)號姓名”5（ 1）3精選文庫1） A+3=B>> A=12,34,-4;34,7,87;3,65,7; A =1234-4347873657>> B=1,3,-7;2,0,3;3,-2,7; B =13-72033-27>> A+3=B ans =000000000A-B+I（單位矩陣）A-B+1,1,1;1,1,1;1,1,1;ans =123243388516812）A*Bans =6844-10309-72392154-5223A.*Bans =4精選文庫1210

9、2286802619-130493）。A4ans =854254060617122053401298431304850468616195238167415441357768640027342A.4ans =2073613363362561336336240157289761811785062524014）。A/Bans =-4.315843.3684-23.4737-9.421148.1579-17.6316-17.631698.7368-58.9474B/Aans =0.2772-0.0603-0.09240.06170.0403-0.03660.02050.0855-0.05075）A，

10、B和 A(1,3,:);B3A,Bans =1234-413-73478720336573-27A(1,3,:);B35精選文庫ans =1234-43657-12152-1803219-287616-1（2）1）計算它們的乘積CA=1:5;6:10;11:15;16:20;21:25;A =12345678910111213141516171819202122232425>> B=3,0,16;17,-6,9;0,23,-4;9,7,0;4,13,11; B =301617-69023-497041311C=A*BC =931507725833523742352039758870

11、55577538907172）。D=C(3:5,2:3)D =520 397705 5576精選文庫890 7173）。（ 3）創(chuàng)建一個二維數(shù)組 A（ 4× 8）。查詢數(shù)組 A第4行、第 5列的元素；查詢數(shù)組 A第 1行的所有元素；查詢數(shù)組 A第 2列的所有元素。A=rand(4,8)A =0.81470.63240.95750.95720.42180.65570.67870.65550.90580.09750.96490.48540.91570.03570.75770.17120.12700.27850.15760.80030.79220.84910.74310.70600.913

12、40.54690.97060.14190.95950.93400.39220.0318查詢4行5列A(4,5)ans =0.9595查詢數(shù)組 A第 1行的所有元素；A(1,:)ans =7精選文庫0.81470.63240.95750.95720.42180.65570.67870.6555查詢數(shù)組 A 第 2 列的所有元素。A(:,2)ans =0.63240.09750.27850.5469（4）生成下列矩陣，取出方框內(nèi)的數(shù)組元素。A=1:5;10,9,8,7,6;11:15;16:20;21:25;A =12345109876111213141516171819202122232425A

13、(2,2:3)ans =9 8A(2:4,4)ans =71419A(4:5,1:3)8精選文庫ans =161718212223（5）隨機生成一個2×6的矩陣，寫出實現(xiàn)矩陣左旋（以第1行第 1列為中心逆時針） 90°的命令。A=rand(2,6)A =0.81470.12700.63240.27850.95750.15760.90580.91340.09750.54690.96490.9706rot90(A)ans =0.15760.97060.95750.96490.27850.54690.63240.09750.12700.91340.81470.9058（6 ）使用

14、 load 命令裝載數(shù)據(jù)文件data.mat ，使用 size命令返回矩陣的行數(shù)和列數(shù)；使用help命令查看 max，min ， sum的用法，并運用三個函數(shù)進行運算。A=rand(3,6)A =0.81470.91340.27850.96490.95720.14190.90580.63240.54690.15760.48540.42180.12700.09750.95750.97060.80030.9157>> load data.mat9精選文庫size(A)ans =3 6sum(A)ans =2.40741.81882.17961.21891.01480.9668min(A

15、);min(A)ans =0.65570.03570.67870.17120.03180.0462>> max(A) ans =0.95950.93400.75770.65550.70600.823549237A764B 26（7）對于 AXB ，如果357，28，求解 X。x=AB 是方程 A*X =B 的解，而X=B/A 是方程 X*A=B 的解。注意：（ 1 ）左除 AB 必須保證矩陣A 、B 的行數(shù)相等；右除(/) ：A、 B 兩矩陣的列數(shù)相等。（2）A 可逆10精選文庫X=AB>> A=4,9,2;7,6,4;3,5,7; A =492764357>&g

16、t; B=37;26;28;B =372628X=ABX =-0.51184.04271.3318（8）因式分解：（ 1） x 45x35x 25x6 ；（2） f=x 9-1factor(表達式 )因式分解(1)>>syms x>> p=(x4-5*x3+5*x2+5*x-6)p =x4 - 5*x3 + 5*x2 + 5*x - 6>> factor(p)ans =11精選文庫(x - 1)*(x - 2)*(x - 3)*(x + 1)(2)>> syms x>> f=x9-1f =x9 - 1>> factor(f

17、) ans =(x - 1)*(x2 + x + 1)*(x6 + x3 + 1)（ 9）展開表達式 f=(x+1) 5 和 f=sin(x+y) expand( 表達式 ) 展開多項式(1).>> syms x>> f=(x+1)5f =(x + 1)5>> p=expand(f)p =x5 + 5*x4 + 10*x3 + 10*x2 + 5*x + 1(2).>> syms x>> syms y12精選文庫>> f=sin(x+y)f =sin(x + y)>> p=expand(f)p =cos(x)*sin(y) + cos(y)*sin(x)（10）求 100， 999 之間能被21 整除的數(shù)的個數(shù)。提示：先利用冒號表達式，再利用find和 length 函數(shù)。>> a=100:999>>