《数学建模》实验指导_01_matlab编程
数学建模实验项目一 Matlab软件及应用
数学建模实验项目一Matlab软件及应用
一、实验的目的及意义
1. 熟悉Matlab软件的用户环境。
2. 掌握Matlab软件的基本绘图函数。
4. 掌握Matlab软件的初等代数运算。
通过该实验的学习,使学生能灵活应用Matlab软件解决一些简单的问题,能借助Matlab软件的绘图功能,对函数的特性进行探讨,广泛联系,大胆猜测,发现
二、实验内容
1、完成下面的上机作业
① A=[1, 1, 1; 1, 2, 3; 1, 3, 6] , B=[8, 1, 6; 3, 5, 7; 4, 9, 2] 计算 A+B,B-A,A/B,A\B,A的逆矩阵,A.*B。
②计算C=A*B,将C的值保存在 data050317.mat文件中
③自己举例,完成对eye,rand,sin,sqrt,log,sort,max,sum,round等函数的试验。
2、编写函数文件,实现绘制函数z=
2
22
2 sin
y
x y
x ++
的图形,要求能通过参数调整绘制
图形的区域大小。
如:能绘制函数在[-2:2,-2:2]或[-8:8,-8:8]等等内的图形;并对图形加标注。
3、分别用2、3、
4、5阶多项式来逼近[0,3]上一正弦函数sinx,并做出拟合曲线及sinx函数曲线图,了解多项式的逼近程度和有效拟合区间随多项式的阶数有何变化。
三、实验步骤及过程
1.建立一个名为“计算13级第01次作业*******”(********表示自己的学号)的文件夹。
2. 打开Matlab软件,练习实验指定的内容。
3. 写出实验报告并上传到天空教室。
数学实验指导书matlab
《数学建模》实验指导书实验一:matlab 编程基础学时:2学时实验目的:熟悉matlab 编程 实验内容:1. f(x)的定义如下:2226,04()56,010,231,x x x x f x x x x x x x x ⎧+-<≠-⎪=-+≤<≠≠⎨⎪--⎩且且其它写一个函数文件f(x)实现该函数,要求参数x 可以是向量。
2. 用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头.a=[3,2,4,1,6,5,9,7,8,0]; for j=9:-1:1 for i=1:jif(a(i)>a(i+1)) t=a(i);a(i)=a(i+1);a(i+1)=t;end end end a a =0 1 2 3 4 5 6 7 8 93. 有一个45⨯矩阵,编程求出其最大值及其所处的位置.a=input('输入一个4*5矩阵'); max=a(1,1); for i=1:4for j=1:5if a(i,j)>max max=a(i,j); maxi=i;maxj=j; end end end max maxi maxj4. 编程求201!n n =∑5. 一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高? 6. 有一函数 ,写一程序,输入自变量的值,输出函数值. 7. 写一个函数rs=f(s),对传进去的字符串变量s ,删除其中的小写字母,然后将原来的大写字母变为小写字母,得到rs 返回。
例如s=”aBcdE,Fg?”,则rs=”be,f?”。
提示:可利用find 函数和空矩阵。
实验二:用Lingo 求解线性规划问题学时:2学时实验目的:掌握用Lingo 求解线性规划问题的方法。
实验内容:1. 钢管下料问题问题 某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客要求的长度进行切割,称为下料。
数学建模MATLAB教案
数学建模MATLAB教案第一章:MATLAB简介1.1 MATLAB概述介绍MATLAB的发展历程和特点解释MATLAB的缩写和全称1.2 MATLAB界面介绍MATLAB的工作空间熟悉MATLAB的菜单栏和工具栏1.3 MATLAB基本操作学习MATLAB的变量类型和赋值方式掌握MATLAB的运算符和矩阵运算1.4 MATLAB的帮助系统学习如何使用MATLAB的帮助系统熟悉MATLAB的文档和教程第二章:MATLAB编程2.1 MATLAB脚本编程学习编写MATLAB脚本文件掌握MATLAB脚本的基本结构2.2 MATLAB函数编程学习编写MATLAB函数文件掌握MATLAB函数的输入输出参数2.3 MATLAB编程技巧学习MATLAB的条件语句和循环语句掌握MATLAB的文件操作和数据读取2.4 MATLAB编程实例举例讲解MATLAB编程的实际应用分析并解决实际问题第三章:数学建模基础3.1 数学建模概述介绍数学建模的定义和发展历程解释数学建模的重要性和应用领域3.2 数学建模方法学习数学建模的基本方法和步骤掌握数学建模的常见技巧和策略3.3 数学建模实例举例讲解数学建模的实际应用分析并解决实际问题3.4 MATLAB在数学建模中的应用介绍MATLAB在数学建模中的优势熟悉MATLAB的数学建模工具和函数第四章:MATLAB在微积分中的应用4.1 微积分基本概念复习微积分的极限、导数和积分等基本概念4.2 MATLAB求解微积分问题学习使用MATLAB求解微分和积分问题掌握MATLAB的微积分函数和工具4.3 MATLAB在微积分建模中的应用举例讲解MATLAB在微积分建模中的实际应用分析并解决实际问题4.4 微积分建模实例举例讲解微积分建模的实际应用分析并解决实际问题教案继续:第六章:MATLAB在线性代数中的应用6.1 线性代数基本概念复习线性代数的相关概念,如矩阵、向量、线性方程组等6.2 MATLAB求解线性代数问题学习使用MATLAB求解矩阵运算、线性方程组、特征值等问题掌握MATLAB线性代数相关的函数和工具6.3 MATLAB在线性代数建模中的应用举例讲解MATLAB在线性代数建模中的实际应用分析并解决实际问题6.4 线性代数建模实例举例讲解线性代数建模的实际应用分析并解决实际问题第七章:MATLAB在概率论与数理统计中的应用7.1 概率论与数理统计基本概念复习概率论与数理统计的基本概念,如随机变量、概率分布、统计量等7.2 MATLAB求解概率论与数理统计问题学习使用MATLAB进行概率计算、统计量计算、假设检验等掌握MATLAB概率论与数理统计相关的函数和工具7.3 MATLAB在概率论与数理统计建模中的应用举例讲解MATLAB在概率论与数理统计建模中的实际应用分析并解决实际问题7.4 概率论与数理统计建模实例举例讲解概率论与数理统计建模的实际应用分析并解决实际问题第八章:MATLAB在differential equations中的应用8.1 常微分方程基本概念复习常微分方程的定义、分类和解法8.2 MATLAB求解常微分方程学习使用MATLAB求解常微分方程,包括初值问题和边界值问题掌握MATLAB常微分方程相关的函数和工具8.3 MATLAB在常微分方程建模中的应用举例讲解MATLAB在常微分方程建模中的实际应用分析并解决实际问题8.4 常微分方程建模实例举例讲解常微分方程建模的实际应用分析并解决实际问题第九章:MATLAB在优化问题中的应用9.1 优化问题基本概念复习优化问题的定义、目标和常见方法9.2 MATLAB求解优化问题学习使用MATLAB求解无约束和有约束的优化问题掌握MATLAB优化相关的函数和工具9.3 MATLAB在优化建模中的应用举例讲解MATLAB在优化建模中的实际应用分析并解决实际问题9.4 优化建模实例举例讲解优化建模的实际应用分析并解决实际问题第十章:MATLAB在数据分析和可视化中的应用10.1 数据分析基本概念复习数据分析的定义、目的和常用方法10.2 MATLAB进行数据分析学习使用MATLAB进行数据预处理、统计分析和数据可视化掌握MATLAB数据分析相关的函数和工具10.3 MATLAB在数据分析建模中的应用举例讲解MATLAB在数据分析建模中的实际应用分析并解决实际问题10.4 数据分析建模实例举例讲解数据分析建模的实际应用分析并解决实际问题教案继续:第十一章:MATLAB在信号处理中的应用11.1 信号处理基本概念复习信号处理的基本概念,如信号、系统、傅里叶变换等11.2 MATLAB进行信号处理学习使用MATLAB进行信号的、分析和处理掌握MATLAB信号处理相关的函数和工具11.3 MATLAB在信号处理建模中的应用举例讲解MATLAB在信号处理建模中的实际应用分析并解决实际问题11.4 信号处理建模实例举例讲解信号处理建模的实际应用分析并解决实际问题第十二章:MATLAB在图像处理中的应用12.1 图像处理基本概念复习图像处理的基本概念,如图像、像素、滤波等12.2 MATLAB进行图像处理学习使用MATLAB进行图像的读取、处理和显示掌握MATLAB图像处理相关的函数和工具12.3 MATLAB在图像处理建模中的应用举例讲解MATLAB在图像处理建模中的实际应用分析并解决实际问题12.4 图像处理建模实例举例讲解图像处理建模的实际应用分析并解决实际问题第十三章:MATLAB在控制系统中的应用13.1 控制系统基本概念复习控制系统的基本概念,如系统、稳定性、传递函数等13.2 MATLAB进行控制系统分析学习使用MATLAB进行控制系统的建模、分析和仿真掌握MATLAB控制系统相关的函数和工具13.3 MATLAB在控制系统建模中的应用举例讲解MATLAB在控制系统建模中的实际应用分析并解决实际问题13.4 控制系统建模实例举例讲解控制系统建模的实际应用分析并解决实际问题第十四章:MATLAB在机器学习中的应用14.1 机器学习基本概念复习机器学习的基本概念,如监督学习、非监督学习、神经网络等14.2 MATLAB进行机器学习学习使用MATLAB进行机器学习模型的构建、训练和预测掌握MATLAB机器学习相关的函数和工具14.3 MATLAB在机器学习建模中的应用举例讲解MATLAB在机器学习建模中的实际应用分析并解决实际问题14.4 机器学习建模实例举例讲解机器学习建模的实际应用分析并解决实际问题第十五章:MATLAB在数学建模竞赛中的应用15.1 数学建模竞赛基本概念介绍数学建模竞赛的背景、规则和重要性15.2 MATLAB在数学建模竞赛中的策略学习如何利用MATLAB解决数学建模竞赛中的实际问题掌握MATLAB在数学建模竞赛中的优势和技巧15.3 数学建模竞赛实例分析分析数学建模竞赛中的实际案例讲解如何利用MATLAB提高竞赛成绩15.4 数学建模竞赛训练和指导提供数学建模竞赛的训练方法和指导建议帮助学生提高数学建模竞赛的能力和水平重点和难点解析1. MATLAB的基本操作和编程:理解MATLAB的工作空间,熟悉菜单栏和工具栏,掌握变量类型和赋值方式,以及矩阵运算。
数学建模 MATLAB入门
• 开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有 MATLAB主箱文件和各种工具箱都是可读可修改的文件,
用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专
用工具箱.
MATLAB的语言特点
1)语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。 2)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的,MATLAB提供 了和C语言几乎一样多的运算符,灵活使用MATLAB的运算符 将使程序变得极为简短。 3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环,while循 环,break语句和if语句),又有面向对象编程的特性。 4)程序限制不严格,程序设计自由度大。例如,在MATLAB 里,用户无需对矩阵预定义就可使用。 5)程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各种型号 的计算机和操作系统上运行。 6)MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里,绘图都 很不容易,但在MATLAB里,数据的可视化非常简单。MATLAB 还具有较强的编辑图形界面的能力。 7)MATLAB的缺点是,它和其他高级程序相比,程序的执行 速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理,也不生成 可执行文件,程序为解释执行,所Matlab介绍
MATLAB概况
•
MATLAB是矩阵实验室〔Matrix Laboratory〕之意.
除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符
号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能.
•
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与
数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算法
MATLAB <shuzu3>
〔2〕数组-数组运算 当两个数组有相同维数时,加、减、乘、除、
幂运算可按元素对元素方式进行的,不同大小或维 数的数组是不能进行运算的.
MATLAB实验指导书(共5篇)
MATLAB实验指导书(共5篇)第一篇:MATLAB实验指导书MATLAB 实验指导书皖西学院信息工程学院实验一 MATLAB编程环境及简单命令的执行一、实验目的1.熟悉MATLAB编程环境二、实验环境1.计算机2.MATLAB7.0集成环境三、实验说明1.首先应熟悉MATLAB7.0运行环境,正确操作2.实验学时:2学时四、实验内容和步骤1.实验内容(1)命令窗口的使用。
(2)工作空间窗口的使用。
(3)工作目录、搜索路径的设置。
(4)命令历史记录窗口的使用。
(5)帮助系统的使用。
(6)了解各菜单的功能。
2.实验步骤(1)启动MATLAB,熟悉MATLAB的桌面。
(2)进入MATLAB7.0集成环境。
(3)在命令窗口执行命令完成以下运算,观察workspace的变化,记录运算结果。
1)(365-52⨯2-70)÷3 2)>>area=pi*2.5^2 3)已知x=3,y=4,在MATLAB中求z:x2y3 z=2(x-y)4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
⎡162313⎤⎢511108⎥⎥m1=⎢⎢97612⎥⎢⎥414151⎣⎦执行以下命令>>m1(2 , 3)>>m1(11)>>m1(: , 3)>>m1(2 : 3 , 1 : 3)>>m1(1 ,4)+ m1(2 ,3)+ m1(3 ,2)+ m1(4 ,1)5)执行命令>>helpabs 查看函数abs的用法及用途,计算abs(3 + 4i)6)执行命令>>x=0:0.1:6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)7)运行MATLAB的演示程序,>>demo,以便对MATLAB有一个总体了解。
五、思考题1、以下变量名是否合法?为什么?(1)x2(2)3col(3)_row (4)for2、求以下变量的值,并在MATLAB中验证。
数学建模与数学实验-MATLAB作图
精选课件ppt
20
2、定制坐标 Axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax]) 定制图形坐标
x、y、z的最大、最小值 Axis auto 将坐标轴返回到自动缺省值
例 在区间[0.005,0.01]显示sin(1/x)的图形。
解 x=linspace(0.0001,0.01,1000);
ezplot(‘f(x,y)’,[xmin,xmax,ymin,ymax]) :
在区间xmin<x<xmax、 ymin<y<ymax绘制隐函数f(x,y)=0 的函数图
ezplot(‘x(t)’,’y(t)’,[tmin,tmax]) : 在区间tmin<t<tmax绘制参数方程x=x(t),y=y(t)的函数图
24
例 将屏幕分割为四块,并分别画出 y=sin(x),z=cos(x),a=sin(x)cos(x),b=sin(x)/cos(x)
解x=linspace(0,2*pi,100); y=sin(x); z=cos(x);
Matlab liti306
a=sin(x).*cos(x);b=sin(x)./(cos(x)+eps)
精选课件ppt
5
例 在[0,pi]上画y=cos(x)的图形
解 输入命令 ezplot(‘cos(x)’,[0,pi])
Matlab liti102
例 在 [ 0 , 2 * p i ] 上 画 x c 3 t , y o s 3 t 星 形 图 i s n
解 输入命令 ezplot(‘cos(t)^3’,’sin(t)^3’,[0, 2*pi]) Matlab liti103
激活第thisplot块,其后的作图语句将图形画在该块上。 subplot(mrows,ncols,thisplot)
数学建模实验报告(一)MATLAB中矩阵的基本操作
-2.3299
-1.4491
>> T=a
T =
Columns 1 through 5
-0.1765 0.3335 -0.4762 -0.3349 0.6601
0.7914 0.3914 0.8620 0.5528 -0.0679
-1.3320 0.4517 -1.3617 1.0391 -0.1952
d-e, , .*e, ,将 结果中所有的对角线元素全部换为0.5。
>> load C.mat
>> d=(1:3;2:4)
d=(1:3;2:4)
>> d=(1:3,2:4)
d=(1:3,2:4)
|
错误:表达式或语句不正确பைடு நூலகம்-可能(、{或[不对称。
>> d=C(1:3,2:4)
d =
2.0000 0 1.2500
K =
2.0000 3.5000 5.0000 6.5000 8.0000
3.0000 4.5000 6.0000 7.5000 9.0000
4.0000 5.5000 7.0000 8.5000 10.0000
>> K(find(K>4))=-4
K =
2.0000 3.5000 -4.0000 -4.0000 -4.0000
1.0000 3.0000 0.5000
2.0000 1.0000 -1.0000
>> f=rand(3)
f =
0.8147 0.9134 0.2785
0.9058 0.6324 0.5469
0.1270 0.0975 0.9575
数学建模竞赛培训之编程MATLAB实用教程
向量与常数的相加减为每个元素加减这个常数。
例如:
b=a+2
得到
b= 3 4 5 6 7 8 11 10 9 c=a+b
c= 4 6 8 10 12 14 20 18 16
8
(3)向量的乘除运算
a. 向量的乘法运算
点积运算的运算符为 .*, 其意义为两个向量的对 应元素进行乘法运算,例如
数,此时,多项式系数以降幂形式排列。 p = poly(E) p=
1.0000 -5.0000 -2.0000
16
其他特殊矩阵的生成方法: 1)、eye (m,n)或eye (m) 产生m*n 或 m*m的单位
矩阵。例如: eye (3,4)与eye (3)分别产生如下矩阵:
1000
100
0100
[ cos(l)*sin(f), -r*sin(l)*sin(f), r*cos(l)*cos(f)]
[ sin(l),
r*cos(l),
0
]
28
2.积分:用函数int来求符号表达式的积分。命令格 式为: int (f, r, x0, x1)其中f为所要积分的表达式,r 为积分变量,若为定积分,则x0,x1为积分上下 限。例: sym x; sym k real f=exp(-(k*x)^2) f= exp(-k^2*x^2) int(f,x,-inf,inf) ans = signum(k)/k*pi^(1/2)
27
3)、可用函数jacobian来计算Jacobi矩阵。 syms r l f x=r*cos(l)*cos(f); y=r*cos(l)*sin(f); z=r*sin(l); J=jacobian([x;y;z],[r l f])
实验1 Matlab基本操作
实验1 Matlab基本操作一、实验目的1、熟悉MATLAB的实验环境;2、了解MATLAB产品族及主要功能;3、掌握MATLAB通用指令和常用快捷键;4、掌握MATLAB帮助系统。
二、实验原理MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。
MATLAB有3种窗口,即:命令窗口(The Command Window)、m-文件编辑窗口(The Edit Window)和图形窗口(The Figure Window),而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。
1、命令窗口(The Command Window)当MATLAB启动后,出现的最大的窗口就是命令窗口。
用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令,这些命令就立即被执行。
在MATLAB中,一连串命令可以放置在一个文件中,不必把它们直接在命令窗口内输入。
在命令窗口中输入该文件名,这一连串命令就被执行了。
因为这样的文件都是以“.m”为后缀,所以称为m-文件。
2、m-文件编辑窗口(The Edit Window)我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件,或者编辑已经存在的m-文件。
在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口;选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件,并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。
3、图形窗口(The Figure Window)图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。
图形可以是2维的、3维的数据图形,也可以是照片等。
三、系统的在线帮助help 命令①当不知系统有何帮助内容时,可直接输入help以寻求帮助:>> help(回车)②当想了解某一主题的内容时,如输入:>> help syntax (了解Matlab的语法规定)③当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时,如输入:>> help sqrt (了解函数sqrt的相关信息)lookfor命令现需要完成某一具体操作,不知有何命令或函数可以完成,如输入:>> lookfor line (查找与直线、线性问题有关的函数)四、实验内容1、运行 MATLAB 软件,观察 MATLAB 桌面环境的组成部分,设置不同的显示方式以及字体;2、观察 Launch Pad 中的内容,了解 MATLAB 产品族和常用工具箱;3、在命令窗口中输入demo,观察 MATLAB 自带的演示程序;4、练习使用 MATLAB 通用指令clear,clc, exit,quit,dir,ls,what,diary,format;5、在命令窗口或 M 文件编辑器中练习如下快捷键的使用:1) 上下方向键(直接使用和索引使用两种方式);2) Tab键;3) Home键;4) End键;5) Ctrl+R;6) Ctrl+T;7) Ctrl+I。
数学建模与数学实验第2讲 MATLAB入门
MATLAB入门
一、变 量 与 函 数 二、数 三、 矩 组 阵
四、 MATLAB编程 五、 实 验 作 业
一、变 量 与 函 数
1. 变量
MATLAB中变量的命名规则是:
(1)变量名必须是不含空格的单个词;
(2)变量名区分大小写;
(3)变量名最多不超过19个字符;
(4)变量名必须以字母打头,之后可以是
a./b= [a1/b1,a2/b2,…,an/bn] a.\b=[b1/a1,b2/a2,…,bn/an] a.^b=[a1^b1,a2^b2,…,an^bn] MATLAB(shuzu4)
返回
三、 矩
阵
1. 矩阵的建立
逗号或空格用于分隔某一行的元素,分号用于区分不
同的行. 除了分号,在输入矩阵时,按Enter键也表示开始
果时,返回空矩阵,空矩阵的大小为零
d=eye(m,n) 产生一个m行n列的单位矩阵
MATLAB(matrix1)
2. 矩阵中元素的操作
(1)矩阵A的第r行:A(r,:) (2)矩阵A的第r列:A(:,r) (3)依次提取矩阵A的每一列,将A拉伸为一个列向量:A(:) (4)取矩阵A的第i1~i2行、第j1~j2列构成新矩阵:A(i1:i2, j1:j2) (5)以逆序提取矩阵A的第i1~i2行,构成新矩阵:A(i2:-1: i1,:) (6)以逆序提取矩阵A的第j1~j2列,构成新矩阵:A(:,j2:-1: j1) (7)删除A的第i1~i2行,构成新矩阵:A(i1:i2,:)=[] (8)删除A的第j1~j2列,构成新矩阵:A(:,j1:j2)=[] (9)将矩阵A和B拼接成新矩阵:[A B];[A;B] MATLAB(matrix2)
M文件建立方法:1. 在MATLAB中,点:File→New → M-file 2. 在编辑窗口中输入程序内容 3. 点File → Save,存盘,M文件名必须 与函数名一致.
《数学建模》实验指导书_02_matlab编程
《数学建模》实验指导书(3+1)实验二:matlab 编程学时:2学时实验目的:熟悉matlab 编程,掌握用matlab 进行函数定义和调用,掌握用matlab 进行最小二乘拟合函数的方法。
实验内容:1. f(x)的定义如下:2()6f x x x =+-写一个函数文件f(x)实现该函数,要求参数x 可以是向量, 并计算x=1,2,3,..10的函数值。
函数如下定义:function 返回值=函数名(自变量名)文件名.m 必须和函数名一样,如果不一样,函数以文件名为主。
因此在matlab 中定义如上函数过程为:新建一个m 文件,写上如下程序: function y=f(x) y=x.^2+x-6;然后保存该m 文件,(注意,文件名.m 必须和函数名一样,如果不一样,函数以文件名为主。
)定义完一个函数,不需要直接运行该m 文件,函数主要的作用是用来调用的,可以在命令窗口,或者其他m 文件中调用。
我们再另外新建一个m 文件计算x=1,2,3,..10时候的函数值: clc x=1:10; y=f(x);2. 根据美国人口从1790年到1980年间的人口数据(如下表),确定人口指数增长模型(Logistic 模型)中的待定参数,估计出美国2010年的人口,同时画出拟合效果的图形。
美国人口统计数据●人口模型:⏹指数增长模型:rtext x0 )(=⏹可用最小二乘拟合函数:x = lsqcurvefit(fun,x0,xdata,ydata)⏹先定义指数增长模型函数:rtextx)(=,程序如下:function f= curvefit_fun(a,t)f=exp(a(1)*t+a(2));函数名字不一定叫curvefit_fun,可以随便起,随便你喜欢,调用的时候需要跟文件名一致。
定义该指数函数后,再新建一个m文件运行一下程序:clc; % 清屏幕clear; % 清除内存变量% 定义向量(数组)x=1790:10:1990;y=[3.9 5.3 7.2 9.6 12.9 17.1 23.2 31.4 38.6 50.2 62.9 76 ...92 106.5 123.2 131.7 150.7 179.3 204 226.5 251.4];plot(x,y,'*',x,y); % 画点,并且画一直线把各点连起来a0=[0.001,1]; % 初值% 最重要的函数,第1个参数是函数名(一个同名的m文件定义),第2个参数是初值,第3、4个参数是已知数据点a=lsqcurvefit('curvefit_fun',a0,x,y);disp(['a=' num2str(a)]); % 显示结果% 画图检验结果xi=1790:5:2020;yi=curvefit_fun(a,xi);hold on; % 在当前图形窗口再加图形plot(xi,yi);% 预测2010年的数据x1=2010;y1=curvefit_fun(a,x1)hold off⏹ 对于Logistic 模型:()011mrtm x x t x e x -=⎛⎫+- ⎪⎝⎭,需要估计3个参数m x ,0x 和r ,我们可以根据已有数据x(1790)=3.9,把函数简单化为:()(1790)113.9mr t m x x t x e --=⎛⎫+- ⎪⎝⎭,这样只需要估计两个参数。
数学建模:MatLab实验(解答)
MatLab 实验一、编写函数文件,给出求解席位问题的Q 值方法对应的MatLab 方法,输入的参数为总席位数及各单位的人数. (程序:qf.m )二、编写函数文件,计算矩阵正常意义下的乘积,在矩阵阶数不匹配的时候,返回错误信息. (用循环方式) (程序:lx2.m )三、编写脚本文件,用数据模拟方法近似计算椭圆周22123x y +=所围成的面积,要求总共模拟一千次,每次抽取50万个随机点,最后以平均值作为相应的面积近似值. (程序:lx3.m )四、利用二重积分计算椭球面2221946x y z ++=的面积. 曲面积分的参数积分形式:若曲面能表示成:()()(),,,,,x x u v y y u v z z u v ===确定,则相应的积分为()()()(),d ,,,,,d .uvD f x y S f x u v y u v z u v u v ∑=⎡⎣⎰⎰⎰⎰ 其中222222,,.u u u v v v u v u v u v E x y x G x y x F x x y y z z =++=++=++对该问题,做变换:()()3cos sin ,2sin sin ,sqrt 6cos ,02π,0πx u v y y v z v u v ===≤≤≤≤,代入上式后得积分值79.6432. (程序:lx4.m )五、用两种方法求解微分方程1,0x xy x y y ='=-⎧⎪⎨=⎪⎩并作出函数在区间[]0.1,3内的图形.(程序:lx5.m )注 该微分方程的解析解为:11.22y x x=-六、用两种方法求解微分方程()0cos 2,1,00x y x y y y =''=-⎧⎪⎨'==⎪⎩并作出函数在区间[]2π,2π-内的图形.注 该微分方程的解析解为:41cos cos2.33x x -七、用两种方法求解微分方程02/,1x y y x y y ='=-⎧⎪⎨=⎪⎩并作出函数在区间[]0,4内的图形,并对图形作比较.八、编写函数文件,输入参数为矩阵的阶数,要求生成一个元素介于1090的随机整数矩阵,找出其中既是3又是5的元素,将其行标和列标分别写人两个向量中,并求出这些元素的和,平均值及个数,存入到变量中,最后输出.,若没有这样的元素存在,显示“no such elements founded!” (程序Lx8.m )九、追踪问题缉私雷达发现: 距离c 处有一走私船正一匀速a 沿直线行驶, 缉私船立即以最大速度(匀速v )追赶, 若用雷达进行跟踪, 保持船的瞬时速度方向始终指向走私船, 则缉私船的运动轨迹如何? 是否能追上走私船? 如果能追上, 需要多长时间? (取20,40,15a v c ===) (程序Chasing.m )问题的进一步探讨若走私船与x 轴的夹角为,θ则问题将如何十、用数据模拟的方法计算两球()2222221,11x y z x y z ++≤++-≤相交的体积。
数学建模MATLAB教案
数学建模MATLAB教案第一章:MATLAB概述1.1 MATLAB简介了解MATLAB的发展历程和功能特点掌握MATLAB的界面布局和基本操作1.2 MATLAB的基本数据类型掌握数值数组、字符串和细胞数组的使用熟悉矩阵的创建和操作方法1.3 MATLAB的帮助系统学习如何使用帮助系统查找函数和教程掌握编写脚本文件和函数文件的方法第二章:MATLAB基础编程2.1 MATLAB脚本编程学习编写简单的脚本文件掌握变量定义和使用、循环和条件语句等编程技巧2.2 MATLAB函数编程学习编写自定义函数文件掌握函数的输入输出参数、局部变量和全局变量的使用2.3 MATLAB编程规范了解编程规范的重要性掌握命名规则、代码注释和编程风格等规范第三章:MATLAB数值计算3.1 MATLAB数值计算基础熟悉MATLAB内置数学函数的使用掌握数学运算、三角函数、指数和对数函数等计算方法3.2 线性方程组的求解学习使用MATLAB内置函数求解线性方程组掌握矩阵分解和迭代法等求解方法3.3 插值和曲线拟合学习插值和曲线拟合的基本概念掌握MATLAB内置函数进行插值和曲线拟合的方法第四章:MATLAB符号计算4.1 MATLAB符号计算基础了解符号计算的概念和应用掌握MATLAB符号计算的基本操作4.2 符号方程求解学习使用MATLAB符号计算功能求解符号方程掌握符号微积分、方程求解和函数求值等方法4.3 符号计算在数学建模中的应用探讨符号计算在数学建模中的应用案例学习使用符号计算解决实际问题第五章:MATLAB绘图和可视化5.1 MATLAB绘图基础熟悉MATLAB绘图的基本函数和命令掌握二维和三维图形绘制方法5.2 绘图技巧和高级功能学习使用绘图高级功能,如颜色、线型、图例等掌握图像处理和可视化方法5.3 MATLAB动画和动态图形的制作学习制作MATLAB动画和动态图形掌握动画制作的基本方法和技巧第六章:MATLAB概率论与统计6.1 概率论基础了解概率空间、随机变量和概率分布的概念掌握MATLAB中概率论相关的函数和运算6.2 统计分析与推断学习描述统计、假设检验、回归分析等统计方法掌握MATLAB内置函数进行统计分析和推断的技巧6.3 概率分布函数的计算与应用学习常用概率分布函数的定义和性质掌握MATLAB计算概率分布函数并进行应用的方法第七章:MATLAB优化算法7.1 优化算法概述了解优化问题的定义和分类掌握常用优化算法的基本思想和步骤7.2 MATLAB优化工具箱学习MATLAB优化工具箱的使用方法掌握线性规划、非线性规划、整数规划等优化问题的求解7.3 优化算法在数学建模中的应用探讨优化算法在数学建模中的应用案例学习使用优化算法解决实际问题第八章:MATLAB信号处理8.1 信号处理基础了解信号处理的基本概念和常用技术掌握MATLAB信号处理工具箱的使用方法8.2 信号分析与处理学习信号的时域、频域分析方法掌握信号滤波、插值、拟合等处理技术8.3 MATLAB在信号处理中的应用案例探讨MATLAB在信号处理领域的应用实例学习使用MATLAB解决信号处理问题第九章:MATLAB图像处理9.1 图像处理基础了解图像处理的基本概念和常用技术掌握MATLAB图像处理工具箱的使用方法9.2 图像处理算法学习图像的变换、滤波、边缘检测等处理算法掌握MATLAB图像处理函数和工具的使用9.3 MATLAB在图像处理中的应用案例探讨MATLAB在图像处理领域的应用实例学习使用MATLAB解决图像处理问题第十章:数学建模案例分析与实践10.1 数学建模概述了解数学建模的定义和意义掌握数学建模的基本步骤和方法10.2 数学建模案例分析分析数学建模竞赛案例,学习建模思想和方法熟悉实际问题建模的流程和技巧10.3 数学建模实践结合MATLAB进行数学建模实践解决实际问题,提高数学建模能力重点解析MATLAB的基本数据类型(数值数组、字符串、细胞数组)脚本文件和函数文件的编写方法变量定义和使用、循环和条件语句等编程技巧函数的输入输出参数、局部变量和全局变量的使用数值计算、线性方程组求解、插值和曲线拟合方法符号计算的基本操作、符号方程求解、符号微积分绘图基础、二维和三维图形绘制方法、动画和动态图形制作概率论基础、统计分析与推断、概率分布函数的计算与应用优化算法概述、线性规划、非线性规划、整数规划求解信号处理基础、信号分析与处理、图像处理基础数学建模的流程和技巧、实际问题建模的流程和技巧难点解析MATLAB编程规范的应用符号计算在数学建模中的应用概率分布函数的计算与应用优化算法在不同类型优化问题中的应用信号处理和图像处理算法在实际案例中的应用数学建模实践中问题建模的流程和技巧。
数学建模matlab实验一(matlab基本操作)
xxx大学数学建模上机实验报告课程名称:数学建模年级:20xx级计科成绩:指导教师:xxx姓名:xxx学号:31xxxxxx实验名称:matlab 基本操作日期:20xx年04月29日实验编号:1#组员:xx时间:2:00pm—5:30pm一、实验目的实验目的:对matlab软件的指令操作有一个更深入的了解。
二、实验内容(1)输入:>> clc,猜一下,该命令是什么功能?(2)把下面的内容拷贝到命令窗口执行:A = [2 3 4; 4 -1 6; -3 9 0];B = [2; 3 ;6], X = linsolve(A,B)(3)执行:>> clear delta ,观察Workspace窗口的变化;执行:>> clear A,变化如何?(4)在命令窗口中输入:>> A(+向上或向下的方向键),据你观察,方向键有什么作用?(5)在命令窗口中输入:>> edit mean.m,大家仔细观察,这个是Mathworks公司编写的内部函数。
我们可以学习它的编写程序的格式,欣赏他人程序的美感。
三、使用环境Matlab6 + Symbol Toolbox + Elfun Toolbox, Windows XP四、核心代码及调试过程(1)功能是清屏。
(2)方向键可以按顺序查看已经输入的指令。
(3)function y = mean(x,dim)%MEAN Average or mean value.% For vectors, MEAN(X) is the mean value of the elements in X. For% matrices, MEAN(X) is a row vector containing the mean value of% each column. For N-D arrays, MEAN(X) is the mean value of the% elements along the first non-singleton dimension of X.%% MEAN(X,DIM) takes the mean along the dimension DIM of X.%% Example: If X = [0 1 2% 3 4 5]%% then mean(X,1) is [1.5 2.5 3.5] and mean(X,2) is [1% 4]%% See also MEDIAN, STD, MIN, MAX, COV.% Copyright 1984-2001 The MathWorks, Inc.% $Revision: 5.16 $ $Date: 2001/04/15 12:01:26 $if nargin==1,% Determine which dimension SUM will usedim = min(find(size(x)~=1));if isempty(dim), dim = 1; endy = sum(x)/size(x,dim);elsey = sum(x,dim)/size(x,dim);end五、总结通过本次上机实验,我对matlab软件有了更深入的了解和掌握。
数学建模实验报告Matlab的基本操作编程
wilyes11收集 博客(与学习无关):/u/1810231802MATLAB 基本操作、编程一、 实验目的及意义1.熟悉MATLAB 软件的用户环境; 2.了解MATLAB 软件的一般命令; 3.掌握MATLAB 向量操作与矩阵运算函数; 4.掌握MATLAB 软件的基本符号运算命令; 5. 掌握MATLAB 语言编程的循环、条件和选择结构。
二、实验内容1. MATLAB 软件的向量操作及矩阵运算练习;2. 使用MATLAB 软件进行符号运算练习;3. 用MA TLAB 语言编写命令M-文件和函数M-文件;三、实验步骤1.在D 盘建立一个自己的文件夹; 2.开启软件平台——MATLAB ,将你建立的文件夹加入到MA TLAB 的搜索路径中。
3.利用帮助了解函数max, min, sum, mean, sort, length ,rand, size 和diag 的功能和用法。
4.开启MATLAB 编辑窗口,键入你编写的M 文件(命令文件或函数文件); 5.保存文件(注意将文件存入你自己的文件夹)并运行; 6.若出现错误,修改、运行直到输出正确结果; 7. 写出实验报告,并浅谈学习心得体会。
四、实验要求与任务根据实验内容和步骤,完成以下具体实验,按要求写出实验报告。
1.设有分块矩阵33322322E R A O S ⨯⨯⨯⨯⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,其中E,R,O,S 分别为单位阵、随机阵、零阵和对角阵,试通过数值计算验证22E R RS A O S +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦。
2.某零售店有9种商品的单件进价(元)、售价(元)及一周的销量如下表,问哪种商品的利润最大,哪种商品的利润最小;按收入由小到大,列出所有销量 568 1205 753 580 395 2104 1538 810 6943.建立一个命令M-文件:求所有的“水仙花数”,所谓“水仙花数”是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。
例如,153是一个水仙花数,因为。
《数学建模》实验指导书
数学与计算机科学学院《数学建模》实验指导书2011年9月1日目录实验一“商人们安全过河”的MATLAB程序 (1)实验二初等模型求解 (2)实验三数学规划模型求解 (3)实验四微分方程模型求解 (4)实验五离散模型求解 (5)实验六统计回归模型的求解 (7)附件:《数学建模》实验报告 (9)实验一“商人们安全过河”的MATLAB 程序一、实验目的复习Matlab 编程;掌握编写简单的Matlab 程序,掌握条件、循环和选择三种语句的用法。
二、实验类型:设计 三、实验环境计算机、软件Matlab7.0以上的环境四、实验内容1. 建立M-文件:已知函数2110()10112x x f x x x x⎧+-≤<⎪=≤<⎨⎪≤<⎩计算(1),(0.5),(1.5)f f f -,并作出该函数的曲线图。
2. 编写利用顺序Guass 消去法求方程组解的M-函数文件,并计算方程组123111112202111x x x -⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭的解 3. 编写“商人们安全过河”的Matlab 程序五、实验总结根据实验操作和实验报告要求,完成实验报告;实验二初等模型求解一、实验目的学会使用Matlab 软件进行一维插值、二维插值运算,会进行多项式拟合、一般非线性拟合。
二、实验类型:验证 三、实验环境计算机、软件Matlab7.0以上的环境四、实验内容1、 用23()(1)cos 2xy x x ex -=+生成一组数据,并用一维数据插值的方法(插值方法为:三次样条插值)对给出的数据进行曲线拟合,并在图像上显示出拟合效果。
2、 假设已知的数据点来自函数25()(35)sin xf x x x ex -=-+,试根据生成的数据用5次多项式拟合的方法拟合函数曲线,并画出图形。
3、 下表中给出的数据满足原型22()2()x y x μσ--=,试用最小二乘法求出μ,σ的值,并用得出的函数将函数曲线绘制出来,观察拟合效果。
数学实验指导书matlab
数学实验指导书matlab【数学实验指导书】MATLAB一、实验背景和目的数学实验是数学教学中重要的一环,它能够帮助学生巩固和应用所学的数学知识,培养学生的实际问题解决能力。
MATLAB作为一种强大的数学计算软件,被广泛应用于数学实验中。
本实验旨在通过使用MATLAB软件,帮助学生掌握基本的MATLAB操作和数学实验方法,进一步提高数学建模和问题求解的能力。
二、实验内容1. MATLAB基本操作a) 启动MATLAB软件并了解主界面的组成部分。
b) 学习MATLAB的基本命令行操作,如变量定义、数学运算、矩阵操作等。
c) 掌握MATLAB的图形绘制功能,包括绘制函数图像、散点图等。
2. 数学建模实验a) 选择一个数学问题作为研究对象,例如:求解一元二次方程的根。
b) 使用MATLAB进行数学建模,包括问题分析、模型构建和求解过程。
c) 分析和解释模型的结果,对实际问题进行合理的解释和预测。
三、实验步骤1. MATLAB基本操作a) 启动MATLAB软件后,观察主界面的组成部分,包括命令窗口、工作空间、编辑器等。
b) 在命令窗口中练习基本的MATLAB命令,如定义变量、进行数学运算、创建矩阵等。
c) 使用plot函数绘制函数图像,并尝试修改线型、颜色等参数。
2. 数学建模实验a) 选择一个数学问题,例如求解一元二次方程ax^2 + bx + c = 0的根。
b) 在MATLAB中定义方程的系数a、b、c,并使用根据求根公式计算方程的根。
c) 绘制方程的图像,并标注根的位置。
四、实验结果与分析1. MATLAB基本操作a) 在命令窗口中成功定义了多个变量,并进行了数学运算,验证了MATLAB的基本功能。
b) 使用plot函数绘制了函数y = sin(x)的图像,并成功修改了线型和颜色。
2. 数学建模实验a) 成功求解了一元二次方程ax^2 + bx + c = 0的根,并将结果输出到命令窗口。
b) 绘制了方程的图像,并通过图像验证了求解结果的准确性。
数学建模Matlab实验程序
Matlab实验作业及答案作业1:建立函数M文件2.建立下面函数的M文件,并求f(x)值.(1)f(x)=log(x1+x22),x=(1,2)(2)f(x)=sin(x2)+exp(2x3),x=2(1)function f = fun1(x1,x2)f = log(x1 +x2^2);end(2)function f = fun2( x)f = sin(x^2) + exp(2*x^3);end3.试编写同时求sin(x),cos(x),exp(x),abs(x)的M函数文件.function f = fun3(x)f = [sin(x) cos(x) exp(x) abs(x)];end4.建立符号函数的M文件:当输入的变量为负数时,返回值-1;当输入的变量为正数时,返回值1;而输入0时,返回值0.function f = fun4(x)if x>0f = 1;else if x == 0f = 0;elsef = -1;endendend5.建立函数 的M 文件。
function f = fun5(x)if x>0f = exp(x-1);elsef = x^2;endend6.通过帮助系统查询roots,poly,polyval,poly2str 的用法,用这些命令解下面的问题:已知一多项式的零点为{-1,1,2,3},写出该多项式,并且计算多项式在点x=2.5处的值。
root = [-1 1 2 3];p = poly(root);x = 2.5;a = polyval(p,x);eig(a)计算多项式y=x 3-3x+2的零点P = [1 0 -3 2];a = company(p); eig(a)7.查询sum,length 的用法,建立一个求向量的平均值的M 文件a = [1 2 3 4];b = sum(a);⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-0,0,21x x x e f xc = length(a);d = b/c;eig(d)8.查询input,disp 的用法,建立M 文件:输入x,y 的值将其互换后输出x = input('x=');y = input('y=');disp ([x,y]);t=x;x=y;y=t;disp ([x,y]);作业题2:MATLAB 矩阵的处理1. 创建矩阵A = [1 2 -1 3 5;1 -2 9 0 -6;-3 3 -4 7 1;9 8 0 7 6];disp(A);2.取A 的1,2行与2,3列的交叉元素作子矩阵A1.A([1,2],[2,3])3.取A 的1,3行,然后按行形成矩阵A2A2 = A([1,3],:);4.逆序提取A 的1,2,3行,形成列矩阵A3.A3 = [A(3,:) A(2,:) A(1,:)]’;(“’”为转置符号)5.取A2的绝对值大于3的元素构成向量A4.A4 = find(A>3);6.求出A 的最大值a 及其所处的位置. 12135129063347198076A -⎛⎫ ⎪-- ⎪= ⎪-- ⎪⎝⎭a = max(max(A));[row col v] = find(a);disp([row col v]);7、设用三种方法(克拉姆法则、矩阵的除法、逆矩阵)解方程组AX=bA = [10 7 8 7;7 5 6 5;8 6 10 9;7 5 9 10];b = [32;23;33;31];逆矩阵法:x = inv(A)*b;disp(x);矩阵的除法x =A\b;克拉姆法则for n=1:4B = A;B(:,n) = b;x(n) = det(B)/det(A);enddisp(x);作业题3:Matlab 语法控制结构的使用(1) 用起泡法对10个数由小到大排序.即将相邻两个数比较,将小的调到前头.a = [0 9 7 8 6 5 4 3 2 1];1078775658610975910A ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭32233331b ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭n = length(a);for i = 1:nfor j = 1:n-iif a(j)>a(j+1)t = a(j);a(j) = a(j+1);a(j+1) = t;endendenddisp(a)(2) 取任意数组,如[8 9 11 -9 0 2 -82 42 3 5]等的绝对值大于数3的元素构成向量(编程实现).a = [8 9 11 -9 0 2 -82 42 3 5];a = abs(a);b = find(a>3);a1 = a(b);disp(a1);(3)一球从h (比如100米)高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高?h = 100;for i = 1:10h = h/2;enddisp(h) (4)有一函数 写一程序,输入自变量的值,输出函数值.function fun34 = f(x,y)x = input('x=');y = input('y=');if x < 2f = x+1;elseif x >= 2 &&x <= 8f = 3*x;elseif x>8 && x<=20f = 4*x -5;elseif x>201,23,28(,)45,820cos()sin(),20x x x x f x y x x x x x +<⎧⎪≤≤⎪=⎨-<≤⎪⎪+>⎩f = cos(x)+sin(x);enddisp(f);end(5)从1到多少的自然数的和小于或等于1000,此时的和是多少?sum = 0;n = 1;while sum <= 1000sum = sum+n;n = n+1;enddisp(n - 1);disp(sum -n );(6) 已知 当m=100时,求y 的值。
数学建模竞赛培训之编程MATLAB实用教程
数学建模竞赛培训之编程MATLAB实用教程在当今的学术和工程领域,数学建模竞赛越来越受到重视,而MATLAB 作为一款强大的数学计算和编程软件,在其中发挥着至关重要的作用。
如果你正在为数学建模竞赛做准备,那么掌握 MATLAB 的编程技巧将为你在竞赛中取得优异成绩提供有力的支持。
接下来,让我们一起开启 MATLAB 编程的实用教程之旅。
一、MATLAB 基础首先,我们来了解一下 MATLAB 的基本操作界面。
当你打开MATLAB 时,会看到一个命令窗口,这是我们输入命令和查看结果的地方。
变量是编程中的重要概念,在 MATLAB 中,变量无需事先声明类型,直接赋值即可使用。
例如,我们可以输入`x = 5` ,此时`x` 就被赋值为 5 。
MATLAB 支持多种数据类型,如数值型(包括整数和浮点数)、字符型、逻辑型等。
二、矩阵操作矩阵在数学建模中经常用到,MATLAB 对矩阵的操作非常方便。
可以通过直接输入元素来创建矩阵,比如`A = 1 2 3; 4 5 6` 就创建了一个 2 行 3 列的矩阵`A` 。
矩阵的运算也十分简单,加法、减法、乘法等都有相应的运算符。
例如,两个矩阵相加可以直接使用`A + B` 。
三、函数的使用MATLAB 拥有丰富的内置函数,大大提高了编程效率。
比如求矩阵的行列式可以使用`det()`函数,求矩阵的逆可以使用`inv()`函数。
我们还可以自己定义函数,语法如下:```matlabfunction output_args = function_name(input_args)%函数体end```四、绘图功能在分析数据和展示结果时,绘图是必不可少的。
MATLAB 能够绘制各种类型的图形,如折线图、柱状图、饼图等。
以绘制简单的折线图为例,使用`plot()`函数,如`plot(x,y)`,其中`x` 和`y` 是数据向量。
五、数值计算在数学建模中,常常需要进行数值计算,如求解方程、求积分等。
使用MATLAB进行数学建模和仿真的步骤和注意事项
使用MATLAB进行数学建模和仿真的步骤和注意事项随着科技的发展,数学建模和仿真在工程、科学、经济等领域中扮演着至关重要的角色。
MATLAB作为一种强大的数学建模和仿真工具,在各种研究领域都广泛应用。
本文将介绍使用MATLAB进行数学建模和仿真的步骤和注意事项,帮助读者更好地进行数学模型的开发和仿真实验。
一、数学建模的步骤1. 确定问题和目标:首先明确所要解决的问题和需要达到的目标。
这一步是建立数学模型的基础,为后续的步骤提供方向。
2. 收集数据和背景信息:收集与问题相关的数据和背景信息,包括实验数据、文献资料等。
这些信息将作为建模的依据和参考,有助于更好地理解问题和找到解决方案。
3. 建立数学模型:选择合适的数学方法和工具,将问题转化为数学表达式。
根据问题的特点和需求,可以选择不同的数学模型,如代数方程、微分方程、优化模型等。
4. 参数估计和模型验证:根据已有的数据和背景信息,对模型的参数进行估计,并通过实验数据验证模型的准确性和适用性。
如果需要对模型进行修改和改进,可以返回第三步进行调整。
5. 模型求解和分析:使用MATLAB进行模型求解和分析。
根据建立的数学模型,利用数学工具和算法,得到问题的解或结果。
可以使用MATLAB各种内置函数和工具箱,例如符号计算工具箱、优化工具箱等。
6. 结果评估和应用:对模型的结果进行评估和分析,判断模型的有效性和可行性。
根据实际问题的需求,将模型结果应用于实际情况中,提供决策和解决方案。
二、MATLAB数学建模和仿真的注意事项1. 确定合适的数学工具:MATLAB提供了丰富的数学工具和函数,可以满足不同问题的需求。
在建模过程中,需要根据具体的问题特点和要求,选择合适的数学工具和函数。
同时,要善于利用MATLAB的帮助文档和在线资源,充分了解和掌握所使用的函数和工具的功能和使用方法。
2. 数据准备和预处理:良好的数据质量对于建模的准确性和仿真的可靠性至关重要。
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实验一:matlab 编程
学时:4学时
实验目的:熟悉matlab 编程,掌握用matlab 进行简单数值计算的方法。
实验内容:
1、求解
提示
在主窗口输入 a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9]; %输入系数矩阵
b=[2;4;23]; %输入值向量
x=inv(a)*b %解x 为a 的逆左乘b
a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9];
>> b=[2;4;23];
>> x=inv(a)*b
x =
0.5531
0.2051
-0.2784
2、求解1
1
lim m m
x a x a x a →--,22,1212
d dx dx x x +∞
-∞⎛⎫ ⎪⎝⎭
++⎰ 在主窗口输入:
syms a m x;%定义符号变量a,m,x 注意,要用空格号格开三个量 f=(x^(1/m)-a^(1/m))/(x-a);%输入f 表达式
limit(f,x,a)%求f 函数当x 趋于a 时的极限
f=1/(x^2+1);%输入表达式
1231231232328234453923x x x x x x x x x +-=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩
diff(f,x)%将f 关于x 求导
int(f,x,-inf,inf)%求f 关于x 在负无穷到正无穷的积分
syms a m x;
>> f=(x^(1/m)-a^(1/m))/(x-a);
>> limit(f,x,a)
ans =
a^(1/m)/a/m
>> f=1/(x^2+1);
>> diff(f,x)
ans =
-2/(x^2+1)^2*x
>> int(f,x,-inf,inf)
ans =
pi
3、求解
在主窗口输入:
dsolve('Dx=r*x*(1-x/xm)','x(1790)=3.9')
>> dsolve('Dx=r*x*(1-x/xm)','x(1790)=3.9')
ans =
xm/(1+1/39*exp(-r*t)*exp(r)^1790*(10*xm-39))
4、求[100,999]之间能被23整除的数的个数。
提示:可利用find 和length 函数。
()11790 3.9
m dx x rx dt x x ⎧
⎛⎫
=-
⎪ ⎪
⎨⎝⎭
⎪
=⎩
5、f(x)的定义如下:
2226,04
()56,010,231,x x x x f x x x x x x x x ⎧+-<≠-⎪=-+≤<≠≠⎨⎪--⎩
且且其它
写一个函数文件f(x)实现该函数,要求参数x 可以是向量。
6、写一个函数rs=f(s),对传进去的字符串变量s ,删除其中的小写字母,然后将原来的大
写字母变为小写字母,得到rs 返回。
例如s=”aBcdE,Fg?”,则rs=”be,f?”。
提示:可利用find 函数和空矩阵。
1、求解
2、求解11lim m m x a x a x a →--,22,121
2d dx dx x x +∞-∞⎛
⎫
⎪⎝⎭
++⎰
3、求解
123123123232
8234
453923
x x x x x x x x x +-=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩。