wbt-MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)新

1、MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教案授課人：王炳庭授課班級(jí)：電類(lèi)113、電類(lèi)114前 言一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋菊n程是電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電力工程與管理專(zhuān)業(yè)本科生的學(xué)科基礎(chǔ)選修課，它在線(xiàn)性代數(shù)、信號(hào)分析和處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真等方面有著廣泛的應(yīng)用。主要是學(xué)習(xí)MATLAB的語(yǔ)法規(guī)則、基本命令和使用環(huán)境，使學(xué)生掌握MATLAB的基本命令和基本程序設(shè)計(jì)方法，提高使用該語(yǔ)言的應(yīng)用能力，具有使用MATLAB語(yǔ)言編程和調(diào)試的能力，以便為后續(xù)多門(mén)課程使用該語(yǔ)言奠定必要的基礎(chǔ)。 通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握MATLAB在線(xiàn)幫助功能的使用、熟悉MATLAB運(yùn)行環(huán)境和MATLAB語(yǔ)言的主要特點(diǎn)，掌握MATLA

2、B語(yǔ)言的基本語(yǔ)法規(guī)則及基本操作命令的使用，學(xué)會(huì)M文件的建立和使用方法以及應(yīng)用MATLAB實(shí)現(xiàn)二維和三維圖形的繪制方法，具有使用MATLAB語(yǔ)言編程和調(diào)試的能力。二、實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)每次實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生須仔細(xì)閱讀本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的相關(guān)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求；明確實(shí)驗(yàn)步驟、測(cè)試數(shù)據(jù)及需觀(guān)察的現(xiàn)象；復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的理論知識(shí)；預(yù)習(xí)儀器設(shè)備的使用方法、操作規(guī)程及注意事項(xiàng)；做好預(yù)習(xí)要求中提出的其它事項(xiàng)。 三、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，應(yīng)先檢查本組電腦設(shè)備是否工作正常，matlab軟件工作是否正常。2實(shí)驗(yàn)時(shí)每位同學(xué)應(yīng)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，避免抄襲。3實(shí)驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與存盤(pán)，避免因電腦故障或其它原因造成實(shí)驗(yàn)

3、數(shù)據(jù)的丟失。4實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格遵循電腦操作規(guī)程，如電腦發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷電源，報(bào)告指導(dǎo)教師檢查處理。5測(cè)量數(shù)據(jù)或觀(guān)察現(xiàn)象要認(rèn)真細(xì)致，實(shí)事求是。6未經(jīng)許可，不得對(duì)電腦進(jìn)行軟件及硬件的更改操作。7實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)記錄交指導(dǎo)教師查看并認(rèn)為無(wú)誤后，方可關(guān)掉電腦離開(kāi)。 8愛(ài)護(hù)公物，發(fā)生儀器設(shè)備等損壞事故時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)教師，按有關(guān)實(shí)驗(yàn)管理規(guī)定處理。9自覺(jué)遵守學(xué)校和實(shí)驗(yàn)室管理的其它有關(guān)規(guī)定。四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)每次實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，即實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，繪制波形和圖表，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告除寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、日期、實(shí)驗(yàn)者姓名、同組實(shí)驗(yàn)者姓名外，還包括：1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3實(shí)驗(yàn)流程圖；4程序

4、命令清單；5運(yùn)行結(jié)果；6實(shí)驗(yàn)的收獲與體會(huì)；7回答每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)答題。目 錄實(shí)驗(yàn)一 matlab集成環(huán)境使用與運(yùn)算基礎(chǔ)5實(shí)驗(yàn)二 matlab矩陣分析與處理8實(shí)驗(yàn)三 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)10實(shí)驗(yàn)四 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)12實(shí)驗(yàn)五 函數(shù)文件14實(shí)驗(yàn)六 matlab高層繪圖操作16實(shí)驗(yàn)七 matlab數(shù)據(jù)處理與多項(xiàng)式計(jì)算18實(shí)驗(yàn)八 菜單與對(duì)話(huà)框設(shè)計(jì)21實(shí)驗(yàn)一 matlab集成環(huán)境使用與運(yùn)算基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，熟悉啟動(dòng)和退出matlab的方法。2，熟悉matlab命令窗口的組成。3，掌握建立矩陣的方法。4，掌握matlab各種表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則以及常用函數(shù)的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1Matlab的啟動(dòng) matlab系

5、統(tǒng)的啟動(dòng)有三種常見(jiàn)方法：1）使用Windows“開(kāi)始”菜單。2）運(yùn)行matlab系統(tǒng)啟動(dòng)程序matlab.exe。3）利用快捷方式。2Matlab系統(tǒng)的退出 要退出matlab系統(tǒng)，也有三種常見(jiàn)方法：1）在matlab主窗口File菜單中選擇Exit matlab 命令。2）在matlab命令窗口輸入Exit或Quit命令。3）單擊matlab主窗口的“關(guān)閉”按鈕。3Matlab幫助窗口進(jìn)入幫助窗口可以通過(guò)以下三種方法：1） 單擊matlab主窗口工具欄中的help按鈕。2） 在命令窗口中輸入helpwin、helpdesk或doc。3） 選擇help菜單中的“matlab help”選項(xiàng)。

6、4Matlab幫助命令 1）help命令在matlab命令窗口直接輸入help命令將會(huì)顯示當(dāng)前幫助系統(tǒng)中所包含的所有項(xiàng)目，即搜索路徑中所有的目錄名稱(chēng)。同樣，可以通過(guò)help加函數(shù)名來(lái)顯示該函數(shù)的幫助說(shuō)明。2）lookfor命令help命令只搜索出那些關(guān)鍵字完全匹配的結(jié)果，lookfor命令對(duì)搜索范圍內(nèi)的m文件進(jìn)行關(guān)鍵字搜索，條件比較寬松。3） 模糊查詢(xún)用戶(hù)只要輸入命令的前幾個(gè)字母，然后按tab鍵，系統(tǒng)就會(huì)列出所有以這幾個(gè)字母開(kāi)頭的命令。5賦值語(yǔ)句1）變量表達(dá)式2）表達(dá)式6矩陣的建立1）直接輸入法：將矩陣的元素用方括號(hào)括起來(lái)，按矩陣行的順序輸入各元素，同一行的各元素之間用空格或逗號(hào)分開(kāi)，不同行的

7、元素之間用分號(hào)分開(kāi)。2）利用m文件建立矩陣3）利用冒號(hào)表達(dá)式建立一個(gè)向量 e1:e2:e34)利用linspace函數(shù)產(chǎn)生行向量 linspace(a,b,n).三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1計(jì)算機(jī) 1臺(tái) 四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)matlab啟動(dòng)與退出，熟悉matlab運(yùn)行環(huán)境，掌握matlab幫助的使用。2復(fù)習(xí)matlab中矩陣的建立以及矩陣的加減乘除以及乘方運(yùn)算的基本原理。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1，先求下列表達(dá)式的值，然后顯示matlab工作空間的使用情況并保存全部變量。（1）z1=(2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2);結(jié)果z1 = 0.2375（2）x=2,1+2*i;-0.45,5;z2

8、=1/2*log(x+sqrt(1+x2);結(jié)果x =2.0000 1.0000 + 2.0000i -0.4500 5.0000 z2 =0.3090 - 0.0110i 0.3895 + 0.1589i 0.0929 + 0.4058i 0.5012 - 0.0019i（3）提示：利用冒號(hào)表達(dá)式生成a向量，求各點(diǎn)函數(shù)值時(shí)用點(diǎn)乘運(yùn)算。a=-3.0:0.1:3.0;z3=(exp(0.3*a)-exp(-0.3*a)/2.*sin(a+0.3)+log(0.3+a)/2)（4）提示：用邏輯表達(dá)式求分段函數(shù)值。t=0:0.5:2.5;z4=(t>=0&t<1).*(t.*t)

9、+(t>=1&t<2).*(t.*t-1)+(t>=2&t<3).*(t.*t-2*t+1)結(jié)果z4 = 0 0.2500 0 1.2500 1.0000 2.25002，已知 求下列表達(dá)式的值：（1） A+6*B和A-B+I（其中I為單位矩陣）（2） A*B和A.*B（3） A3和A.3（4） A/B及BA（5） A,B和A（1，3，：）；B2a=12,34,-4;34,7,87;3,65,7;b=1,3,-1;2,0,3;3,-2,7;x1=a+6*b;x2=a-b+eye;x3=a*b;x4=a.*b;x5=a3;x6=a.3;x7=a/b;x8=

10、ba;x9=a,b;x10=a(1,3,:);b23，設(shè)有矩陣A和B（1） 求它們的乘積C；（2） 將矩陣C的右下角3*2子矩陣賦給D；A=1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 17 18 19 20;21 22 23 24 25;B=3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 13 11;C=A*BF=size(C);D=C(F(1)-2:F(1),F(2)-1:F(2)結(jié)果F = 5 3D =520 397 705 557 890 7174，完成下列操作：（1）求100,999之間能被21整除的數(shù)的個(gè)數(shù)。提示：先利用冒號(hào)表達(dá)式，再利

11、用find和length函數(shù)。提示：利用find函數(shù)和空矩陣A=100:999;B=rem(A,21);C=length(find(B=0);結(jié)果C = 43六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、流程圖、程序清單、運(yùn)行結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)的收獲與體會(huì)。實(shí)驗(yàn)二 matlab矩陣分析與處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握生成特殊矩陣的方法；2，掌握矩陣分析的方法；3，用矩陣求逆法求解線(xiàn)性方程組。二、實(shí)驗(yàn)原理1，通用的特殊矩陣常用的產(chǎn)生通用特殊矩陣的函數(shù)有：zeros：產(chǎn)生全0矩陣；ones：產(chǎn)生全1矩陣eye：產(chǎn)生單位矩陣；rand：產(chǎn)生01間均勻分布的隨機(jī)矩陣；randn：產(chǎn)生均值為0，方差為1的標(biāo)準(zhǔn)正

12、態(tài)分布的隨機(jī)矩陣。2，矩陣運(yùn)算1）矩陣加減運(yùn)算：假定有兩個(gè)矩陣A和B，則可以由A+B和A-B實(shí)現(xiàn)矩陣的加減運(yùn)算。2）假定有兩個(gè)矩陣A和B，若A為m×n矩陣，B為n×p矩陣，則C=A*B為m×p矩陣。3）如果A矩陣是非奇異方陣，AB等效與A的逆左乘B矩陣，inv(A)*B,而B(niǎo)/A等效于A矩陣的逆右乘B矩陣，也就是B*inv(A).4)矩陣的乘方。一個(gè)矩陣的乘方運(yùn)算可以表示成Ax，要求A為方陣，x為標(biāo)量。3，矩陣點(diǎn)運(yùn)算 在matlab中，有一種特殊的運(yùn)算，因?yàn)槠溥\(yùn)算苻是在有關(guān)算術(shù)運(yùn)算苻前面加點(diǎn)，因此叫點(diǎn)運(yùn)算。點(diǎn)運(yùn)算苻有.*,./,.和.。兩個(gè)矩陣進(jìn)行點(diǎn)運(yùn)算是指它們的

13、對(duì)應(yīng)元素進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，要求兩矩陣的維參數(shù)相同。三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái)四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)特殊矩陣的產(chǎn)生。2復(fù)習(xí)矩陣的加減乘除與乘方運(yùn)算，以及相應(yīng)的點(diǎn)運(yùn)算。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1， 設(shè)有分塊矩陣，其中E、R、O、S分別為單位矩陣、隨機(jī)矩陣、零矩陣和對(duì)角陣，試通過(guò)數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證。E=eye(3);R=rand(3,2);O=zeros(2,3);S=diag(2,3);A=E,R;O,S;C=A2;B=E,(R+R*S);O,S2;E,R,O,S,A,C,B結(jié)果E = 1 0 0 0 1 0 0 0 1R = 0.9572 0.1419 0.4854 0.4218 0.8003 0.915

14、7O = 0 0 0 0 0 0S = 2 0 0 3A = 1.0000 0 0 0.9572 0.1419 0 1.0000 0 0.4854 0.4218 0 0 1.0000 0.8003 0.9157 0 0 0 2.0000 0 0 0 0 0 3.0000C = 1.0000 0 0 2.8715 0.5675 0 1.0000 0 1.4561 1.6870 0 0 1.0000 2.4008 3.6629 0 0 0 4.0000 0 0 0 0 0 9.0000B = 1.0000 0 0 2.8715 0.5675 0 1.0000 0 1.4561 1.6870 0 0

15、 1.0000 2.4008 3.6629 0 0 0 4.0000 0 0 0 0 0 9.00002， 建立一個(gè)5×5矩陣，求它的行列式的值、跡、秩和范數(shù)。A=fix(10*rand(5);H=det(A);Trace=trace(A);Rank=rank(A);Norm=norm(A);A,H,Trace,Rank,Norm結(jié)果H = -3.2509e+004Trace =33Rank =5Norm =25.32083，下面是一個(gè)線(xiàn)性方程組：（1）求方程的解；（2）將方程右邊向量元素b3改為0.53，再求解，并比較b3的變化和解的相對(duì)變化。A=1/2,1/3,1/4;1/3,1

16、/4,1/5;1/4,1/5,1/6;b=0.95,0.67,0.52'x1=Ab;B=0.95,0.67,0.53'x2=Ab;C=cond(A);結(jié)果x1=1.2000 0.6000 0.6000x2=1.2000 0.6000 0.6000C =1.3533e+0034，建立A矩陣，試比較sqrtm(A)和sqrt(A)，分析它們的區(qū)別。A=1,4,9;16,25,36;49,64,81;B=sqrtm(A);C=sqrt(A); 結(jié)果B=0.6344 + 1.3620i 0.3688 + 0.7235i 0.7983 - 0.4388i 1.4489 + 1.1717i

17、 2.7697 + 0.6224i 3.2141 - 0.3775i 4.3578 - 1.6237i 5.7110 - 0.8625i 7.7767 + 0.5231iC=1 2 3 4 5 6 7 8 9六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、流程圖、程序清單、運(yùn)行結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)的收獲與體會(huì)。實(shí)驗(yàn)三 MATLAB程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握建立和執(zhí)行m文件的方法。2，掌握利用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的方法。3，掌握利用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)的方法。4，掌握try語(yǔ)句的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1，m文件 用matlab語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，稱(chēng)為m文件。M文件根據(jù)調(diào)用方式的不同分為兩類(lèi)，命

18、令文件（Script file）和函數(shù)文件（Function file）。2，程序控制結(jié)構(gòu)1） 順序結(jié)構(gòu)2） 選擇結(jié)構(gòu)（1） if語(yǔ)句 a) 單分支if語(yǔ)句b) 雙分支if語(yǔ)句 c) 多分支if語(yǔ)句（2） switch 語(yǔ)句（3） try語(yǔ)句3） 循環(huán)結(jié)構(gòu)（1） for 語(yǔ)句（2） while語(yǔ)句（3） break語(yǔ)句與continue語(yǔ)句（4） 循環(huán)的嵌套三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái)四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)matlab中流程控制語(yǔ)句。2復(fù)習(xí)matlab函數(shù)文件的建立與調(diào)用。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1，輸入一個(gè)百分制成績(jī)，要求輸出成績(jī)等級(jí)A、B、C、D、E。其中90分100分為A，80分89分為B

19、，7079分為C，6069分為D，60分以下為E。要求：（1） 分別用if和swtich語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)；（2） 輸入百分制成績(jī)后要判斷成績(jī)的合理性，對(duì)不合理的成績(jī)應(yīng)輸出出錯(cuò)信息。1.1>x=input('請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)');if x<=100 & x>=90 disp('成績(jī)等級(jí)為：A');elseif x<90 & x>=80 disp('成績(jī)等級(jí)為：B');elseif x<80 & x>=70 disp('成績(jī)等級(jí)為：C');54elseif x>=60 &a

20、mp; x<70 disp('成績(jī)等級(jí)為：D');elseif x>=0 & x<60 disp('不及格');else disp('輸入的成績(jī)不合理')end 結(jié)果請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)88成績(jī)等級(jí)為：B請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)55不及格請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)100成績(jī)等級(jí)為：A請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)101輸入的成績(jī)不合理1.2>x=input('請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)');switch floor(x/10) case 9,10 disp('成績(jī)等級(jí)為：A'); case 8 disp('成績(jī)等級(jí)為：B'

21、); case 7 disp('成績(jī)等級(jí)為：C'); case 6 disp('成績(jī)等級(jí)為：D'); case 0,1,2,3,4,5 disp('不及格'); otherwise disp('輸入的成績(jī)不合理')end結(jié)果請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)52不及格請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)78成績(jī)等級(jí)為：C請(qǐng)輸入一個(gè)成績(jī)90成績(jī)等級(jí)為：A2，根據(jù)，求的近似值。當(dāng)n分別取100，1000，10000時(shí)，結(jié)果是多少？2.1>利用循環(huán)結(jié)構(gòu)for n=100,1000,10000 x=1:n; value=sqrt(6*sum(1./x./x);end 結(jié)果

22、value =3.1321value =3.1406value =3.14152.2>利用向量運(yùn)算for n=100,1000,10000 sum=0; for x=1:n sum=sum+1/(x.2); end value=sqrt(6*sum)end 結(jié)果value =3.1415,3，根據(jù)，求（1）y<3時(shí)的最大n值；（2）與（1）的n值對(duì)應(yīng)的y值。y=0;n=1;while y<3 y=y+1/(2*n-1); n=n+1;endn=n-1;y=y-1/(2*n-1)n=n-1結(jié)果y =2.9944n =56六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的計(jì)算和程序編制；2.

23、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中計(jì)算和程序所得結(jié)果的正確性。實(shí)驗(yàn)四 函數(shù)文件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解函數(shù)文件的概念；2，掌握定義和調(diào)用matlab函數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1，函數(shù)文件的定義： 函數(shù)文件是另一種形式的m文件，每一個(gè)函數(shù)文件都定義一個(gè)函數(shù)，事實(shí)上，matlab提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)大部分都是由函數(shù)文件定義的。2，函數(shù)文件的基本結(jié)構(gòu)函數(shù)文件由function語(yǔ)句引導(dǎo)，其基本結(jié)構(gòu)為：Function 輸出形參表函數(shù)名（輸入形參表）注釋說(shuō)明部分函數(shù)體語(yǔ)句 其中以function開(kāi)頭的一行為引導(dǎo)行，表示該m文件是一個(gè)函數(shù)文件。3，函數(shù)調(diào)用 函數(shù)文件編制好之歐，就可以調(diào)用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算了，函數(shù)調(diào)用的一般格式是：輸出實(shí)參表函

24、數(shù)名（輸入實(shí)參表）三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái)四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)函數(shù)的定義與編寫(xiě)原則。2復(fù)習(xí)函數(shù)的調(diào)用。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1，一個(gè)自然數(shù)是素?cái)?shù)，且它的數(shù)字位置經(jīng)過(guò)任意對(duì)換后仍為素?cái)?shù)，則稱(chēng)為絕對(duì)素?cái)?shù)。例如13是絕對(duì)素?cái)?shù)。試求所有的兩位絕對(duì)素?cái)?shù)。要求：定義一個(gè)判斷素?cái)?shù)的函數(shù)文件。function a=sushu(b)x=fix(b/10);y=rem(b,10);a=10*y+x;signab=0; for m=2:sqrt(b) if rem(b,m)=0 signab=signab+1; endendfor n=2:sqrt(a) if rem(a,n)=0 signab=signab

25、+1; endendif signab=0 a=b;else a=0; end結(jié)果liangweisushu=;for n=10:99 a=W53(n); if a>0 liangweisushu=liangweisushu,a; endenddisp('所有的兩位絕對(duì)素?cái)?shù)是：',num2str(liangweisushu)所有的兩位絕對(duì)素?cái)?shù)是：11 13 17 31 37 71 73 79 972，已知（1）當(dāng)時(shí)，求y值；（2）當(dāng)時(shí)，求y值。function fn=W551(n)fn=n+10*log(n*n+5);結(jié)果y=W551(40)/(W551(30)+W551

26、(20)y =0.63905.2>function fn=f1(n)fn=0;for k=1:n fn=fn+k*(k+1);end結(jié)果y=W552(40)/(W552(30)+W552(20)y = 1.7662六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的函數(shù)編制2. 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確性。實(shí)驗(yàn)五 matlab高層繪圖操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握繪制二維圖形的常用函數(shù)；2，掌握繪制三維圖形的常用函數(shù)；3，掌握繪制圖形的輔助操作。二、實(shí)驗(yàn)原理1，二維數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖（1） 繪制單根二維曲線(xiàn) plot(x,y);（2） 繪制多根二維曲線(xiàn) plot(x,y) 當(dāng)x是向量，y是有一維與x同維的矩陣時(shí)，則繪制多根

27、不同顏色的曲線(xiàn)。當(dāng)x，y是同維矩陣時(shí)，則以x，y對(duì)應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線(xiàn)，曲線(xiàn)條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。（3） 含有多個(gè)輸入?yún)?shù)的plot函數(shù) plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)（4） 具有兩個(gè)縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形 plotyy(x1,y1,x2,y2)2,圖形標(biāo)注與坐標(biāo)控制1）title (圖形名稱(chēng))；2）xlabel（x軸說(shuō)明）3）ylabel（y軸說(shuō)明）4）text（x，y圖形說(shuō)明）5）legend（圖例1，圖例2，）6）axis （xmin xmax ymin ymax zmin zmax）3, 圖形窗口的分割subplot（m,n,p）4,三維曲線(xiàn)plot3（x1,y1,

28、z1,選項(xiàng)1，x2,y2，選項(xiàng)2，,xn,yn,zn,選項(xiàng)n）5，三維曲面mesh(x,y,z,c) 與surf(x,y,z,c)。一般情況下，x，y，z是維數(shù)相同的矩陣。X，y是網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣，z是網(wǎng)格點(diǎn)上的高度矩陣，c用于指定在不同高度下的顏色范圍。6，圖像處理1） imread和imwrite函數(shù) 這兩個(gè)函數(shù)分別用于將圖象文件讀入matlab工作空間，以及將圖象數(shù)據(jù)和色圖數(shù)據(jù)一起寫(xiě)入一定格式的圖象文件。2） image和imagesc函數(shù) 這兩個(gè)函數(shù)用于圖象顯示。為了保證圖象的顯示效果，一般還應(yīng)使用colormap函數(shù)設(shè)置圖象色圖。三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái)四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)二維與

29、三維圖形的繪圖函數(shù)。2復(fù)習(xí)圖形輔助操作。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1，設(shè)，在x02區(qū)間取101點(diǎn)，繪制函數(shù)曲線(xiàn)。x=linspace(0,2*pi,101);y=(0.5+3*sin(x)./(1+x.*x).*cos(x);plot(x,y)2，已知y1=x2,y2=cos(2x),y3=y1*y2,完成下列操作：（1）在同一坐標(biāo)系下用不同的顏色和線(xiàn)型繪制三條曲線(xiàn)；（2）分別用條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖繪制三條曲線(xiàn)。2.1>x=linspace(-2*pi,2*pi,100);y1=x.2;y2=cos(2*x);y3=y1.*y2;plot(x,y1,'b-',x,y2,&

30、#39;r:',x,y3,'y-');text(4,16,'leftarrow y1=x2');text(6*pi/4,-1,'downarrow y2=cos(2*x)');text(-1.5*pi,-2.25*pi*pi,'uparrow y3=y1*y2');2.2>x=linspace(-2*pi,2*pi,100);y1=x.2;y2=cos(2*x);y3=y1.*y2;subplot(1,3,1);plot(x,y1);title('y1=x2');subplot(1,3,2);plot

31、(x,y2);title('y2=cos(2*x)');subplot(1,3,3);plot(x,y3);title('y3=x2*cos(2*x)');2.3>x=linspace(-2*pi,2*pi,20);y1=x.2;subplot(2,2,1);bar(x,y1);title('y1=x2條形圖 ');subplot(2,2,2);stairs(x,y1);title('y1=x2階梯圖 ');subplot(2,2,3);stem(x,y1);title('y1=x2桿圖 ');subplot

32、(2,2,4);fill(x,y1,'r');title('y1=x2填充圖 ');3，已知在5<=x<=5區(qū)間繪制函數(shù)曲線(xiàn)。x=-5:0.01:5y=(x+sqrt(pi)/exp(2).*(x<=0)+1/2*log(x+sqrt(1+x.2).*(x>0)plot(x,y)4，繪制函數(shù)的曲面圖和等高線(xiàn)其中x的21個(gè)值均勻分布在-5,5范圍，y的31個(gè)值均勻分布在0,10，要求使用subplot（2，1，1）和subplot（2，1，2）將產(chǎn)生的曲面圖和登高圖畫(huà)在同一個(gè)窗口上。x=linspace(-5,5,21);y=linspac

33、e(0,10,31);x,y=meshgrid(x,y);z=cos(x).*cos(y).*exp(-sqrt(x.2+y.2)/4);subplot(2,1,1);surf(x,y,z);subplot(2,1,2);contour3(x,y,z,50);六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的圖像的顯示；2. 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所顯示圖像的正確性。實(shí)驗(yàn)六 MATLAB數(shù)值計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析的方法；2，掌握數(shù)值插值與曲線(xiàn)擬合的方法；3，掌握多項(xiàng)式計(jì)算的常用運(yùn)算。二、實(shí)驗(yàn)原理1， 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理1） 最大值與最小值(a) 求向量的最大值與最小值 y=max(X) 與 y,I=ma

34、x(X)(b) 求矩陣的最大值和最小值 max(A) 與 Y,U=max(A), max(A,dim)2) 求和與求積 sum(X), prod(X) sum(A)3) 標(biāo)準(zhǔn)方差與相關(guān)系數(shù) a）Y=std(A,flag,dim) b) corrcoef(X)2, 數(shù)據(jù)差值 a) 一維數(shù)據(jù)差值 Y1=interp1(X,Y,X1,method) b) 二維數(shù)據(jù)差值 Z1=interp2(X,Y,Z,X1,Y1,method)3, 曲線(xiàn)擬合 P,S=polyfit(X,Y,m)4, 多項(xiàng)式計(jì)算1）多項(xiàng)式的加減計(jì)算2）多項(xiàng)式乘法運(yùn)算 Y=conv(P1,P2)3) 多項(xiàng)式除法 Q,r=deconv(

35、P1,P2)4) 多項(xiàng)式的導(dǎo)函數(shù) p=polyder(P): 求多項(xiàng)式P的導(dǎo)函數(shù) p=polyder(P,Q): 求P.Q的導(dǎo)函數(shù)p,q=polyder(P,Q):求 P/Q的導(dǎo)函數(shù)，導(dǎo)函數(shù)的分子存入p，分母存入q。5，多項(xiàng)式求值1) 代數(shù)多項(xiàng)式求值 Y=polyval(P,x)2) 矩陣多項(xiàng)式求值 polyvalm6,多項(xiàng)式求根 x=roots(P)三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái)四、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)matlab多項(xiàng)式數(shù)值分析函數(shù)。2復(fù)習(xí)matlab曲線(xiàn)擬合與多項(xiàng)式計(jì)算函數(shù)。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1，利用matlab提供的rand函數(shù)生成30，000個(gè)符合均勻分布的隨機(jī)數(shù)，然后檢驗(yàn)隨機(jī)數(shù)的性質(zhì)

36、：（1） 均值和標(biāo)準(zhǔn)方差；（2） 最大元素與最小元素；（3） 大于0.5的隨機(jī)數(shù)個(gè)數(shù)占總數(shù)額百分比。 A=rand(100,300)(1) mean(A) std(A,0,1);(2) B,C=max(A) E,F=max(B) B1,C1=min(A) E1,F2=min(B1)(3) Length(find(A>0.5)/300002，將100個(gè)學(xué)生5門(mén)功課的成績(jī)存入矩陣P中，進(jìn)行如下處理：（4） 分別求每門(mén)課的最高分、最低分及相應(yīng)學(xué)生序號(hào)；（5） 分別求每門(mén)課的平均分和標(biāo)準(zhǔn)方差；（6） 5門(mén)課總分的最高分、最低分及相應(yīng)學(xué)生序號(hào)；（7） 將5門(mén)課總分按照從大到小的順序存入zcj中，相應(yīng)學(xué)生序號(hào)存入xsxh。提示：上機(jī)調(diào)試時(shí)，為避免輸入學(xué)生成績(jī)的麻煩，可用取值范圍在45，95之間的隨機(jī)矩陣來(lái)表示學(xué)生成績(jī)。 P=45+(95-45)*rand()100,5 (1) Y,U=max(P) Y1,U1=min(P) (2) mean