实验一MATLAB 程序入门和基础应用

一、实验名称

MATLAB 程序入门和基础应用

二、实验目的

1.学习Matlab软件的基本使用方法；

2.了解Matlab的数值计算，符号运算，可视化功能； 3. Matlab程序设计入门

四、实验设备

计算机 MATLAB软件

六、实验内容及具体步骤

1、打开MATLAB的系统界面，对其功能做一个大致了解；

2、学习变量的描述方法，掌握几个固定变量：I，j，pi，inf的使用。 注意，变量描述以字母开头，可以由字母、数字和下划线混合组成，区分字母大，小写字符长度不超过31个。

3、学习数值，矩阵，运算符，向量的矩阵运算，数组运算的描述方法。

(1)用一个简单命令求解线性系统

3x1+ x2 - x3 =3.6 x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4

A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4]; x=A\\b

结果：x = 1.4818 -0.4606 0.3848

(2)用简短命令计算并绘制在0?x?6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。

x=linspace(0,6)

y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;

plot(x,y1,x, y2,x, y3)

4、Matlab符号运算功能

(1)符号运算的过程

在符号运算的整个过程中，所有的运算均是以符号进行的，即使以数字形式出现的量也是字符量。做一个对sin(x/2)求导的过程。 在命令窗口中输入如下符号表达式按回车：

f='sin(x/2)';

dfdx=diff(f)

显示结果如下： dfdx = 1/2*cos(1/2*x)

整个求导的过程都是由符号变量和符号表达式完成，没有涉及到具体的数值运算，其中1/2也被当作是字符量 。

注意：符号变量前先要进行定义，定义语句是：sym 或syms 变量名列表。前者定义一个单一的符号变量，后者可以一次定义多个符号变量。如：

sym a 定义a为符号变量 sym a b c 定义a,b,c均为符号变量

符号表达式是由符号变量组成的一个表达式，符号方程是将一个符号表达式通过等号给一个符号变量。凡是用到sym命令的时候，表达式和方程式对空格都是敏感的，因此不要随意添加空格符到式中

(2)符号表达式的创建：用sym命令直接创建符号表达式，这种创建方式不需要在前面有任何说明，使用快捷方便。例如：

f=sym(‘a+b+c’)

在命令窗口中输入上述语句按回车键，出现以下结果:f= a+b+c。说明已成功将符号表达式a+b+c赋给变量f 5、matlab语言的绘图功能

(1)plot —— 最基本的二维图形指令

分别完成plot(x)， plot(x,y) ，plot(x1,y1,x2,y2) ，三种格式的调用，得出结论。

调用plot(x,y,’s’)，注意开关量字符串s设定的曲线颜色和绘图方式。 (2)曲线绘图

观察 以下各段语句的绘图结果： A: x=[0, 0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14] [ x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7,]

plot (x)

B: t=0:pi/100:2*pi;

y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2)

C: subplot(1,3,1); plot(t,y)

subplot(1,3,2); plot(t,y3) subplot(1,3,3); plot(t,y2)

D: t=0:pi/100:2*pi;

y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2)

E: subplot(3,1,1);

plot(t,y) subplot(3,1,2); plot(t,y3)