MATLAB試驗報告一二三

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2023秋2023級《MATLAB程序設(shè)計》試驗報告

試驗一班級：軟件131姓名：付云雷學(xué)號：132872一、試驗?zāi)康模?/p>

1、了解MATLAB程序設(shè)計的開發(fā)環(huán)境，熟悉命令窗口、工作區(qū)窗口、歷史命令等窗口的使用。

2、把握MATLAB常用命令的使用。3、把握MATLAB幫助系統(tǒng)的使用。

4、熟悉利用MATLAB進(jìn)行簡單數(shù)學(xué)計算以及繪圖的操作方法。二、試驗內(nèi)容：

1、啟動MATLAB軟件，熟悉MATLAB的基本工作桌面，了解各個窗口的功能與使用。

圖1MATLAB工作桌面

2、MATLAB的常用命令與系統(tǒng)幫助:(1)系統(tǒng)幫助

help：用來查詢已知命令的用法。例如已知inv是用來計算逆矩陣，鍵入helpinv即可得知有關(guān)inv命令的用法。

lookfor：用來尋覓未知的命令。例如要尋覓計算反矩陣的命令，可鍵入lookforinverse，MATLAB即會列出所有和關(guān)鍵字inverse相關(guān)的指令。找到所需

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的命令後，即可用help進(jìn)一步找出其用法。

(2)數(shù)據(jù)顯示格式:

常用命令：說明

formatshort顯示小數(shù)點(diǎn)后4位（缺省值）formatlong顯示15位formatbank顯示小數(shù)點(diǎn)后2位format+顯示+，-，0formatshorte5位科學(xué)記數(shù)法formatlonge15位科學(xué)記數(shù)法formatrat最接近的有理數(shù)顯示

(3)命令行編輯：鍵盤上的各種箭頭和控制鍵提供了命令的重調(diào)、編輯功能。

具體用法如下：

↑重調(diào)前一行（可重復(fù)使用調(diào)用更早的）↓重調(diào)后一行→前移一字符←后移一字符home前移到行首end移動到行末esc清除一行del清除當(dāng)前字符backspace清除前一字符(4)MATLAB工作區(qū)常用命令：

who顯示當(dāng)前工作區(qū)中所有用戶變量名

whos顯示當(dāng)前工作區(qū)中所有用戶變量名及大小、字節(jié)數(shù)和類型disp(x)顯示變量X的內(nèi)容

clear清除工作區(qū)中用戶定義的所有變量

save文件名保存工作區(qū)中用戶定義的所有變量到指定文件中l(wèi)oad文件名載入指定文件中的數(shù)據(jù)

3、在命令窗口執(zhí)行命令完成以下運(yùn)算，觀測workspace的變化，記錄運(yùn)算

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結(jié)果。

(1)計算(365-52?2-70)?3

(2)>>area=pi*2.5^2

(3)已知x=3，y=4，z?x2y3?x?y?2在MATLAB中求z：

(4)利用who,whos命令查看工作空間內(nèi)的所有變量，并比較兩種命令區(qū)別。

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(5)使用clear命令刪除工作空間內(nèi)的所有變量。提醒：MATLAB有一些永

久常數(shù)(PermanentConstants)如表所示，雖然在工作空間中看不到，但使用者可直接取用。

表1.1MATLAB中常用的變量，常量

特別的變量、常量anspiepsinfNaNi，j取值用于結(jié)果的缺省變量名圓周率π的近似值（3.1416）數(shù)學(xué)中無窮?。╡psilon）的近似值（2.2204e-016）無窮大，如1/0=inf（infinity）非數(shù)，如0/0=NaN（NotaNumber），inf/inf=NaN虛數(shù)單位：i=j=?1(6)將下面的矩陣賦值給變量m1,在workspace中觀測m1在內(nèi)存中占用的字

節(jié)數(shù)。

?162313??511108??m1=??97612????414151?共37頁，第4頁

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執(zhí)行以下命令，觀測結(jié)果:>>m1(2,3)

>>m1(11)

>>m1(:,3)

>>m1(2:3,1:3)

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(1)創(chuàng)立一個由A中第2列到第4列所有元素組成的4Χ3數(shù)組B;

(2)創(chuàng)立一個由A中第3行到第4行所有元素組成的2Χ4數(shù)組C;

(3)創(chuàng)立一個由A中前兩行和后三列所有元素組成的2Χ3數(shù)組D;

(4)根據(jù)A利用單下標(biāo)方法和雙下標(biāo)方法分別創(chuàng)立向量a=[-5615]和向量

??56?b=[681]，并利用向量a和b生成矩陣E??68?；

????151??共37頁，第11頁

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(5)利用“[]〞刪除矩陣A的其次行和第三列。

3、利用ones()函數(shù)和zero()函數(shù)生成如下矩陣：

?0?0?A??0??0??00000?1110??1310?

?1110?0000??共37頁，第12頁

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??4?12?4、生成矩陣A???303?：

?????214??

(1)取出所有大于0的元素構(gòu)成一個向量a（可推廣到從一個矩陣?yán)锖Y選出

符合條件的元素組成一個向量）。

(2)將原矩陣中大于0的元素正常顯示，而小于等于0的元素全部用0來表

示(可推廣到將原矩陣中不符合條件的全用0來表示，符合條件的值不變)。

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5、已知a???123??456??，b???24?1??1??1?135??，c???0?d??8??，???2????3算是否合法，為什么？如合法，寫出計算結(jié)果？(1)result1=a'%合法，將矩陣轉(zhuǎn)置

(2)result2=a*b%不合法，a和b矩陣不能相乘(3)result3=a+b%合法，將a和b矩陣對應(yīng)元素相加

(4)result4=b*d%合法，將b和d矩陣相乘

(5)result5=[b;c']*d%合法

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47?52?0?以下運(yùn)6??2023秋2023級《MATLAB程序設(shè)計》試驗報告

(6)result6=a.*b%合法，將a和b對應(yīng)元素相乘

(7)result7=a./b%合法，用a除以b中對應(yīng)元素

(8)result8=a.*c%不合法，a和c不能進(jìn)行.*運(yùn)算(9)result9=a.\\b%合法，用b除以a中對應(yīng)元素

(10)

result10=a.^2%合法，將a中所有元素平方

(11)(12)

result11=a^2%不合法，a必需為方陣

result11=2.^a%合法，將2^a(I,j)構(gòu)成新矩陣的第（I,j）個元素

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?134???784?6、已知a??51244?,b??122438?,c?[1,0,8,3,6,2,?4,23,46,6]

???????7827???68?53??

(1)求a+b,a*b,a.*b,a/b,a./b,a^2,a.^2的結(jié)果，并觀測運(yùn)算結(jié)果。

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(2)求c中所有元素的平均值、最大值、中值，并將c中元素按從小到大順

序排列。

(3)解釋b(2:3,[1,3])的含義，并將生成的數(shù)組賦值給d。

得到其次行到第三行中第一列和第三列的元素并構(gòu)成矩陣。

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關(guān)系運(yùn)算與規(guī)律運(yùn)算

7、已知a=20,b=-2,c=0,d=1，計算以下表達(dá)式：(1)r1=a>b(2)r2=a>b&c>d(3)r3=a==b*(-10)(4)r4=~b|c

21?2??7?9153?2??8、已知A????2?2115???13213??(1)求矩陣A的秩(rank)；

(2)求矩陣A的行列式(determinant)；

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(3)求矩陣A的逆(inverse)；

(4)求矩陣A的特征值及特征向量(eigenvalueandeigenvector)。

9、已知多項式f1(x)=2x4-x2+3x+2，f2(x)=3x+2，利用MATLAB進(jìn)行如下計算：(1)計算兩多項式的乘法和除法；

(2)求多項式f1(x)的根；

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(3)分別計算多項式當(dāng)x=3以及x???13?時的值。??24?

10、用兩種方法求以下方程組的解，并比較兩種方法執(zhí)行的時間。

?7x1?14x2?9x3?2x4?5x5?3x?15x?13x?6x?4x12345????11x1?9x2?2x3?5x4?7x5?5x?7x?14x?16x?2x2345?1???2x1?5x2?12x3?11x4?4x5?100?200?300?400?500

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11、建立一個元胞數(shù)組，要求第一個元素為4Χ4的魔術(shù)矩陣，其次個元素為18.66，第三個元素為'matlab'，第四個元素為等差數(shù)列7,9,11,13…99。計算第一個元胞第4行第2列加上其次個元胞+第三個元胞里的其次個元素+最終一個元胞的第10個元素。

12、建立一個結(jié)構(gòu)體的數(shù)組，包括3個人，字段有姓名，年齡，分?jǐn)?shù)，其中分?jǐn)?shù)由隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生一個3行10列的數(shù)據(jù)表示了有10門課程，每門課程有三個階段的分?jǐn)?shù)。問題是：

(1)如何找到第2個人的分?jǐn)?shù)并顯示出來；

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(2)如何找到第2個人的每門課程3個階段的平均分?jǐn)?shù)并顯示出來；

(3)所有同學(xué)的10門課程的每門課程的平均分如何計算出來？要求放到一

個數(shù)組里；

(4)找到這個班所有同學(xué)的姓名放到一個元胞數(shù)組里；

13、完成以下操作：

(1)已有str=‘decision20madeon10/20/10’，查找字符串中20出現(xiàn)的位置。

(2)有字符串s1=‘matlabexpress’，s2=‘matlabexcellent’，比較兩個字符串

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的前8個字符是否一致，一致輸出1，否則輸出0。

(3)統(tǒng)計字符串s1=‘matlabexpress’中ex出現(xiàn)的次數(shù)，并替換為EX。

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試驗三班級：軟件131姓名：付云雷學(xué)號：132872一、試驗?zāi)康?/p>

1、把握建立和執(zhí)行M文件的方法。

2、把握選擇結(jié)構(gòu)、多分支選擇結(jié)構(gòu)程序的編程方法。3、把握多種循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的編程方法。4、把握定義函數(shù)文件和調(diào)用函數(shù)文件的方法。二、試驗內(nèi)容

1、MATLABM文件的創(chuàng)立與使用。

(1)建立自己工作目錄，如D:\\MATLAB。在File菜單中，單擊SetPath菜單項，在彈出對話框中建立目標(biāo)文件夾，：單擊AddFolder按鈕，將自己的工作目錄D:\\MATLAB添加到探尋目錄之中，按Save按鈕保存，如圖1。

圖1工作目錄設(shè)置

(2)在M文件編輯器中編制命令行文件。在File菜單中，單擊New—>M-File，彈出M文件編輯器，如圖2：

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圖2編輯器

在編輯器中輸入如下命令程序：

%求小于2000且為2的整數(shù)次冪的正整數(shù)。f(1)=2;k=1;

whilef(k)2023秋2023級《MATLAB程序設(shè)計》試驗報告

04年8月。f(1)=2;k=1;

whilef(k)>v=myvander([2345])，得v???491625???82764125??同時生成一些數(shù)據(jù)測函數(shù)。

5、分別使用while和for編寫命令文件，用循環(huán)語句編程計算s值:

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s??(n3?n2)n?210

同時對編寫的文件設(shè)置斷點(diǎn)，觀測變量取值的變化狀況。

6、數(shù)論中一個好玩兒的題目：任意一個正整數(shù)，若為偶數(shù)，則用2除之，若為奇數(shù)，則與3相乘再加上1。重復(fù)此過程，最終得到的結(jié)果為1。如：

2?1

3?10?5?16?8?4?2?16?3?10?5?16?8?4?2?1

建立命令M文件，完成上述功能，要求顯示數(shù)字處理過程。

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7、設(shè)計一個學(xué)生身高的管理系統(tǒng)，輸出身高的基本分為5等：很高、較高、中等、較矮、矮，其中190cm以上為“很高〞，[180cm,190cm)區(qū)間為“較高〞，[170cm,180cm)為“中等〞，[1160cm,170cm)為“較矮〞，160cm以下為“矮〞，要求分別用if語句和switch語句實(shí)現(xiàn)

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8、Fibonacci數(shù)組的元素滿足Fibonacci規(guī)則：

ak+2=ak+ak+1,（k=1，2，3，?）；且a1=a2=1。

請設(shè)計一段程序，求出該數(shù)組中第一個大于10000的元素

要求顯示的結(jié)果為：i=21a(i)=10946或者a(21)=10946

9、編寫一個函數(shù)文件and.m，用于求兩個輸入矩陣的乘積和點(diǎn)乘，然后在

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命令行窗口中調(diào)用該函數(shù)，要求：

(1)當(dāng)兩矩陣是尺寸一致的方陣時，返回它們的乘積和點(diǎn)乘。

(2)當(dāng)兩矩陣不是尺寸一致的方陣時，則根據(jù)它們的尺寸，分別