实验一 MATLAB操作基础

一、 实验目的

1、熟悉MATLAB的操作环境及基本操作方法。

2、掌握MATLAB的搜索路径及其设置方法。

3、熟悉MATLAB帮助信息的查阅方法。

二、实验内容

1、先建立自己的工作目录，再将自己的工作目录设置到MATLAB搜索路径下，再试验用help命令能否查询到自己的工作目录。

2、在MATLAB环境下验证例1-1至1-4，并完成以下题目：

(1)绘制右图所示图形

(2)求

3、利用MATLAB的帮助功能分别查询inv，plot、max、round等函数的功能及用法。

4、在工作空间建立一个变量a ,同时在当前目录下建立一个M文件：a.m，试在命令窗口输入a，观察结果，并解释原因。

三、思考练习

1、help命令和lookfor命令有什么区别？

2、什么是工作空间？假定有变量A与B存在于工作空间中，如何用命令保存这两个变量？下次重新进入MATLAB后，又如何装载这两个变量？

实验二 MATLAB数值计算

一、 实验目的

1、掌握MATLAB变量和数据操作

2、掌握MATLAB矩阵及其操作

3、掌握MATLAB矩阵运算

二、实验内容

1、求下列表达示的值

(1)

(2)，其中a=3.5 ,b=5 ,c=-9.8

(3)，其中

2、已知，

求下列表达式的值：

(1)A+6B和(I为单位矩阵)

(2)A*B、A.*B和B*A

(3)A/B及B\A

(4)[A,B] 和[A([1,3],:) ; B^2]

3、建立一个均值为3，方差为1的10*10的正态分布随机矩阵，并将矩阵中大于0的元素置1，小于0的置0.

4、当时，求函数all(A),any(A),

isnan(A),isinf(A),isfinite(A)的值。

5、已知A=[1 2 3 4 5 ;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 17 18 19 20]，对其进行如下操作

(1)取出A的第2，4行和第1，3，5列

(2)对矩阵A变换成向量B，B=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20]

(3)删除A的第2，3，4行元素

三、思考练习

1、在MATLAB命令中,6+7i和6+7*i有何区别？i和I有何区别？

2、设A和B是两个同样大小的矩阵，试分析A*B和A.*B、A./B和B.\A,A/B和B\A的区别？如果A和B是两个标量数据，结论又如何？

实验三 MATLAB矩阵分析

一、 实验目的

1、 掌握MATLAB矩阵分析

2、 掌握字符串、结构数据和单元数据

3、 熟悉MATLAB稀疏矩阵及其操作

二、实验内容

1、已知，完成下列操作：

(1)输出A在[10，25]范围内的全部元素

(2)取出A前3行构成矩阵B，前两列构成矩阵C，右下角3*2子矩阵构成矩阵D，B与C的乘积构成矩阵E

(3)分别求表达式E8 | A(i,j)<2)

A(i,j)=0;

end

end

end

实验五 函数文件的编写

一、 实验目的

1、掌握函数文件的定义方法，函数头的写法；

2、掌握调用函数文件的方法，了解函数文件的嵌套调用；

3、熟悉MATLAB函数文件的特点。

二、 实验内容

1、 定义一个函数文件lifang.m，用于计算一个立方体的表面积和体积。在命令窗口中调用它。

2、 当n分别取100、1000、10000时，求下列各式的值：

(1)

(2)

要求用函数文件的定义和调用来实现。

3、 利用函数文件，实现极坐标与直角坐标之间的转换，并通过函数调用加以验证。

4、 利用预定义变量nargin和nargout，实现以下功能的函数：若输入只有一个参数，输出以该参数为半径的球的体积；若输入有两个参数，输出分别以该参数为底面半径和高的圆柱体积；若输入有三个参数，输出分别以该参数为三 条边的长方体的体积；若输入参数多于三个，则报错。

5、 先用函数的递归调用定义一个函数文件求，然后调用该函数文件求。

三、 思考练习

1、 总结函数文件和命令文件的区别。

2、 当n分别取100、1000、10000时，求下式的值：

3、编写一个函数文件，用于求两个矩阵的乘积和点乘，然后在命令文件中调用该函数。

实验六 二维曲线的绘制

一、 实验目的

1、掌握绘制单根和多根二维曲线的方法；

2、掌握对函数自适应采样的绘图函数和隐函数绘图；

3、了解设置曲线样式和进行图形标注。

二、 实验内容

1、在区间内，绘制曲线，并给曲线添加标题，设置曲线颜色为红色。

2、区间内，绘制曲线

3、分析下列程序绘制的曲线：

t=0:0.01:pi;

x=exp(i*t);

y=[x;2*x;3*x]’;

plot(y)

4、利用隐函数绘制曲线：

(1) (2)

5、绘制下列极坐标图：

(1) (2)

三、 思考练习

1、总结在同一坐标轴绘制多条二维曲线有哪些方法？

2、在同一坐标轴中绘制下列两条曲线并标注两曲线交叉点。

(1)

(2)

3、分别用plot和fplot函数绘制的曲线，并分析两曲线的区别。

实验七 三维曲线的绘制

一、 实验目的

1、掌握绘制三维曲线的方法；

2、掌握绘制三维网格图和三维曲面图的方法；

3、比较绘制三维图形和二维图形的方法，了解其中的相似点。

二、 实验内容

1、绘制三维曲线

并显示网格。

2、比较以下两段程序的运行结果：

(1)x=0:0.1:2*pi;

stem(x,sin(x));

(2)x=0:0.1:2*pi;

stem3(exp(x),x,exp(x));

说明函数stem和stem3的联系与区别。

3、将当前图形窗口分为左右两个子窗口，分别绘制标准三维球面和柱面。

4、在xy平面内选择区域，用mesh，meshc，meshz和surf绘制函数

的四种曲面图。

5、绘制下列三维图形

z=5,。要求应用插值着色处理。

四、 思考练习

1、绘制下列三维图形：

2、绘制三维图形：

(1)已知x=[1000,1500,1300,200],绘制饼图；

(2)用随机的顶点坐标值画出四个蓝色三角形。

3、waterfall函数和contour函数的功能分别是什么？

实验八 数据分析与多项式计算

一、 实验目的

1、掌握数据统计和分析的方法；

2、掌握数据插值和曲线拟合的方法及其应用；

3、掌握多项式的常用运算。

二、 实验内容

1、产生一个的随机矩阵，进行以下数据处理：

(1)分别计算每行的最大值，每列的最大值和矩阵的最大元素；

(2)分别计算每行元素的乘积，每列元素的乘积和全部元素的乘积；

(3)计算每行的平均值和每列的中间值。

2、产生一个的随机矩阵，从不同维方向求出其标准方差。

3、按下表所示用3次多项式方法插值计算1~100之间整数的平方根。

表8-1 1~100之间特殊值的平方根表

N

1

4

9

16

25

36

49

64

81

100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

4、在上题中，对表格内数据做5次多项式拟合，然后计算1~100之间整数的平方根值，与上题结果做比较。

5、有三个多项式，，，试进行以下操作：

(1)求

(2)求的根

三、 思考练习

1、什么是数据插值？什么是曲线拟合？说明它们的共同点和不同点。

2、利用MATLAB提供的rand函数生成30000个符合均匀分布的随机数，然后检验随机数的性质：

(1)均值和标准方差；

(2)最大元素和最小元素；

(3)大于0.5的随机数个数占总数的百分比。

3、已知lg(x)在[1,101]区间11个整数采样点的函数值如表8-2所示。

表8-2 lg(x)在11个采样点的函数值

x

1

11

21

31

41

51

61

71

81

91

101

lg(x)

0

1.0414

1.3222

1.4914

1.6128

1.7076

1.7853

1.8513

1.9085

1.9590

2.0043

试求lg(x)的5次拟合多项式p(x)，并绘制出lg(x)和p(x)在[1,101]区间的函数曲线。