数理统计与Matlab上机报告1

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MatlabSimulink课程上机实验汇报

MatlabSimulink课程上机实验汇报
03 ( 3 ) 增 大 微 分时 间常 数有 利于 加快 系统 的响 应速 度,使系统超调量减小,稳定性增加,但系统对扰 动的抑制能力减弱。
模糊控制
模糊控制概述
模糊控制是以模糊集合论,模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算 机智能控制。在传统的控制领域里,控制系统动态模式的精确与否是影 响控制优劣的最主要关键,系统动态的信息越详细,则越能达到精确控 制的目的。传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力,但对 于过于复杂或难以精确描述的系统,则显得无能为力。因此便尝试着以 模糊数学来处理这些控制问题。
PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点, 其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的 控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。
PID控制
1.2 PID控制器的参数整定
模糊控制
模糊集合
经典集合论中任意一个元素与任意一个集合之间的关系,只是“属于”或“不属于”,两者必居其一 而且只居其一。它描述的是有明确分界线的元素组合。经典集合用0或1简单地表示“属于”或“不属于” 的分类对比,而模糊集合则是把它扩展成用0~1之间的连续变化值来描述元素的属于程度。经典集合中元 素必须符合特征函数,而模糊集合实际上是将经典集合论中的特征函数表示扩展到用隶属度函数来表示。
隶属度函数实质上反映的是事物的渐变性,要遵守一些基本规则。 1.表示隶属度函数的模糊集合必须是凸模糊集合 2.变量所取隶属度函数通常是对称和平衡的 3.隶属度函数要遵从语意顺序和避免不恰当重叠 4.隶属度函数的选择需要考虑重叠指数
模糊控制
模糊集合
隶属度函数举例

MATLAB上机实习报告

MATLAB上机实习报告

MATLAB上机实习报告Matlab上机实习实习报告十八周我们进行了本学期的第二次实习——Matlab上机实习。

本次实习一星期,共实习了五个部分。

分别是:一,Matlab基本操作;二,数值数组及其运算;三,Matlab图形绘制基础;四:SIMULINK仿真基础;五:句柄图形和图形用户界面制作。

下面分别介绍各部分内容:实习内容一Matlab基本操作1.实习目的:●掌握Matlab的启动和退出;●熟悉的命令窗口;●熟悉其它常用窗口和工具栏;2.输入一段程序:t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,’-r’,t,y0,’:b’,t,-y0,’:b’)输出结果:3.了解文件中的一些功能和指令.例如:clear 清除当前工作区中所有变量clc 清除指令窗内容clf 清除图形窗口cd 设置当前工作目录exit,quit 退出MATLAB实习内容二数值数组及其运算1.实习目的●掌握一维数组的创建和寻访●掌握二维数组的创建和寻访●掌握MATLAB的矩阵和数组的运算●熟悉MATLAB关系操作和逻辑操作2.要求在闭区间[0,2pi]上产生50个等距采样的一维数组A,试用两种不同的指令实现。

要访问1到5元素如何实现;寻访7到最后一个元素如何实现;寻访第2.6.8个元素如何实现;寻访大于2的元素如何实现;给第3.5.9个元素赋值100如何实现:(1)>> A=linspace(0,2*pi,50);>> A=0:(50/49):50;>> AA =Columns 1 through 90 1.0204 2.0408 3.0612 4.0816 5.1020 6.1224 7.1429 8.1633Columns 10 through 189.1837 10.2041 11.2245 12.2449 13.2653 14.2857 15.3061 16.3265 17.3469Columns 19 through 2718.3673 19.3878 20.4082 21.4286 22.4490 23.4694 24.4898 25.5102 26.5306Columns 28 through 3627.5510 28.5714 29.5918 30.6122 31.6327 32.6531 33.6735 34.6939 35.7143Columns 37 through 4536.7347 37.7551 38.7755 39.7959 40.8163 41.8367 42.8571 43.8776 44.8980Columns 46 through 5045.9184 46.9388 47.9592 48.9796 50.0000(2)>> whos A>> A(1:5)ans =0 1.0204 2.0408 3.0612 4.0816(3)>> A(7:50)ans =Columns 1 through 86.12247.14298.16339.1837 10.2041 11.2245 12.2449 13.2653Columns 9 through 1614.2857 15.3061 16.3265 17.3469 18.3673 19.3878 20.4082 21.4286Columns 17 through 2422.4490 23.4694 24.4898 25.510226.5306 27.5510 28.5714 29.5918Columns 25 through 3230.6122 31.6327 32.6531 33.6735 34.6939 35.7143 36.7347 37.7551Columns 33 through 4038.7755 39.7959 40.8163 41.8367 42.8571 43.8776 44.8980 45.9184Columns 41 through 4446.9388 47.9592 48.9796 50.0000 (4)>> A([2 6 8])ans =1.0204 5.1020 7.1429(5)>> poison=find(A>2)poison =Columns 1 through 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Columns 15 through 2817 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30Columns 29 through 4231 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44Columns 43 through 4845 46 47 48 49 50 (6)>> A([3 5 9])=100(7)>> A=[1 2 3;4 5 6]A =1 2 34 5 63. 在指令窗口输入A=[1 2 3;4 5 6] 观察结果:分别用“全坐标”“单坐标”来寻访第2行第1列的元素,并说明二维数组元素的存储顺序。

MATLAB语言上机实习报告

MATLAB语言上机实习报告

MATLAB语⾔上机实习报告课程名称:测绘程序设计课程性质:必修测绘程序设计实习报告学院:测绘⼯程学院班级:1220501实习地点:核⼯楼410班级组号:学⽣姓名:赵建新学⽣学号:201220050163指导教师:王建强⽇期:年⽉⽇⽬录实验1 matlab软件练习 (2)实验2 matlab解算⽅程 (5)实验3 matlab绘图 (8)实验4 ⾓度弧度互换 (12)实验5 坐标正反算 (15)实验6 ⽔准⽹计算 (17)实验7 导线⽹计算 (20)实验8 坐标转换 (23)实验⼼得 (26)实验1 matlab软件练习[实验项⽬]:MATLAB软件练习。

[实验⽬的]:熟悉对MATLAB的操作。

[实验仪器设备]:计算机及MATLAB R2009a程序设计语⾔。

[实验原理]:Matlab主要应⽤于数学计算、系统建模与仿真、数学分析与可视化、科学与⼯程制图和⽤户界⾯设计等。

Matlab是⼀个交互式开发系统,其基本数据要素是矩阵。

它的语法规则简单,⽤解释⽅式⼯作,编写程序和运⾏同步,键⼊程序⽴即得出结果,⼈机交互更加简洁和智能化。

[实验内容]:打开matlab,将⿏标放⾄菜单栏和⼯具栏图标上,了解其功能特点以及单击某个图标,熟悉它的界⾯、操作。

例如:(1)命令窗⼝:是进⾏matlab操作最主要的窗⼝,可以把命令窗⼝看成“草稿本”。

在命令窗⼝输⼊matlab的命令和数据后按回车键,⽴即执⾏运算并现实结果。

语句形式为:>>变量=表达式。

(2)历史命令窗⼝:位于界⾯的左下侧,⽤来记录并显⽰已经运⾏过的命令、函数及表达式。

在默认设置下,该窗⼝会显⽰⾃安装⼀来所有使⽤过的命令的历史记录,并标明每次启动软件的时间。

(3)当前⽬录浏览窗⼝:界⾯的左上侧,⽤来设置当前⽬录,并显⽰当前⽬录下的M-⽂件、Mat⽂件、Mdl⽂件等⽂件信息,窗⼝中包括⽂件类型、⽂件⼤⼩、最后修改时间和⽂件的说明信息等。

[实验数据记录及处理]:(1)运⾏matlab,界⾯是⼀个⾼度集成的⼯作界⾯,主要由菜单栏、⼯具栏、当前⼯作⽬录窗⼝、⼯作空间管理窗⼝、历史命令窗⼝和命令窗⼝等组成,如下图所⽰:(2)建⽴“M-⽂件”(“M-⽂件编辑/调试窗⼝集合了代码编辑和程序调试的功能,兵可以分析程序的运⾏效率)[实验结论]:Matlab是⼀款很好的应⽤于数学计算、系统建模与仿真、数学分析与可视化、科学与⼯程制图和⽤户界⾯设计等软件。

概率论与数理统计上机实验报告

概率论与数理统计上机实验报告

概率论与数理统计上机实验报告实验一【实验目的】熟练掌握 MATLAB 软件的关于概率分布作图的基本操作会进行常用的概率密度函数和分布函数的作图绘画出分布律图形【实验要求】掌握 MATLAB 的画图命令 plot掌握常见分布的概率密度图像和分布函数图像的画法【实验容】2 、设X : U (−1,1)(1 )求概率密度在 0 ,0.2 ,0.4 ,0.6 ,0.8,1 ,1.2 的函数值;(2 )产生 18 个随机数(3 行 6 列)(3 )又已知分布函数F ( x) = 0.45 ,求x(4 )画出X 的分布密度和分布函数图形。

【实验方案】熟练运用基本的MATLAB指令【设计程序和结果】1.计算函数值Fx=unifcdf(0, -1,1)Fx=unifcdf(0.2, -1,1)Fx=unifcdf(0.4, -1,1)Fx=unifcdf(0.6, -1,1)Fx=unifcdf(0.8, -1,1)Fx=unifcdf(1.0, -1,1)Fx=unifcdf(1.2, -1,1)结果Fx =0.5000Fx =0.6000Fx =0.7000Fx =0.8000Fx =0.9000Fx =1Fx =12.产生随机数程序:X=unifrnd(-1,1,3,6)结果:X =0.6294 0.8268 -0.4430 0.9298 0.9143 -0.7162 0.8116 0.2647 0.0938 -0.6848 -0.0292 -0.1565 -0.7460 -0.8049 0.9150 0.9412 0.6006 0.83153.求x程序:x=unifinv(0.45, -1,1)结果:x =-0.10004.画图程序:x=-1:0.1:1;px=unifpdf(x, -1,1);fx=unifcdf(x, -1,1);plot(x,px,'+b');hold on;plot(x,fx,'*r');legend('均匀分布函数','均匀分布密度');结果:【小结】运用基本的MATLAB指令可以方便的解决概率论中的相关问题,使数学问题得到简化。

MATLAB课后上机实验报告

MATLAB课后上机实验报告

《MATLAB程序设计与应用》实验指导书实验一 matlab 集成环境使用与运算基础1,先求下列表达式的值,然后显示matlab 工作空间的使用情况并保存全部变量。

(1)0122sin851z e =+程序:.>> z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) 结果: z1 =0.2375(2)22121(0.4552i z In x x +⎡⎤=+=⎢⎥-⎣⎦其中 程序:>> x=[2,1+2*i;-0.45,5];>> z2=0.5*log(x+sqrt(1+x*x)) 结果: z2 =0.7114 - 0.0253i 0.8968 + 0.3658i 0.2139 + 0.9343i 1.1541 - 0.0044i(3)0.3,9.2,8.2,...,8.2,9.2,0.3,23.0)3.0sin(23.03.03---=+++-=-a aIn a e e z a a 提示:利用冒号表达式生成a 向量,求各点函数值时用点乘运算。

程序:>> a=-3.0:0.1:30;>> z3=(exp(0.3*a)-exp(-0.3*a))/2.*sin((a+0.3)*pi/180)+log((0.3+a)/2) 结果: z3 =1.0e+003 *Columns 1 through 40.0003 + 0.0031i 0.0003 + 0.0031i 0.0003 + 0.0031i 0.0002 + 0.0031iColumns 5 through 80.0002 + 0.0031i 0.0001 + 0.0031i 0.0001 + 0.0031i 0.0000 + 0.0031i Columns 9 through 12-0.0000 + 0.0031i -0.0001 + 0.0031i -0.0001 + 0.0031i -0.0002 + 0.0031i Columns 13 through 16-0.0003 + 0.0031i -0.0003 + 0.0031i -0.0004 + 0.0031i -0.0005 + 0.0031i Columns 17 through 20-0.0006 + 0.0031i -0.0007 + 0.0031i -0.0008 + 0.0031i -0.0009 + 0.0031i Columns 21 through 24-0.0010 + 0.0031i -0.0012 + 0.0031i -0.0014 + 0.0031i -0.0016 + 0.0031i Columns 25 through 28-0.0019 + 0.0031i -0.0023 + 0.0031i -0.0030 + 0.0031i -0.0370 Columns 29 through 32-0.0030 -0.0023 -0.0019 -0.0016 Columns 33 through 36-0.0014 -0.0012 -0.0010 -0.0009 Columns 37 through 40-0.0008 -0.0007 -0.0006 -0.0005 Columns 41 through 44-0.0004 -0.0003 -0.0003 -0.0002 Columns 45 through 48-0.0001 -0.0001 -0.0000 0.0000 Columns 49 through 520.0001 0.0001 0.0002 0.0002 Columns 53 through 560.0003 0.0003 0.0003 0.0004 Columns 57 through 600.0004 0.0005 0.0005 0.0005 Columns 61 through 640.0006 0.0006 0.0006 0.0007 Columns 65 through 680.0007 0.0007 0.0008 0.0008 Columns 69 through 720.0008 0.0008 0.0009 0.0009 Columns 73 through 760.0009 0.0010 0.0010 0.0010 Columns 77 through 800.0011 0.0011 0.0011 0.0011 Columns 81 through 840.0012 0.0012 0.0012 0.0013 Columns 85 through 880.0013 0.0013 0.0013 0.0014 Columns 89 through 920.0014 0.0014 0.0015 0.0015 Columns 93 through 960.0015 0.0016 0.0016 0.0016 Columns 97 through 1000.0017 0.0017 0.0017 0.0018 Columns 101 through 1040.0018 0.0018 0.0019 0.0019 Columns 105 through 1080.0020 0.0020 0.0020 0.0021 Columns 109 through 1120.0021 0.0022 0.0022 0.0023 Columns 113 through 1160.0023 0.0024 0.0024 0.0025 Columns 117 through 1200.0025 0.0026 0.0026 0.0027 Columns 121 through 1240.0027 0.0028 0.0029 0.0029 Columns 125 through 1280.0030 0.0031 0.0031 0.0032 Columns 129 through 1320.0033 0.0034 0.0034 0.0035 Columns 133 through 1360.0036 0.0037 0.0038 0.0039 Columns 137 through 1400.0040 0.0041 0.0042 0.0043 Columns 141 through 1440.0044 0.0045 0.0046 0.0047 Columns 145 through 1480.0049 0.0050 0.0051 0.0053 Columns 149 through 1520.0054 0.0056 0.0057 0.0059 Columns 153 through 1560.0060 0.0062 0.0064 0.0066 Columns 157 through 1600.0068 0.0069 0.0071 0.0074 Columns 161 through 1640.0076 0.0078 0.0080 0.0083 Columns 165 through 1680.0085 0.0088 0.0090 0.0093 Columns 169 through 1720.0096 0.0099 0.0102 0.0105 Columns 173 through 1760.0108 0.0112 0.0115 0.0119 Columns 177 through 1800.0123 0.0127 0.0131 0.0135 Columns 181 through 1840.0139 0.0144 0.0148 0.0153 Columns 185 through 1880.0158 0.0163 0.0168 0.0174 Columns 189 through 1920.0180 0.0185 0.0191 0.0198 Columns 193 through 1960.0204 0.0211 0.0218 0.0225 Columns 197 through 2000.0233 0.0241 0.0249 0.0257 Columns 201 through 2040.0265 0.0274 0.0284 0.0293 Columns 205 through 2080.0303 0.0313 0.0324 0.0335 Columns 209 through 2120.0346 0.0358 0.0370 0.0382 Columns 213 through 2160.0395 0.0409 0.0423 0.0437 Columns 217 through 2200.0452 0.0467 0.0483 0.0500 Columns 221 through 2240.0517 0.0534 0.0552 0.0571 Columns 225 through 2280.0591 0.0611 0.0632 0.0654 Columns 229 through 2320.0676 0.0699 0.0723 0.0748 Columns 233 through 2360.0773 0.0800 0.0827 0.0856 Columns 237 through 2400.0885 0.0915 0.0947 0.0979 Columns 241 through 2440.1013 0.1047 0.1083 0.1121 Columns 245 through 2480.1159 0.1199 0.1240 0.1282 Columns 249 through 2520.1326 0.1372 0.1419 0.1467 Columns 253 through 2560.1518 0.1570 0.1624 0.1679 Columns 257 through 2600.1737 0.1796 0.1858 0.1921 Columns 261 through 2640.1987 0.2055 0.2125 0.2198 Columns 265 through 2680.2273 0.2351 0.2431 0.2514 Columns 269 through 2720.2600 0.2689 0.2781 0.2876 Columns 273 through 2760.2974 0.3076 0.3180 0.3289 Columns 277 through 2800.3401 0.3517 0.3637 0.3761 Columns 281 through 2840.3889 0.4021 0.4158 0.4299 Columns 285 through 2880.4446 0.4597 0.4753 0.4915 Columns 289 through 2920.5082 0.5254 0.5433 0.5617 Columns 293 through 2960.5807 0.6004 0.6208 0.6418 Columns 297 through 3000.6636 0.6861 0.7093 0.7333 Columns 301 through 3040.7581 0.7838 0.8103 0.8377 Columns 305 through 3080.8660 0.8952 0.9254 0.9567 Columns 309 through 3120.9890 1.0223 1.0568 1.0924 Columns 313 through 3161.1292 1.1673 1.2066 1.2472Columns 317 through 3201.2892 1.3326 1.3774 1.4237Columns 321 through 3241.4715 1.5210 1.5721 1.6249Columns 325 through 3281.6794 1.7357 1.7940 1.8541Columns 329 through 3311.9163 1.98052.0468(4)⎪⎩⎪⎨⎧=<≤<≤<≤+--=5.2:5.0:0,322110,121,2224t t t t t t t t z 其中提示:用逻辑表达式求分段函数值。

matlab计算机实验报告

matlab计算机实验报告

matlab计算机实验报告Matlab计算机实验报告引言Matlab是一种强大的计算机软件,广泛应用于科学计算、数据分析和工程设计等领域。

本实验报告旨在介绍我对Matlab的实验研究和应用。

通过实验,我深入了解了Matlab的功能和特点,并通过实际案例展示了其在科学计算和数据处理中的应用。

实验一:基本操作和语法在本实验中,我首先学习了Matlab的基本操作和语法。

通过编写简单的程序,我熟悉了Matlab的变量定义、赋值、运算符和条件语句等基本语法。

我还学习了Matlab的矩阵操作和向量化计算的优势。

通过实例演示,我发现Matlab在处理大规模数据时具有高效性和便捷性。

实验二:数据可视化数据可视化是Matlab的重要应用之一。

在本实验中,我学习了如何使用Matlab绘制各种图表,如折线图、散点图、柱状图和饼图等。

我了解了Matlab 的绘图函数和参数设置,并通过实例展示了如何将数据转化为直观的图形展示。

数据可视化不仅可以帮助我们更好地理解数据,还可以用于数据分析和决策支持。

实验三:数值计算和优化Matlab在数值计算和优化方面具有强大的功能。

在本实验中,我学习了Matlab 的数值计算函数和工具箱,如数值积分、微分方程求解和线性代数运算等。

通过实例研究,我发现Matlab在求解复杂数学问题和优化算法方面具有出色的性能。

这对于科学研究和工程设计中的数值分析和优化问题非常有用。

实验四:图像处理和模式识别Matlab在图像处理和模式识别领域也有广泛的应用。

在本实验中,我学习了Matlab的图像处理工具箱和模式识别算法。

通过实例演示,我了解了如何使用Matlab进行图像滤波、边缘检测和特征提取等操作。

我还学习了一些常见的模式识别算法,如支持向量机和神经网络等。

这些技术在计算机视觉和模式识别中具有重要的应用价值。

实验五:信号处理和系统建模Matlab在信号处理和系统建模方面也有广泛的应用。

在本实验中,我学习了Matlab的信号处理工具箱和系统建模工具。

概率论与数理统计MATLAB上机实验报告

概率论与数理统计MATLAB上机实验报告

《概率论与数理统计》MATLAB上机实验实验报告一、实验目的1、熟悉matlab的操作。

了解用matlab解决概率相关问题的方法。

2、增强动手能力,通过完成实验内容增强自己动手能力。

二、实验内容1、列出常见分布的概率密度及分布函数的命令,并操作。

概率密度函数分布函数(累积分布函数) 正态分布normpdf(x,mu,sigma) cd f(‘Normal’,x, mu,sigma);均匀分布(连续)unifpdf(x,a,b) cdf(‘Uniform’,x,a,b);均匀分布(离散)unidpdf(x,n) cdf(‘Discrete Uniform’,x,n);指数分布exppdf(x,a) cdf(‘Exponential’,x,a);几何分布geopdf(x,p) cdf(‘Geometric’,x,p);二项分布binopdf(x,n,p) cdf(‘Binomial’,x,n,p);泊松分布poisspdf(x,n) cdf(‘Poisson’,x,n);2、掷硬币150次,其中正面出现的概率为0.5,这150次中正面出现的次数记为X(1) 试计算X=45的概率和X≤45 的概率;(2) 绘制分布函数图形和概率分布律图形。

答:(1)P(x=45)=pd =3.0945e-07P(x<=45)=cd =5.2943e-07(2)3、用Matlab软件生成服从二项分布的随机数,并验证泊松定理。

用matlab依次生成(n=300,p=0.5),(n=3000,p=0.05),(n=30000,p=0.005)的二项分布随机数,以及参数λ=150的泊松分布,并作出图线如下。

由此可以见得,随着n的增大,二项分布与泊松分布的概率密度函数几乎重合。

因此当n足够大时,可以认为泊松分布与二项分布一致。

4、 设22221),(y x e y x f +−=π是一个二维随机变量的联合概率密度函数,画出这一函数的联合概率密度图像。

MATLAB技术上机实践报告

MATLAB技术上机实践报告

目录上机实践一MATLAB在“高等数学”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——MATLAB解常微分方程(SJ101.m)(2)上机练习——MATLAB二元函数作图(SJ102.m)(3)上机编程——微分运算和积分运算(SJ103.m)(4)上机编程——线性方程组的数值解法(SJ104.m)上机实践二MATLAB在“力学”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——质点直线运动的位置、速度和加速度(SJ201.m)(2)上机练习——轻质杆的斜抛运动(SJ202.m)(3)上机编程——质点的抛体运动(SJ203.m)(4)上机编程——物体在恒力作用下的直线运动(SJ204.m)上机实践三MATLAB在“电磁学”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——电磁波的发射方法一(SJ301.m)(2)上机练习——电磁波的发射方法二(SJ302.m)(3)上机编程——静电场场强分布计算(SJ303.m)(4)上机编程——带电粒子在电场中的运动(SJ304.m)上机实践四MATLAB在“振动和波动”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——旋转矢量法(SJ401.m)(2)上机练习——用惠更斯作图法确定波阵面(SJ402.m)(3)上机编程——同方向简谐振动的合成(SJ403.m)(4)上机编程——简谐波横波的演示(SJ404.m)上机实践五MATLAB在“量子物理”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——黑体辐射随波长的变化规律(SJ501.m)(2)上机练习——势垒和隧道效应(SJ502.m)(3)上机编程——双缝干涉图样的动画模拟(SJ503.m)上机实践六MATLAB在“电子信息技术”中的应用练习(4学时)(1)上机练习——含受控源的电阻电路计算(SJ601.m)(2)上机练习——方波分解为多次正弦波之和(SJ602.m)(3)上机编程——电阻电路的计算(SJ603.m)(4)上机编程——连续信号的MATLAB描述(SJ604.m)上机实践一 MATLAB 在“高等数学”中的应用练习(4学时)【上机实践目的】使用MATLAB 软件编写相应的M 文件进行计算模拟高等数学中的一些基本问题。

09.1《Matlab及应用》上机实践报告

09.1《Matlab及应用》上机实践报告

《Matlab 及应用》上机实践报告系别:专业班级: 学号:姓名:一、简易计算题:(第1-4小题每小题5分,第5小题10分,共30分) 1、计算323(0.98)/( 1.35)5(1/)y x x x x x =+-+-+,当2x =和4x =时的值。

方法一:编写一个函数文件humps.m ,即:function y=humps(x)y=x.^3+(x-0.98).^2/(x+1.35).^3-5*(x+1./x); 然后调用,在命令窗口中输入: >>y1=humps(2) y1=-4.4723>>y2=humps(4) y2=42.8096(或者把y1和y2放在一起,通过下列方式求解)>>y=feval('humps',[2,4]) y=-4.442342.8077 方法二:>>f=inline('y=x.^3+(x-0.98).^2/(x+1.35).^3-5*(x+1./x)'); >>f(2) ans= -4.4723 >>f(4) ans= 42.8096(或者把y1和y2放在一起,通过下列方式求解) >>y=feval(f,[2,4]) y=-4.442342.80772、计算0cos 60。

>>cos(60*pi/180)-(9-sqrt(2))^(1/3) ans=-1.46493、设1483652712A ⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦,542628197B -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦,求*C A B =,.*D A B =。

>>A=[148;-36-5;2-7-12];>>B=[54-2;6-2-8;-1-97]; >>C=A*B C=21-7622 2621-77 -20130-32 >>D=A.*B D=516-16 -18-1240-263-84所以2176222621772013032C -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦,5161618124026384D -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦。

Matlab实验报告(1)

Matlab实验报告(1)

《Matlab语言与应用》课程实验报告*名:**班级:电信114学号:************指导老师:***二〇一三年十一月二十一日Matlab实验报告实验一一、实验问题求[12 + sin(2)×( 22 −4)]÷3^2的算术运算结果。

二、问题的分析该题主要熟悉Matlab环境下的对数学运算的熟悉,如何输入数据、建立函数输出结果。

三、上机实验结果如图四、实验的总结与体会通过本次实验,我学会了用Matlab来计算数学运算中的复杂技术。

我们也可以自己编写一个可以调用的函数,首先我们要了解Matlab语言函数的基本结构,结构如下:Function [返回变量列表]=函数名(输入变量列表)注释说明语句段,由%引导输入、返回变量格式的检测函数体语句例如:输入变量为k,返回的变量为m和s,其中s为前m项的和Function [m,s]=findsum(k)s=0;m=0;while(s<=k),m=m+1;s=s+m;end编写了函数,就可以将其存为findsum.m文件,这样就可以在Matlab环境中对不同的k值调用该函数了。

这样就可以灵活的实现我们想要的数据。

实验二一、实验问题二、问题分析输入矩阵时,空格或逗号表示间隔,分号表示换行,比如上面的矩阵A应写为A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]三、上机实验结果如图四、实验的总结与体会通过对本次上机实验了解到在Matlab中对矩阵的代数运算矩阵转置、矩阵的加减法运算、矩阵乘法、矩阵的左、右除、矩阵翻转、矩阵乘方运算、点运算等。

实验三一、实验要求画图,理解plot函数用法二、代码如下clear; clf;t=0:pi/20:2*pi;R=5;x=R*sin(t); y=R*cos(t);plot(x,y,'b:'), gridhold onrrr=[x;y;x+y];plot(rrr(1,:),'.','MarkerSize',10,'Color','r')plot(rrr(2,:),rrr(3,:),'o','MarkerSize',15,'Color','b'); axis([-8,20,-8,8]), % axis squarehold off三、Matlab运行结果如图实验四一、实验要求二、代码如下t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') Grid三、Matlab运行结果如图实验五一、实验要求傅里叶频谱分析二、代码及分析(1)首先生成数据,包含50Hz和120Hz频率的正弦波x >>t = 0:.001:.25;>>x = sin(2*pi*50*t) + sin(2*pi*120*t);(2)再生成噪音信号yy = x + 2*randn(size(t));plot(y(1:50))title('Noisy time domain signal')(3)对y进行快速傅里叶变换Y = fft(y,256);(4)计算功率谱Pyy = Y.*conj(Y)/256;f = 1000/256*(0:127);plot(f,Pyy(1:128))title('Power spectral density')xlabel('Frequency (Hz)')(5)只查看200Hz以下频率段plot(f(1:50),Pyy(1:50))title('Power spectral density')xlabel('Frequency (Hz)')三、上机结果如下图实验六一、实验要求FIR数字滤波器设计代码如下clear;close allf=[0,0.6,0.6,1]; m=[0,0,1,1]; % 设定预期幅频响应b=fir2(30,f,m); n=0:30; % 设计FIR 数字滤波器系数subplot(3,2,1),stem(n,b,'.')xlabel('n'); ylabel('h(n)');axis([0,30,-0.4,0.5]),line([0,30],[0,0])[h,w]=freqz(b,1,256);subplot(3,2,2),plot(w/pi,20*log10(abs(h)));gridaxis([0,1,-80,0]),xlabel('w/pi'); ylabel('幅度(dB)');二、上级结果如图实验七二、实验要求用guide实验一个简单的加减乘除计算器二、实验步骤在命令行输入guide命令,进入guide界面新建一个空白guide文件在空白文件中设置好功能模块如图模块建立好后,就要把编写好的加减乘除代码加入到各自的回调函数中,见下图两个被加数代码如下图加模块代码如下图减模块代码如下图乘模块代码如下图除模块代码如下图各模块的回调函数加完后就可以运行了,运行结果如下图总结:Matlab一个高级的距阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。

matlab上机实习报告

matlab上机实习报告

Matlab上机实习报告学院班级学号姓名指导老师:2011年12月25日第十六周我们进行了本学期第二个实习部分-Matlab上机实习。

时间过得很快,一周的时间转眼间就过去了。

通过实习我们对Matlab有了基本的了解。

本次实习一星期,共有五个部分。

分别是:一,Matlab基本操作;二,数值数组及其运算;三,Matlab图形绘制基础;四,SIMULINK仿真基础;五,句柄图形和图形用户界面制作。

实习内容一Matlab基本操作1,实习目的:·掌握Matlab的启动和退出;·熟悉Matlab的命令窗口;·熟悉其他常用窗口和工具栏;2,对本软件有了初步认识后,接下来就开始按照指导书要求做一些训练了在指令窗中输入下面一段程序,功能是::画出衰减振荡曲线y=(e-t/3)sin3t及其他的包络线y0=(e-t/3)。

T的取值范围是。

t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,’-r’,t,y0,’:b’,t,-y0,’:b’)观察输出结果3,通过下拉菜单File:Preferences改变设置指令窗中的字体、颜色等。

如:数据显示格式的设置:Format short 小数点后四位(缺省情况),如显示p为3.1416。

Format long 小数点后十四位,如显示p为3.14159265358979。

Formant bank 小数点后两位,如显示p为3.14。

Format short e 小数点后四位科学记数法,如显示p为3.1416e+000。

Format long e 小数点后十四五位科学记数法,如显示p为3.141592653589793e+000。

在指令窗中键入y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))然后利用回调指令计算y2=2*y1*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y1 =0.5000y2 =0.18164,了解软件中的一些功能和命令。

matlab上机实验报告

matlab上机实验报告

matlab上机实验报告实验1MATLAB初步1. 举例说明format命令的功能;Format命令⽤来调整数据的显⽰格式。

>> format long %15位定点表⽰,若改成short则为5位定点表⽰>> 2^ans =2. 说明clc,clf和clear命令的区别;clc即clear command(清屏)clear清理内存所有变量clf即clear figure(清理图形窗⼝3. 举例说明help命令的功能;在help命令后加⼊所要查询的函数或类名,将会返回所查询的对象的使⽤说明。

例如:>> help cosCOS Cosine.COS(X) is the cosine of the elements of X.See also acos, cosd.Overloaded functions or methods (ones with the same name in other directories)help sym/Reference page in Help browserdoc cos4. 如何观察和调⽤历史命令;在MTALAB界⾯的左下⾓有个Command History窗⼝,⾥⾯可以看到历史命令,如果双击该条历史命令即可实现调⽤。

5. 如何设置当前路径。

在MATLAB界⾯上⽅的⼯具栏有个Current Folder(当前⽬录),更改该⽬录就可以设置当前路径。

实验2矩阵⽣成与元素标识1. 矩阵的创建=32943253036120031A ,=757065605550454035302520151051B (尽可能⽤最简单⽅法);创建矩阵A : >> A=[1 3 0 0;2 61 3 0;3 5 2 3;4 9 2 3]创建矩阵B : >>B=[1 5 10 15;20 25 30 35;40 45 50 55;60 65 70 75]2. ⽣成⼀个单位矩阵C ,其结构与B 相同;>> eye(size(B))3.找出矩阵A 中所有⼤于8的元素位置(⾏号和列号);>> C=find(B>35 & B<65)>> B(C)=B(C)+95. 提取矩阵B 的主对⾓组元素。

北科数理统计与Matlab上机报告材料1

北科数理统计与Matlab上机报告材料1
x6=chi2inv(0.25,9)
x66=[x6,x6];
y66=[0,chi2pdf(x6, 9)];
x666=0:0.1:x6;
y666=chi2pdf(x666, 9);
subplot(2,2,3), plot(x,y,x55,y55,x66,y66)
holdon
fill([x555,x5],[y555,0],'b')
e = 0.4286
f = 0.6122
g = 0
h = 1.5000
y13 = 1.0100
y12 = 0.8585
y13 =0.9265
y21 = 1
y22= 0
y23 = 0
y31 = 0.9750
2*(nchoosek(10,6)*nchoosek(10,4))/ nchoosek(20,10)
(nchoosek(10,5)*nchoosek(10,5))/ nchoosek(20,10)
ans =1.0825e-05 0.0011 0.0219 0.1559 0.4774 0.3437
【练习1_04】
求各种随机变量的各种数字特征。
运行结果:
【练习1_01】
unifrnd(0,5,2,5)
normrnd(0,1,2,5)
ans =
4.0736 0.6349 3.1618 1.3925 4.7875
4.5290 4.5669 0.4877 2.7344 4.8244
ans =
-1.3499 0.7254 0.7147 -0.1241 1.4090
y222=chi2pdf(x222, 9);
subplot(2,2,1), plot(x,y,x11,y11,x22,y22)

概率论matlab实验报告

概率论matlab实验报告

概率论与数理统计matlab上机实验报告班级:学号:姓名:指导老师:实验一常见分布的概率密度、分布函数生成[实验目的]1. 会利用MATLAB软件计算离散型随机变量的概率,连续型随机变量概率密度值。

2.会利用MATLAB软件计算分布函数值,或计算形如事件{X≤x}的概率。

3.会求上α分位点以及分布函数的反函数值。

[实验要求]1.掌握常见分布的分布律和概率密度的产生命令,如binopdf,normpdf2. 掌握常见分布的分布函数命令,如binocdf,normcdf3. 掌握常见分布的分布函数反函数命令,如binoinv,norminv[实验内容]常见分布的概率密度、分布函数生成,自设参数1、X~B(20,0.4)(1)P{恰好发生8次}=P{X=8}(2)P{至多发生8次}=P{X<=8}(1)binopdf(8,20,0.4)ans =0.1797(2)binocdf(8,20,0.4)ans =0.59562、X~P(2)求P{X=4}poisspdf(4,2)ans =0.09023、X~U[3,8](1)X=5的概率密度(2)P{X<=6}(1) unifpdf(5,3,8)ans =0.2000(2) unifcdf(6,3,8)ans =0.60004、X~exp(3)(1)X=0,1,2,3,4,5,6,7,8时的概率密度(2)P{X<=8}注意:exp(3)与教材中参数不同,倒数关系(1)exppdf(0:8,3)ans =Columns 1 through 30.3333 0.2388 0.1711Columns 4 through 60.1226 0.0879 0.0630Columns 7 through 90.0451 0.0323 0.0232(2) expcdf(8,3)ans =0.93055、X~N(8,9)(1)X=3,4,5,6,7,8,9时的概率密度值(2) X=3,4,5,6,7,8,9时的分布函数值(3)若P{X<=x}=0.625,求x(4)求标准正态分布的上0.025分位数(1)normpdf(3:9,8,3)ans =Columns 1 through 30.0332 0.0547 0.0807 Columns 4 through 60.1065 0.1258 0.1330 Column 70.1258(2)normcdf(3:9,8,3)ans =Columns 1 through 30.0478 0.0912 0.1587 Columns 4 through 60.2525 0.3694 0.5000 Column 70.6306(3)norminv(0.625,8,3)ans =8.9559(4)norminv(0.975,0,1)ans =1.96006、X~t(3)(1)X=-3,-2,-1,0,1,2,3时的概率密度值(2)X=-3,-2,-1,0,1,2,3时的分布函数值(3)若P{X<=x}=0.625,求x(4)求t分布的上0.025分位数(1)tpdf(-3:3,3)ans =Columns 1 through 30.0230 0.0675 0.2067 Columns 4 through 60.3676 0.2067 0.0675 Column 70.0230(2)tcdf(-3:3,3)ans =Columns 1 through 30.0288 0.0697 0.1955 Columns 4 through 60.5000 0.8045 0.9303 Column 70.9712(3)tinv(0.625,3)ans =0.3492(4)tinv(0.975,3)ans =3.18247、X~卡方(4)(1)X=0,1,2,3,4,5,6时的概率密度值(2) X=0,1,2,3,4,5,6时的分布函数值(3)若P{X<=x}=0.625,求x(4)求卡方分布的上0.025分位数(1)chi2pdf(0:6,4)ans =Columns 1 through 30 0.1516 0.1839 Columns 4 through 60.1673 0.1353 0.1026 Column 70.0747(2)chi2cdf(0:6,4)ans =Columns 1 through 30 0.0902 0.2642 Columns 4 through 60.4422 0.5940 0.7127 Column 70.8009(3)chi2inv(0.625,4)ans =4.2361(4)chi2inv(0.975,4)ans =11.14338、X~F(4,9)(1)X=0,1,2,3,4,5,6时的概率密度值(2) X=0,1,2,3,4,5,6时的分布函数值(3)若P{X<=x}=0.625,求x(4)求F分布的上0.025分位数(1)fpdf(0:6,4,9)ans =Columns 1 through 30 0.4479 0.1566 Columns 4 through 60.0595 0.0255 0.0122 Column 70.0063(2)fcdf(0:6,4,9)ans =Columns 1 through 30 0.5442 0.8218Columns 4 through 60.9211 0.9609 0.9788Column 70.9877(3)finv(0.625,4,9)ans =1.1994(4)finv(0.975,4,9)ans =4.7181实验二概率作图[实验目的]1.熟练掌握MATLAB软件的关于概率分布作图的基本操作2.会进行常用的概率密度函数和分布函数的作图3.会画出分布律图形[实验要求]1.掌握MATLAB画图命令plot2.掌握常见分布的概率密度图像和分布函数图像的画法[实验内容]任选四种分布,自设参数(已画八种分布图像,可熟悉各分布特点)1、X~B(20,0.4)代码:x=0:20;y=binopdf(x,20,0.4)plot(x,y,'.')结果:2、X~exp(3)概率密度图像代码:x=0:0.01:15;y=exppdf(x,3)plot(x,y)结果:分布函数代码:x=-1:0.01:15;y=expcdf(x,3)plot(x,y)结果:3、X~P(4)概率密度图形代码:x=0:10;y=poisspdf(x,4)plot(x,y,'.')结果:分布函数图形代码:x=0:0.01:10; y=poisscdf(x,4) plot(x,y)结果:4、X~U(3,8)概率密度图形代码:x=0:0.01:10;y=unifpdf(x,3,8)plot(x,y,'.')结果:分布函数图形代码:x=0:0.01:10;y=unifcdf(x,3,8) plot(x,y)结果:5、X~N(4,9)概率密度图形代码:x=-10:0.01:18;y=normpdf(x,4,3); plot(x,y)结果:分布函数图形代码:x=-10:0.01:18;y=normcdf(x,4,3); plot(x,y)结果:同一坐标系,均值是4,标准差分别为1,2,3的正态分布概率密度图形代码:x=-5:0.01:15;y1=normpdf(x,4,1);y2=normpdf(x,4,2);y3=normpdf(x,4,3);plot(x,y1,x,y2,x,y3)结果:6、X~t(3)概率密度图形代码:x=-10:0.01:10;y=tpdf(x,3);plot(x,y)结果:分布函数图形代码:x=-10:0.01:10; y=tcdf(x,3); plot(x,y)结果:7、X~卡方(4)概率密度图形代码:x=0:0.01:15;y=chi2pdf(x,4);plot(x,y)结果:分布函数图形代码:x=0:0.01:15; y=chi2cdf(x,4); plot(x,y)结果:8、X~F(4,9)概率密度图形代码:x=0:0.001:10;y=fpdf(x,4,9);plot(x,y)结果:分布函数图形代码:x=0:0.001:10; y=fcdf(x,4,9); plot(x,y)结果:实验三数字特征[实验目的]1 加深对数学期望,方差的理解2理解数学期望,方差的意义,以及具体的应用3 加深对协方差,相关系数的理解4 了解协方差,相关系数的具体的应用[实验要求]1 概率与频率的理论知识,MATLAB软件2 协方差,相关系数的理论知识,MATLAB命令cov,corrcoef [实验内容]P101-11代码:exp=[];price=[-200 100];exp(1)=expcdf(1,4)exp(2)=1-exp(1)Ey=exp*price'结果:exp =0.2212exp =0.2212 0.7788Ey =33.6402即平均获利为Ey=e^(-1/4)*300-200=33.6402p101-13代码:Syms x yfxy=(x+y)/3;Ex=int(int(fxy*x,y,0,1),x,0,2)Ey=int(int(fxy*y,y,0,1),x,0,2)Exy=int(int(fxy*x*y,y,0,1),x,0,2)E=int(int(fxy*(x^2+y^2),y,0,1),x,0,2)结果:Ex =Ey =5/9Exy =2/3E =13/6>>P102-22代码:Syms x yfxy=1;Ex=int(int(fxy*x,y,-x,x),x,0,1) Ey=int(int(fxy*y,y,-x,x),x,0,1)Ex2=int(int(fxy*x^2,y,-x,x),x,0,1) Ey2=int(int(fxy*y^2,y,-x,x),x,0,1) Dx=Ex2-Ex^2Dy=Ey2-Ey^2结果:Ex =Ey =Ex2 =1/2Ey2 =1/6Dx =1/18Dy =1/6>>P103-26代码:Syms x yfxy=2-x-y;Ex=int(int(fxy*x,y,0,1),x,0,1);Ey=int(int(fxy*y,y,0,1),x,0,1);Ex2=int(int(fxy*x^2,y,0,1),x,0,1);Ey2=int(int(fxy*y^2,y,0,1),x,0,1);Dx=Ex2-Ex^2;Dy=Ey2-Ey^2;Exy=int(int(fxy*x*y,y,0,1),x,0,1);Covxy=Exy-Ex*Eyrxy=Covxy/(sqrt(Dx)*sqrt(Dy))D=4*Dx+Dy结果:Covxy =-1/144rxy =-1/11D =55/144实验四统计中的样本数字特征实验五两个正态总体均值差,方差比的区间估计[实验目的]1掌握两个正态总体均值差,方差比的区间估计方法2会用MATLAB求两个正态总体均值差,方差比的区间估计[实验要求]两个正态总体的区间估计理论知识[实验内容]P175-27代码:x1=[0.143 0.142 0.143 0.137]x2=[0.140 0.142 0.136 0.138 0.140] x=mean(x1)y=mean(x2)s1=var(x1)s2=var(x2)s=sqrt((3*s1+4*s2)/7)t=tinv(0.975,7)d1=(x-y)-t*s*sqrt(1/4+1/5)d2=(x-y)+t*s*sqrt(1/4+1/5)结果:s =0.0026t =2.3646d1 =-0.0020d2 =0.0061即置信区间为(-0.0020,0.0061)P175-28代码:u=norminv(0.975,0,1)s=sqrt(0.035^2/100+0.038^2/100)d1=(1.71-1.67)-u*sd2=(1.71-1.67)+u*s结果:u =1.9600s =0.0052d1 =0.0299d2 =0.0501>>即置信区间为(0.0299,0.0501)P175-30代码:f1=finv(0.975,9,9)f2=finv(0.025,9,9)f3=finv(0.95,9,9)f4=finv(0.05,9,9)s12=0.5419s22=0.6065d1=s12/s22/f1d2=s12/s22/f2d3=s12/s22/f3d4=s12/s22/f4结果:d1 =0.2219d2 =3.5972d3 =0.2811d4 =2.8403>>即置信区间为(0.2219,3.5972),置信下界为0.2811,置信上界为2.8403实验五假设检验[实验目的]1 会用MATLAB进行单个正态总体均值及方差的假设检验2 会用MATLAB进行两个正态总体均值差及方差比的假设检验[实验要求]熟悉MATLAB进行假设检验的基本命令与操作[实验内容]P198-2原假设H0:平均尺寸mu=32.25;H1:平均尺寸mu<>32.25方差已知,用ztest代码:x=[32.56,29.66,31.64,30.00,31.87,31.03][h,sig,ci,zval]=ztest(x,32.25,1.1,0.05)[h,sig,ci,zval]=ztest(x,32.25,1.1,0.01)(注:h是返回的一个布尔值,h=0,接受原假设,h=1,拒绝原假设;sig表示假设成立的概率;ci为均值的1-a的置信区间;zval为Z统计量的值)结果:h =1sig =0.0124ci =30.2465 32.0068zval =-2.5014h =sig =0.0124ci =29.9699 32.2834zval =-2.5014即a=0.05时,拒绝原假设H0;a=0.01时,接受原假设H0p198-3原假设H0:总体均值mu=4.55;H1:总体均值mu<>4.55方差未知,用ttest代码:x=[4.42,4.38,4.28,4.40,4.42,4.35,4.37,4.52,4.47,4.56][h,sig,ci,tval]=ttest(x,4.55,0.05)结果:h =1sig =6.3801e-004ci =4.3581 4.4759tval =tstat: -5.1083df: 9sd: 0.0823h=1,即拒绝原假设H0p198-10是否认为是同一分布需要分别检验总体均值和方差是否相等原假设H0:mu1-mu2=0;H1:mu1-mu2<>0代码:x=[15.0,14.5,15.2,15.5,14.8,15.1,15.2,14.8]y=[15.2,15.0,14.8,15.2,15.1,15.0,14.8,15.1,14.8][h,sig,ci]=ttest2(x,y,0.05)结果:h =sig =0.9172ci =-0.2396 0.2646h=0,即接受原假设H0,mu1-mu2=0,两分布的均值相等;验证方差相等的matlab方法没有找到可采用以下语句整体检验两个分布是否相同,检验两个样本是否具有相同的连续分布[ h ,sig, ksstat]=kstest2(x,y,0.05)原假设H0:两个样本具有相同连续分布H1:两个样本分布不相同代码:x=[15.0,14.5,15.2,15.5,14.8,15.1,15.2,14.8]y=[15.2,15.0,14.8,15.2,15.1,15.0,14.8,15.1,14.8][ h ,sig, ksstat]=kstest2(x,y,0.05)结果:h =sig =0.9998ksstat =0.1528>>h=0,即接受原假设H0,两个样本有相同的连续分布。

数学建模MATLAB上机实验报告

数学建模MATLAB上机实验报告

MATLAB课程实验报告学院:资源与安全工程学院专业班级:城地1503班学号: 020******* 姓名:沈超锋指导教师:向淑晃2016年12月目录实验一 MATLAB工作环境熟悉及简单命令的执行 (2)一、实验目的 (2)二、实验内容 (2)三、实验步骤: (2)实验二 MATLAB的数值计算功能(一) (6)一、实验目的 (6)二、实验内容 (6)三、实验步骤 (6)实验三 MATLAB的数值计算功能(二) (11)一、实验目的: (11)二、实验内容 (11)三、实验步骤 (11)实验四 MATLAB程序设计入门 (15)一、实验目的 (15)二、实验内容 (15)三、实验步骤 (15)实验五 MATLAB的符号运算功能 (19)一、实验目的 (19)二、实验内容 (19)三、实验步骤 (19)实验六 MATLAB的可视化功能 (22)一、实验目的 (22)二、实验内容 (22)三、实验步骤 (22)数学建模MATLAB上机实验报告实验一MATLAB工作环境熟悉及简单命令的执行第九周10月29日一、实验目的:熟悉MATLAB的工作环境,学会使用MATLAB进行一些简单的运算。

二、实验内容:MATLAB的启动和退出,熟悉MATLAB的桌面(desktop),包括菜单(Menu),工具条(toolbar),命令窗口(Command Window),历史命令窗口、工作空间(Workspace)等;完成一些基本的矩阵操作;学习使用在线帮助系统。

三、实验步骤:(一)MATLAB的工作环境1、启动MATLAB,熟悉MATLAB的桌面。

MATLAB的工作环境主要由命令窗(Command Window)、若干个图形窗(Figure window)、文本编辑器(File Editor)和文件管理器组成。

各视窗之间的切换可用快捷键Alt+Tab。

2、命令窗命令窗是人们与MATLAB作人机对话的主要环境,通过它可以键入MATLAB的各种命令并读出相应的结果。

MATLAB上机实验实验报告

MATLAB上机实验实验报告

MATLAB上机实验一一、实验目的初步熟悉MATLAB 工作环境,熟悉命令窗口,学会使用帮助窗口查找帮助信息; 命令窗口二、实验内容1 熟悉MATLAB 平台的工作环境;2 熟悉MATLAB 的5 个工作窗口;3 MATLAB 的优先搜索顺序;三、实验步骤1. 熟悉MATLAB 的5 个基本窗口①Command Window 命令窗口②Workspace 工作空间窗口③Command History 命令历史记录窗口④Current Directory 当前目录窗口⑤Help Window 帮助窗口1 命令窗口Command Window;在命令窗口中依次输入以下命令:>>x=1>> y=1 2 34 5 67 8 9;>> z1=1:10,z2=1:2:5;>> w=linspace1,10,10;>> t1=ones3,t2=ones1,3,t3=ones3,1>> t4=ones3,t4=eye4x =1z1 =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10t1 =1 1 11 1 11 1t2 =1 1 1t3 =111t4 =1 1 11 1 11 1 1t4 =1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1思考题:①变量如何声明,变量名须遵守什么规则、是否区分大小写;答:1变量声明1.局部变量每个函数都有自己的局部变量,这些变量只能在定义它的函数内部使用;当函数运行时,局部变量保存在函数的工作空间中,一旦函数退出,这些局部变量将不复存在;脚本没有输入输出参数,由一系列MATLAB命令组成的M文件没有单独的工作空间,只能共享调用者的工作空间;当从命令行调用,脚本变量存在基本工作空间中;当从函数调用,脚本变量存在函数空间中;2.全局变量在函数或基本工作空间内,用global声明的变量为全局变量;例如声明a为全局变量:>>global a声明了全局变量的函数或基本工作空间,共享该全局变量,都可以给它曲赋值;如果函数的子函数也要使用全局变量,也必须用global声明;3.永久变量永久变量用persistent声明,只能在M文件函数中定义和使用,只允许声明它的函数存取;当声明它的函数退出时,MATLAB不会从内存中清除它,例如声明a为永久变量:>>persistent a2变量命名规则如下:始于字母,由字母、数字或下划线组成;区分大小写;可任意长,但使用前N个字符;N与硬件有关,由函数namelengthmax返回,一般N=63;不能使用关键字作为变量名关键字在后面给出;避免使用函数名作为变量名;如果变量采用函数名,该函数失效;3区分大小写②试说明分号、逗号、冒号的用法;答:分号:加上分号“;”其作用是将计算机结果存入内存,但不显示在屏幕上,反之,语句结尾若不加“;”,则表示在语句执行后,在将计算结果存入内存的同时,还将运算结果显示出来;逗号:分割列表冒号:从什么到什么,比如1:10意思是——1到10③linspace 称为“线性等分”函数,说明它的用法;可使用help命令,格式如下:>>help linspace④说明函数ones 、zeros 、eye 的用法;答;1ones函数:全部元素都为1的常数矩阵; 2zeros函数:全部元素都为0的矩阵; 3eye函数:单位矩阵;4linspace函数:如a=linspacen1,n2,n3,表示在线性空间上,行矢量的值从n1到n22 工作空间窗口Workspace;单击工作空间窗口右上角的按钮,将其从MATLAB 主界面分离出来;①在工作空间查看各个变量,或在命令窗口用who, whos注意大小写查看各个变量;②在工作空间双击变量,弹出Array Editor 窗口数组编辑器窗口,即可修改变量;③使用save 命令把工作空间的全部变量保存为文件;>>save④输入下列命令:>>clear all %清除工作空间的所有变量观察工作空间的变量是否被清空;使用load 命令把刚才保存的变量载入工作空间;>>load⑤清除命令窗口命令:>>clc3 历史命令窗口Command History;打开历史命令窗口,可以看到每次运行MATLAB 的时间和曾在命令窗口输入过的命令,练习以下几种利用历史命令窗口重复执行输入过的命令的方法;①在历史命令窗口中选中要重复执行的一行或几行命令,右击,出现快捷菜单,选择Copy,然后再Paste 到命令窗口;②在历史命令窗口中双击要执行的一行命令,或者选中要重复执行的一行或几行命令后,用鼠标将其拖动到命令窗口中执行;③在历史命令窗口中选中要重复执行的一行或几行命令,右击,出现快捷菜单,选择Evaluate Selection,也可以执行;④或者在命令窗口使用方向键的上下键得到以前输入的命令;例如,按方向键“↑”一次,就重新将用户最后一次输入的命令调到MATLAB 提示符下;重复地按方向上键“↑”,就会在每次按下的时候调用再往前一次输入的命令;类似地,按方向键“↓”的时候,就往后调用一次输入的命令;按方向键“←”或者方向键“→”就会在提示符的命令中左右移动光标,这样用户就可以用类似于在字处理软件中编辑文本的方法编辑这些命令;4 当前目录命令窗口Current Directory;MATLAB 的当前目录即是系统默认的实施打开、装载、编辑和保存文件等操作时的文件夹;打开当前目录窗口后,可以看到用“save”命令所保存的文件是保存在目录C:\MATLAB6p5\work 下;5 帮助窗口Help Window;单击工具栏的图标,或选择菜单View|Help,或选择菜单Help|MATLAB Help 都能启动帮助窗口;①通过Index 选项卡查找log2函数的用法,在Search index for 栏中输入需要查找的词汇“log2”,在左下侧就列出与之最匹配的词汇条目,选择“log21”,右侧的窗口就会显示相应的内容;②也可以通过Search 选项卡查找log2 函数的用法;Search 选项卡与Index 选项卡不同,Index 只在专用术语表中查找,而Search 搜索的是整个HTML 帮助文件;2. MATLAB 的数值显示格式设置屏幕显示方式有紧凑Compact和松散Loose两种,其中Loose 为默认方式;>>a=ones1,30>>format compact>>a数字显示格式有short、long、short e、long e 等,请参照教材的列表练习一遍;>>format long>>pi>>format short>>pi>>format long>>pi>>format +>>pi>>-pi3. 变量的搜索顺序在命令窗口中输入以下指令:>>pi>>sinpi;>>exist'pi'>>pi=0;>>exist'pi'>>pi>>clear pi>>exist'pi'>>pi思考题:① 3 次执行exist'pi'的结果一样吗如果不一样,试解释为什么答:不一样,pi原来是库存函数,但是如果被赋值则系统默认被赋予的值为pi后来的值,但是当执行clear pi之后所赋的值被清空,因此pi的值又成为②圆周率pi 是系统的默认常量,为什么会被改变为0答:pi原来是库存函数,但是如果被赋值则系统默认被赋予的值为pi后来的值,但是当执行clear pi之后所赋的值被清空,因此pi的值又成为实验二 MATLAB语言基础一、实验目的基本掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算区分数组运算和矩阵运算、常用的数学函数;交接字符串的操作;二、实验内容1 向量的生成和运算;2 矩阵的创建、引用和运算;3 多维数组的创建及运算;4 字符串的操作;三、实验步骤1.向量的生成和运算1 向量的生成直接输入法:A =2 3 4 5 6>> B=1;2;3;4;5B =12345冒号生成发:>> A=1:2:10 ,B=1:10 ,C=10:-1:1A =1 3 5 7 9B =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C =10 9 8 7 6 5 4 3 2 1函数法:Linspace 是线性等分函数,logspace 是对数等分函数;>> A=linspace1,10 ,B=linspace1,30,10A =Columns 1 through 9Columns 10 through 18Columns 19 through 27Columns 28 through 36Columns 37 through 45Columns 46 through 54Columns 55 through 63Columns 64 through 72Columns 73 through 81Columns 82 through 90Columns 91 through 99Column 100B =Columns 1 through 9Column 10>> A=logspace0,4,5A =1 10 100 1000 10000练习:使用logspace 创建1-4 的有10个元素的行向量;答案:>> A=logspace1,10,4piA =+010Columns 1 through 9Columns 10 through 122 向量的运算维数相同的行向量只见可以相加减,维数相同的列向量也可以相加减,标量可以与向量直接相乘除;>> A=1 2 3 4 5, B=3:7,A =1 2 3 4 5B =3 4 5 6 7>> AT=A', BT=B',AT =12345BT =34567>> E1=A+B, E2=A-BE1 =4 6 8 10 12E2 =-2 -2 -2 -2 -2 >> F=AT-BT,F =-2-2-2-2-2>> G1=3A, G2=B/3,G1 =3 6 9 12 15G2 =向量的点积与叉积运算;>> A=ones1,10;B=1:10; BT=B';>> E1=dotA,BE1 =55>> E2=ABTE2 =55>> clear>> A=1:3,B=3:5,A =1 2 3B =3 4 5>> E=crossA,BE =-2 4 -22.矩阵的创建、引用和运算1 矩阵的创建和引用矩阵是由nm 元素构成的矩阵结构,行向量和列向量是矩阵的特殊形式;直接输入法:>> A=1 2 3;4 5 6A =1 2 3 4 5 6 >> B= 1 4 72 5 83 6 9B =1 4 72 5 83 6 9 >> A1ans =1>> A4:endans =5 36 >> B:,1ans =123>> B:ans =123456789>> B5ans =5抽取法>> clear>> A=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12;13 14 15 16A =1 2 3 45 6 7 89 10 11 1213 14 15 16>> B=A1:3,2:3B =2 36 710 11>> C=A1 3,2 4C =2 410 12>> A1 3;2 4ans =1 95 13函数法:>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1>> B=zero3Undefined function or method 'zero' for input arguments of type 'double'. >> B=zeros3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eyes3,2Undefined function or method 'eyes' for input arguments of type 'double'. >> C=eye3,2C =1 00 10 0>> D=magic3D =8 1 63 5 74 9 2拼接法>> clear>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 1>> B=zeros3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eye4C =1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1>> D=A BD =1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 >> F=A;CF =1 1 1 11 1 1 11 1 1 10 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 拼接函数和变形函数法:>> clear>> A=0 1;1 1A =0 11 1>> B=2ones2B =2 22 2>> cat 1,A,B,Aans =0 11 12 22 20 11 1>> cat 2 A,B,Acat 2 A,B,AError: Unexpected MATLAB expression.>> cat2,A,B,Aans =0 1 2 2 0 11 12 2 1 1>> repmatA,2,2ans =0 1 0 11 1 1 10 1 0 11 1 1 1>> repmatA,2ans =0 1 0 11 1 1 10 1 0 11 1 1 1练习:使用函数法、拼接法、拼接函数法和变形函数法,按照要求创建以下矩阵:A为43⨯的3⨯的单位矩阵、D为33⨯的0矩阵/C为33⨯的全1矩阵、B为3魔方阵、E由C 和D纵向拼接而成,F抽取E的2---5行元素生成、G由F经变形为46⨯的大3⨯的矩阵而得、以G为子矩阵用复制函数repmat生成8矩阵H;答案:>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1>> B=zeros3,3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eye3C =1 0 00 1 00 0 1>> D=magic3D =8 1 63 5 74 9 2>> E=C;DE =1 0 00 1 00 0 18 1 63 5 74 9 2>> F=2:5,:F=2:5,:Error: Expression or statement is incorrect--possibly unbalanced , {, or . >> F=E2:5,:F =0 1 00 0 18 1 63 5 7>> G=respaceE,3,4Undefined command/function 'respace'.>> G=respaceF,3,4Undefined command/function 'respace'.>> G=reshapeF,3,4G =0 3 1 10 1 5 68 0 0 7>> H=repmatG,2,2H =0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 2)矩阵的运算矩阵的加减、数乘与乘法已知矩阵:>> A=1 23 -1,A =1 23 -1>> B=-1 01 2B =-1 01 2>> A+Bans =0 24 1>> 2Aans =2 46 -2>> 2A-3Bans =5 43 -8>> ABans =1 4-4 -2矩阵的逆矩阵>> format rat;A=1 0 1;2 1 2;0 4 61 0 12 1 2 0 4 6 >> A1=invAA1 =-1/3 2/3 -1/6 -2 1 0 4/3 -2/3 1/6 >> AA1ans =1 0 0 0 1 0 0 0 1 矩阵的除法>> a=1 2 1;3 1 4;2 2 1,b=1 1 2,d=b'a =1 2 1 3 1 42 2 1b =1 1 2112>> c1=binva,c2=b/ac1 =6/7 3/7 -4/7 c2 =6/7 3/7 -4/7 >> c3=invad, c4=a\bc3 =12/7-4/7Error using ==> mldivideMatrix dimensions must agree.>> c3=invad, c4=a\dc3 =12/7-4/7c4 =12/7-4/7练习:按下列要求求出各种的矩阵运算的值求矩阵的秩、特征值和特征向量、矩阵的乘幂与开方;矩阵的指数与对数矩阵的提取与翻转答案:>> A=6 3 4 3-2 5 7 -48 -1 -3 -7A =6 3 4 3-2 5 7 -48 -1 -3 -7>> B=rankAB =3>> rb=rankArb =3>> X,Lamda=eigAError using ==> eigMatrix must be square.>> X,Lamda=eigsAError using ==> eigsA must be a square matrix or a function which computes Ax. >> C=6 3 4-2 5 78 -1 -3C =6 3 4-2 5 78 -1 -3>> X,Lamda=eigsCX =Lamda =0 00 00 0>> X,Lamda=eigCX =Lamda =0 0 0 0 0 0 >> X,Lamda=eigCX =Lamda =0 0 0 0 0 0 >> D=A^2Error using ==> mpower Matrix must be square. >> D=C^2D =34 12 626 22 34>> E=sqrtmCE =+ - -+ - -- + +>> F=expmCF =+004>> G=logmCWarning: Principal matrix logarithm is not defined for A with nonpositive real eigenvalues. A non-principal matrix logarithm is returned.> In funm at 153In logm at 27G =+ - -- + + >> H=fliplrCH =4 3 6 75 -2 -3 -1 8 >> I=triuCI =6 3 4 0 57 0 0 -3 >> J=trilCJ =6 0 0 -2 5 0 8 -1 -3 >> K=diagCK =65-33.多维数组的创建及运算1)多维数组的创建>> A1=1,2,3;4 5 6;7,8,9;A2=reshape10:18,3,3 A2 =10 13 1611 14 1712 15 18>> T1:,:,1=ones3;T1:,:,2=zeros3T1:,:,1 =1 1 11 1 11 1 1T1:,:,2 =0 0 00 0 00 0 0>> T2=ones3,3,2T2:,:,1 =1 1 11 1 11 1 1T2:,:,2 =1 1 11 1 11 1 1>> T3=cat3,A1,A2,T4=repmatA1,1,1,2T3:,:,1 =1 2 34 5 67 8 9T3:,:,2 =10 13 1611 14 1712 15 18T4:,:,1 =1 2 34 5 67 8 9T4:,:,2 =1 2 34 5 67 8 92)多维数组的创建数组运算用小圆点加在运算符的前面表示,以区分矩阵的运算;特点是两个数组相对应的元素进行运算;>> A=1:6;B=ones1,6;>> C1=A+B,C2=A-BC1 =2 3 4 5 6 7C2 =0 1 2 3 4 5 >> C3=A.B,C4=B./A,C5=A.\BC3 =1 2 3 4 5 6C4 =C5 =关系运算或逻辑运算的结果都是逻辑值;>> I=A>3,C6=AII =0 0 0 1 1 1C6 =4 5 6>> A1=A-3,I2=A1&AA1 =-2 -1 0 1 2 3 I2 =1 1 0 1 1 1>> I3=~II3 =1 1 1 0 0 0 4.字符串的操作1 字符串的创建>> S1='Ilike MATLAB'S1 =Ilike MATLAB>> S2='I''m a stuent.'S2 =I'm a stuent.>> S3=S2,'and',S1S3 =I'm a MATLAB2)求字符串长度>> lengthS1ans =12>> sizeS1ans =1 123)字符串与一维数值数组的相互转换>> CS1=absS1CS1 =73 108 105 107 101 32 77 65 84 76 65 66>> CS2=doubleS1CS2 =73 108 105 107 101 32 77 65 84 76 65 66>> charCS2ans =Ilike MATLAB>> setstrCS2ans =Ilike MATLAB练习:用char 和向量生成的方法创建如下字符串AaBbCc......XxYyZz.>> S1=65:90;S2=97:122;>> C=S1;S2;>> C=C:';>> S3=doubleC;charS3ans =AaBbCcDdEeFfGgHhIiJjKkLlMmNnOoPpRrSsTtUuVvWwXxYyZz实验三 MALTAB数值运算一、实验目的掌握MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数,掌握结构数组和细胞数组的操作;二、实验内容1)多项式运算;2)多项式插值和拟合;3)数值为积分;4)结构数组和细胞数组;三、实验步骤1、多项式运算1)多项式表示;在MATLAB中,多项式表示成向量的形式;如:432S S S+-+在MATLAB中表示为359>> s=1 3 -5 0 92)多项式的加减法相当于向量的加减法,但必须注意阶次要相同;如不同,低阶次的要补0;如多项式23547+-++相加;s s s s++与多项式432239s s>> s1=0 0 2 3 11>> s2=1 2 -5 4 7>> s3=s1+s2答;s1 =0 0 2 3 11s2 =1 2 -5 4 7s3 =1 2 -3 7 183)多项式的乘、除法分别用函数conv和的deconv实现; >> s1=2 3 11>> s2=1 3 -5 4 7>> s3=convs1,s2>> s4=deconvs3,s1答;s1 =2 3 11s2 =1 3 -5 4 7s3 =2 9 10 26 -29 65 77s4 =1 3 -5 4 74)多项式求根用函数roots;>> s1=2 4 2>> rootss1答;s1 =2 4 2ans =-1-15)多项式求值用函数polyval>> s1=2 4 1 -3>> polyvals1,3>> x=1:10>> y=polyvals1,x答;s1 =2 4 1 -3ans =90x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10y =Columns 1 through 84 31 90 193 352 579 886 1285 Columns 9 through 10练习:求23(1)(3)(1)21s s ss s+++++的“商”及余数;>> s1=1 0 1;s2=1 3;s3=1 1;>> s4=1 0 2 1;>> q,r=deconvconvconvs1,s2,s3,s4答;q =1 4r =0 0 2 -5 -12、多项式插值和拟合有一组实验数据如附表1-1所示;附表1-1分别用拟合二阶至三阶和插值线性和三次样条的方法来估算X=时Y的值;以下是实现一阶拟合的语句;>> x=1:10>> y=16 32 70 142 260 436 682 1010 1342 1960>> p1=polyfitx,y,1 %一阶拟合>> y1=polyvalp1, %计算多项式P1在x=的值答;x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10y =Columns 1 through 816 32 70 142 260 436 682 1010Columns 9 through 101342 1960p1 =y1 =+0033、数值微积分1)差分使用diff函数实现;>> x=1:2:9>> diffx答;x =1 3 5 7 9ans =2 2 2 22)可以用因变量和自变量差分的结果相处得到数值微分;>> x=linspace0,2pi,100;>> y=sinx;>> plotx,y>> y1=diffy./diffx;>> plotx1:end-1,y1答;3)cumsum函数求累计积分,trapz函数用梯形法求定积分,即曲线的面积;>> x=ones1,10>> cumsumx>> x=linspace0,pi,100;>> y=sinx;>> trapzx,y>> p=cumsumy;>> p100pi/100-1答;x =1 1 1 1 1 1 1 1 1 1ans =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10ans =ans =练习:图A1是瑞士地图,为了算出其国土面积,首先对地图作如下测量:以由西向东方向为X轴,由南向北方向为Y 轴,选择方便的原点,并将从最西边界点到最东边界点在X轴上的区间适当划分为若干段,在每个分点的Y方向测出南边界点和北边界点的Y坐标Y1和Y2,这样就得到表1,根据地图比例尺回到18mm相当于40Km,试由测量数据计算瑞士国km比较;地图的数据见附表1-2单位mm;土近似面积,与其精确值412282附表1-2X 7 13 34 48 56 61 91Y1 44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46续表提示:由高等数学的知识,一条曲线的定积分是它与x轴所围成的面积,那么两条曲线所围成的面积可由两条曲线的定积分相减得到;4、结构数组与细胞数组1)机构数组的创建;>> ='Jack';>> student2.n>> ='Lucy';>> student或者用struct函数创建;>> student=struct'number',{'001','002'},'name',{'Jack','Lucy'};答;student =1x2 struct array with fields:numbername2)机构数组的操作;>> student1.subject= %添加subject域并赋予空值>> student1.score=>> filednamesstudeng>>fieldnamesstudeng>>fieldnamesstudent>> getfieldstudent,{2},'name'>> student=rmfieldstudent,'subject' %删除subject域>> student=setfieldstudent,{1},'score',90;>> student2.score=88; %比较和上一条语句是否效果一样答;student =1x2 struct array with fields:numbernamesubjectstudent =1x2 struct array with fields:numbernamesubjectscoreUndefined function or variable 'studeng'.练习:创建一结构数组stusorce,其域为:No,Name,English,Math,Chinese,Total,Average;结构数组的大小为2×2;3)细胞数组的创建;>> A={'How are you',ones3;1 2;3 4,{'cell'}}; %直接创建>> B1,1={'Hello world'}; %由各个细胞元素创建>> B1,2={magic3};>> B2,1={1 2 3 4};答或者用cell函数先创建空的细胞数组,然后再给各个元素赋值c=cell1,2;>> c1,1={'Hello world'};>> c1,2={magic3};>> c1,3={1 2 3 4};4)细胞数组的操作;>> ans1=A1,1>> ans2=A1,1>> whos ans1 ans2>> celldispA>> a1=A{2,1}1,2>> a2 a3=dealA{1:2}答;ans1 ='How are you'ans2 ='How are you'Name Size Bytes Class Attributesans1 1x1 84 cellans2 1x1 84 cellA{1,1} =How are youA{2,1} =1 23 4A{1,2} =1 1 11 1 11 1 1A{2,2}{1} =cella1 =2a2 =How are youa3 =1 23 4实验四 MALTAB符号运算一、实验目的掌握符号变量和符号表达式的创建,掌握MALTAB的symbol工具箱的一些基本运用;二、实验内容1)符号变量、表达式、方程及函数的表示; 2)符号微积分运算;3)符号表达式的操作和转换;4)符号微分方程求解;三、实验步骤1、符号运算的引入在数值运算中如果求x xxπsinlim→,则可以不断让的让x趋近0,一球的表达式趋近什么数,但终究不能令x=0,因为在数值运算中0不是能作除数的;MATLAB的符号运算能解决这内问题;输入如下命令:>> f=sym'sinpix/x'>> limitf,'x',0答;f =sinpix/xans =pi2、符号常量、符号变量、符号表达式的创建1)使用sym创建输入以下命令,观察Workspace中A、B、f是什么内性的数据,占用多少字节的内存空间;>> A=sym'1' %符号常量>> B=sym'x' %符号变量>> f=sym'2x^2+3x-1' %符号表达式>> clear>> f1=sym'1+2' %有单引号,表示字符串>> f2=sym1+2 %无单引号>> f2=sym1+2>> f4=sym'2x+3' %为什么出错>> x=1>> f4=sym2x+3答;A =1B =x2x^2+3x-1f1 =1+2f2 =3f2 =3f4 =2x+3x =1f4 =5通过看MATLAB的帮助可知,sym的参数可以使字符串或是数值类型,无论是哪种类型都会生成符号类型数据; 2)使用syms创建>> clear>> syms x y z>> x,y,z>> f1=x^2+2x+1>> f2=expy+expz^2>> f3=f1+f2答;x =xy =yz =zf1 =x^2+2x+1f2 =expy+expz^2f3 =x^2+2x+1+expy+expz^23、符号矩阵创建>> syms a1 a2 a3 a4>> A=a1 a2;a3 a4>> A1,A3答;A =a1, a2a3, a4ans =a1a24、符号算术运算1)符号向量相乘、相除符号量相成和数值量相乘一样,分成矩阵乘和数组乘;>> a=sym5;b=sym7;>> c1=ab>> c2=a/b>> a=sym5;B=sym3 4 5;>> C1=aB,C2=a\B>> syms a b>> A=5 a;b 3;B=2a b;2b a;>> C1=AB,C2=A.B>> C3=A\B,C4=A./B答;c1 =35c2 =5/7C1 =15, 20, 25C2 =3/5, 4/5, 1C1 =10a+2ab, 5b+a^22ab+6b, b^2+3aC2 =10a, ab2b^2, 3aC3 =2ab-3/-15+ab, a^2-3b/-15+ab2ba-5/-15+ab, -5a-b^2/-15+abC4 =5/2/a, a/b1/2, 3/a2)符号数值任意精度控制和运算任意精度的VPA运算可以使用命令digits设定默认的精度和vpa对指定对象以新的精度进行计算来实现; >> a1=sym'2sqrt5+pi'>> a=sym'2sqrt5+pi'>> b=sym2sqrt5+pi>> digits>> vpaa>> digits15>> c1=vpaa,56>> c2=vpab,56答a1 =2sqrt5+pia =2sqrt5+pib =Digits = 32ans =ans =c1 =c2 =注意观察c1和c2的数值类型,c1和c2是否相等;3) 符号类型与数值类型的转换使用命令sym 可以把数值型对象转换成有理数性符号对象,命令vpa 可以讲数值型对象转换为任意精度的VPA 型符号对象;使用double,numeric 函数可以将有理数型和VPA 型符号对象转换成数值对象.>> clear>> a1=sym'2sqrt5+pi'>> b1=doublea1 %符号转数值>> b2=isnumericb1 %判断是否转换成了数值>> a2=vpaa1,70 %数值转符号答;a1 =2sqrt5+pib1 =b2 =1a2 =85、 符号表达式的操作和转换1独立变量的确定原则独立变量的确定原则:在符号表达式中默认变量是惟一的;MATLAB 会对单个英文小写字母除i 、j 外进行搜索,且以x 为首选独立变量;如果表达式中字母不唯一,且无x,就选在字母表最接近x 的字母;如果有相连的字母,则选择在字母表中较后的那一个;例如:'*3'z y +中,y 是默认独立变量;)'*sin('b t a +,t 是默认独立变量;输入以下命令,观察并分析结果;>> clear>> f=sym'a+b+i+j+x+y+xz'>> findsymf>> findsymf,1>> findsymf,2>> findsymf,3>> findsymf,4>> findsymf,5>> findsymf,6答;f =a+b+i+j+x+y+xzans =a, b, j, x, xz, yans =xans =x,xzans =x,xz,yans =x,xz,y,jans =x,xz,y,j,bans =x,xz,y,j,b,a2符号表达式的化简符号表达式化简主要包括表达式美化pretty 、合并同类项collcet 、多项式展开expand 、因式分解factor 、化简simple 或simplify 等函数;①合并同类项collect;分别按x 的同幂项和e 指数同幂项合并表达式: 2(1)()t t x xe x e --+++;>> syms x t;>> f=x^2+x^exp-t+1x+exp-t;>> f1=collectf>> f2=collectf,'exp-t'答;f1 =x^3+exp-tx^2+x^exp-t+1x+x^exp-t+1exp-tf2 =x^2+x^exp-t+1exp-t+x^2+x^exp-t+1x②对显示格式加以美化pretty;针对上例,用格式美化函数可以使显示的格式更符合数学书写习惯;>> prettyf1>> prettyf2答;f1 =x^3+exp-tx^2+x^exp-t+1x+x^exp-t+1exp-tf2 =x^2+x^exp-t+1exp-t+x^2+x^exp-t+1x>> prettyf1prettyf23 2 exp-t exp-tx + exp-t x + x + 1 x + x + 1 exp-t2 exp-t 2 exp-tx + x + 1 exp-t + x + x + 1 x注意与直接输出的f1和f2对比;③多项式展开expand;展开12x-成x不同次幂的多项式.(1)>> syms x>> f=x-1^12;>> expandf>> prettyexpandf答;ans =1+x^12-12x^11+66x^10-220x^9+495x^8-792x^7+924x^6-792x^5+495x^4-220x^3+66x^2-12x 12 11 10 9 8 7 6 51 + x - 12 x + 66 x - 220 x + 495 x - 792 x + 924 x - 792 x4 3 2+ 495 x - 220 x + 66 x - 12 x④因式分解factor;将表达式121x-做因式分解;>> syms x;f=x^12-1;>> prettyfactorf答;ans =1+x^12-12x^11+66x^10-220x^9+495x^8-792x^7+924x^6-792x^5+495x^4-220x^3+66x^2-12x 12 11 10 9 8 7 6 51 + x - 12 x + 66 x - 220 x + 495 x - 792 x + 924 x - 792 x4 3 2+ 495 x - 220 x + 66 x - 12 x>> syms x;f=x^12-1;prettyfactorf2 2 2 4 2x - 1 1 + x + x 1 + x 1 - x + x 1 + x x - x + 1⑤化简simple或simplify;将函数f=;>> clear>> syms x;f=1/x^3+6/x^2+12/x+8^1/3;>> g1=simplef>> g2=simplifyf答;g1 =2x+1/xg2 =2x+1^3/x^3^1/36、符号表达式的变量替换subs函数可以对符号表达式中的符号变量进行替换>> clear>> f=sym'x+y^2+4x+10'>> f1=subsf,'x','s' %使用s替换x>> f2=subsf,'x+y','z'答;f =x+y^2+4x+10f1 =s+y^2+4s+10f2 =z^2+4x+107、符号极限、符号积分与微分1)求极限函数的调用格式limitF,x,a %返回符号对象F当x→a时的极限limitF,a %返回符号对象F当独立变量→a时的极限limitF %返回符号对象F当独立变量→0a=0时的极限limitF,x,a,’right’ %返回符号对象F当x→a时的右极限limitF,x,a,’left’ %返回符号对象F当x→a时的左极限例一:>> clear>> f=sym'sinx/x+ax'>> limitf,'x',0 %以x为自变量求极限>> limitf,'a',0 %以a为自变量求极限>> limitf %在默认情况下以x为自变量求极限>> findsymf %得到变量并且按字母表顺序排列答‘f =sinx/x+axans =1ans =sinx/xans =1ans =a, x例二:>> clear>> f=sym'sqrt1+1/n;>> limitf,n,inf %求n趋于无穷大时的极限2)求积分函数的调用格式intF %求符号对象F关于默认变量的不定积分intF,v %求符号对象F关于指定变量v的不定积分intF,a,b %求符号对象F关于默认变量的从a到b的定积分intF,v,a,b %求符号对象F关于指定变量的从a到b的定积分3)求微分方程的调用格式diffF %求符号对象F关于默认变量的微分diffF,v %求符号对象F关于指定变量v的微分diffF,n %求符号对象F关于默认变量的n阶微分,n为自然数1、2、3……diffF,v,n %求符号对象F关于指定变量v的n阶微分8、符号方程求解1常规方程求解函数的调用格式g=solveeq %求方程或表达式或字串eq关于默认变量的解g=solveeq,var %求方程或表达式或字串eq关于指定变量var的解g=solveeq1,eq2,….,eqn,var1,var2,…,varn %求方程或表达式或字串eq1,eq2,eq3,……eqn关于指定变量组var1,var2,……,varn的解求一元二次方程20++=的解;其求解方法有多种形式:ax bx c①seq=solve'ax^2+bx+c'②seq=solve'ax^2+bx+c=0'③eq=’ax^2+bx+c’;④eq=’ax^2+bx+c=0’;seq=solveeq⑤sym x a b ceq=ax^2+bx+cseq=solveeq2常微分方程求解求解常微分方程的函数是dsolve;应用此函数可以求得常微分方程组的通解,以及给定边界条件或初始条件后的特解;常微分方程求解函数的调用格式:r=dsolve’eq1,eq2,…’,’cond1,cond2,…’,’v’r=dsolve’eq1’,’eq2’,…,’cond1’,’cond2’,…,’v’说明:①以上两式均可给出方程eq1,、qeq2对应初始条件cond1、cond2之下的一v 作为解变量的各微分方程的解; ②常微分方程解的默认变量为t;③第二式中最多可接受的输入式是12个;④微分方程的表达方法;在用MATLAB 求解常微分方程时,用大写字母Dy 表示dxdy ,用D2y 表示22d y dx ,依此类推; 边界条件以类似于ya=b 给出;其中y 为因变量,a 、b 为常数.如果初始条件给的不够,求出的解为含有C1、C2等待定常数的通解;例一 求微分方程x dx dy 2=的通解. 练习:1求222132lim x x x x →--+; 2求函数()cos 2sin 2f x x x =-的积分;求函数()g x =3计算定积分60(sin 2)x dx π+⎰ 4求下列线性方程组的解5求解但y0=2,在z0=7时,微分方程组的解;实验五 MATLAB 程序设计一、实验目的掌握MATLAB 程序设计的主要方法,熟练编写MATLAB 函数.二、 实验内容1M 文件的编辑;。

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175.6419 415.5835 377.1108 389.8044 169.2242 301.3890
99.1010 293.0468 190.8425 467.0713 81.9290 132.2227
126.2908 275.3121 284.3430 65.8232 397.3480 327.3855
【练习2.01】(填充,二维均匀随机数)产生二维均匀分布和正态分布随机数,填充画图并将二维随机点画在一起。
【练习2_02】(使用命令进行参数估计)
【练习2_03】(编程实现参数估计,置信区间)
【练习2_04】(编程实现参数估计,置信区间)
随机地从A批导线中抽取4根,从B批导线中抽取5根,测得电阻数据如下,
2 5 4 2 4 2 6 1 2 7
2 3 2 6 3 7 7 4 3 2
Value Count Percent
1 9 9.00%
2 30 30.00%
3 25 25.00%
4 20 20.00%
5 7 7.00%
6 5 5.00%
7 4 4.00%
y =
1 9 9
2 30 30
3 25 25
4 20 20
binopdf(5,10,0.5)
【练习1_04】
Ai=第i本书恰好在第i个位置
B=至少有i本书在他的编号的位置
P(Ai)=(n-1)!/n!=1/n
假如n=3
p(B)=P(A1)+(A2)+(A3)-P(A1A2)-P(A2A3)-P(A1A2)+P(A1A2A3)
1-3*[1/prod(1:3)]+1/prod(1:3)
407.3281 308.4063 458.6796 38.8513 284.8430 156.2963
122.5190 237.1711 143.6337 27.9211 235.2259 264.7380
464.7025 176.4781 378.8429 265.8680 6.9391 83.6587
2015年月日
设计方案描述:
【练习1_01】利用随机分布函数产生随机数
【练习1_02】
1、求出n个人中至少有两个人生日相同的概率P(n)的近似公式;
2、根据P(n)的近似公式,用计算机分别计算出当团体人数取n=1,2,……,
100时的概率值:P(25),P(2),……,P(50)。描述概率值随团体人
y13 =0.8233
y21 = 1
y22 = 0
y23 = 0
y31 = 0.9400
y32 =1.5721
y33 = 1.2538
y41 =211.5728
y42 =6.0689e+06
y43 =2.4635e+03
分析讨论:
1、在生日问题的分析中,当n=25时,出项两个人的生日相同的概率已经升至0.5687,事件出现的概率已经很大,而从上列图中可以看到,无论是理论结果还是模拟结果,当观察的人数超过50人之后,几乎一定会出现生日相同的人。
2、在随机数的频率曲线与概率密度函数曲线画接近一致,matlab随机取值非常接近正态分布。
3、在卡方分布中,n越增大,卡方分布越向中间位置集中,当n趋近于无穷大时近似正态分布。
4、改变卡方分布的临界值会改变双侧的面积。
Байду номын сангаас心得体会:
在上一学期的概率论学习中就学过Matlab的基本数学运用,如今再进行编程计算有很多不习惯。再不不会利用函数时,知道函数名,直接用help funname就可以得到相应的帮助信息。对于学习matlab,想要学会,使用熟练,不花时间练习,写代码,亲自运行调试,是很难掌握好的。使用Matlab画图可以非常形象的描述函数的特征,改变相应的函数值可以图形,从而很好的描述函数的变化特征。在小学期的学习中,我对Matlab产生了浓厚的兴趣,一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。这样才能主动学习,并且学好到精通。
【练习1_08】对不同的参数 ,画出 分布的概率密度函数曲线,讨论 的不同变化对曲线的影
响。
【练习1_09】设 ,求 ,
【练习1_10】求标准正态分布的临界值并画图。
【练习1_11】求 分布的双侧临界值并画图(变换不同的 )。
【练习1_12】选择两种离散型和两种连续性随机变量,(1)写出它们的分布,求出相应的数学期望、标准差、方差;(2)产生相应的随机数,求出样本的均值、标准差、方差。
-5.6918 12.1835 11.8949 8.5077 6.4099 5.1144
0.8021 -4.8045 -0.2909 -5.2591 5.1674 3.6900
11.7730 4.0115 2.6569 3.2308 -1.6684 -3.7511
【练习1_02】
Rs=[20253035404550]
数除以10,和个位数一起构成的3位数相加得到k,累计取到k的个数n,
除以所有可能的个数900.
【练习1_06】利用随机分布函数产生随机数,然后统计频数频率。之后利用图形生成函数
画图,将理论图叠加至原图进行对比分析。
【练习1_07】利用正态分布函数命令画正态分布 的概率密度函数曲线,利用政坛
分布函数随机数的产生产生 个相应的随机数,画出直方图和带正
【练习1_12】首先选择四种随机变量,分别为随机分布、二项分布、T分布和几何分布。利用函数写出它们的分布,求出相应的数学期望、标准差、方差;(2)产生相应的随机数,求出样本的均值、标准差、方差。
主要程序清单:
【练习1_01】
均匀分布
unifrnd (1,500,6,6)
正态分布
normrnd(5,5,6,6)
态密度曲线的直方图。将随机数的频率曲线与概率密度函数曲线叠加画在一
起进行比对。
【练习1_08】卡方分布函数中改变不同的n值,画图叠加在一个图中。
【练习1_09】利用函数的积累求两个端点的差值。
【练习1_10】设定标准正态分布的取值范围,利用函数求临界值并画图。
【练习1_11】利用函数x=norminv(x,n)画图,变换不同的n值并将图形叠加在一起。
实验目的:
1.熟悉MATLAB在概率统计中的若干命令和使用格式。
2.学会用Matlab填充画图的方法。
3.熟悉Matlab的各种分布基本指令,并学会用Matlab编程实现临界值的图形表示。
4.求各种随机变量的各种数字特征。
运行结果:
【练习1_01】
均匀分布
unifrnd (1,500,6,6)
ans =
【练习1_02】求 个人中至少有两个人生日相同的概率
【练习1_03】20个黑白棋子,随机抽出10个,求(1)10个一色(2)9个一色(3)8个一色(4)7个一色(5)6个一色(6)5个一色的概率。
【练习1_04】将编号为 的 本书任意地排列在书架上,求至少有一本书自左到右的排列序号与它的编号相同的概率。
【练习1_06】
x =
2 3 3 2 3 4 4 5 3 3
3 2 1 6 4 4 2 4 5 5
3 2 6 4 4 2 3 4 2 2
3 1 3 3 4 3 1 4 5 4
4 2 3 7 3 3 5 4 2 1
4 4 3 6 3 3 3 2 2 4
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
1 3 1 3 5 2 1 4 2 1
A:0.143,0.142,0.143,0.137 B:0.140,0.142,0.136,0.138,0.140
【练习3_01】(编程实现两个正态总体的假设检验)
(1)从两处煤矿各抽样数次,分析其含灰率(%)如下:甲矿:24.3,20.8,23.7,21.3,17.4,乙矿:18.2,16.9,20.2,16.7;假定各煤矿含灰率服从正态分布,向甲,乙矿煤的含灰率有无显著差异?
2980 3160 3100 3460 2740 3060 3700 3460 3500 1600
3100 3700 3280 2880 3120 3800 3740 2940 3580 2980
3700 3460 2940 3300 2980 3480 3220 3060 3400 2680
3340 2500 2960 2900 4600 2780 3340 2500 3300 3640
【练习3_04】(独立性检验)检验成绩分数段[0 60 70 80 90 100.1]的分布与课程是否独立。
【练习3_05】(K检验法)考察某台仪器的无故障工作时间12次,
得数据为:28,42,54,92,138,159,169,181,210,234,236,265.问无故障工作时间是否服从 的指数分布。
【练习1_05】求一个三位数之和为 的概率。
【练习1_06】(1)生成 个二项分布的随机数 ,统计出每个可能取值的频数、频率;(2)计算其分布律,分别用数值和图形进行对比;(3)算出理论上最可能的取值点并于实际随机数进行比较。
【练习1_07】画正态分布 的概率密度函数曲线,产生 个相应的随机数,画出直方图和带正态密度曲线的直方图。将随机数的频率曲线与概率密度函数曲线画在一起进行比对。
(2)以下分别是数学和信计各两个班的概率统计成绩,检验数学1-2班成绩是否有显著差异,信计1-2班成绩是否有显著差异
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87
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