计算机建模与仿真-实验指导书-2015

《计算机建模与仿真》

实验指导书

金陵科技学院机电工程学院电气系

2015年3月

实验一、MATLAB 的基本语法

一、实验目的和要求

1熟悉数组和矩阵的运算； 2熟悉二维图的绘制。

二、实验仪器和设备

计算机一台

三、实验过程

记录下面习题的程序和运行后的结果。

1、计算

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=572396a 与⎥⎦⎤⎢⎣⎡=864142b 的数组乘积。

2、对于B AX =，如果

⎥⎥

⎥⎦⎤

⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ，求解X 。

3、已知：

⎥⎥

⎥⎦⎤

⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a ，分别计算a 的数组平方和矩阵平方，并观察其结果。 4、角度[]604530=x ，求x 的正弦、余弦、正切和余切。

5、将矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=7524a 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3817b 和

⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2695c 组合成两个新矩阵：

（1）组合成一个4⨯3的矩阵，第一列为按列顺序排列的a 矩阵元素，第二列为按列顺序排列的b 矩阵元素，第三列为按列顺序排列的c 矩阵元素，即 ⎥⎥

⎥⎥⎦

⎤⎢

⎢⎢⎢⎣⎡237

912685574

（2）按照a 、b 、c 的列顺序组合成一个行矢量，即 []296531877254

6、解方程组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣

⎡66136221143092x 。

7、绘制曲线1

3++=x x y ，x 的取值范围为[-5,5]。

8， 有一组测量数据满足1

-at e +=y ，t 的变化范围为0~10，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题1

-at e +=y ，并标识出各曲线a 的取值，并添加

图例框。

9

10， x= [66 49 71 56 38]，绘制饼图，并将第五个切块分离出来。

四、实验结果与分析

请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会

实验二、MATLAB 的符号运算

一、实验目的和要求

熟悉符号运算；（函数的合并、化简、展开；微分、积分；方程求解；符号表达式绘图）

二、实验仪器和设备

计算机一台

三、实验过程

记录下面题目的程序和运行后的结果。

1、 因式分解：（1）65552

34-++-x x x x ；（2）f=x 9-1

2、 展开表达式f=(x+1)5和f=sin(x+y)

3、对于表达式f=x(x(x-6)+12)t, 分别将自变量x 和t 的同类项合并。

4、对表达式 f=x/y+y/x 进行通分。

5、分别计算表达式x x x )sin(lim

0→及x x x a

)1(lim _

+∞→和x

x e -∞→lim

6、分别计算表达式f=x x 的导数和3次导数.

7、分别计算表达式dx x x ⎰+-22)1(2、dx

z x

⎰+2)1(、

dz z x

⎰+2)1(和⎰+1

0)1log(dx x x 。

8、求解代数方程组x 2-y 2+z=10, x+y-5z=0, 2x-4y+z=0

9、求微分方程2

2dx y d =-a 2y 当y(0)=1及0)(=a dx dy π

时的特解。

10、绘制函数表达式x 2-y 2的二维图形

11、在极坐标下绘制函数表达式1+cos(t)的二维图形。

12、根据表达式x=sin(t), y=cos(t) 和z=t, 绘制三维曲线.

四、实验结果与分析

请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会

实验三、MATLAB 的高级运算

一、实验目的和要求

熟悉MATLAB 的高级运算；（矩阵的分析与运算、多项式的运算、数据类型定义等）

二、实验仪器和设备

计算机一台

三、实验过程

记录下面题目的程序和运行后的结果。

1、 将(x-6)(x-3)(x-8)展开为系数多项式的形式。

2、求解多项式x 3-7x 2+2x+40的根。

3、 求解在x=8时多项式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。

4、计算多项式5141242

3+--x x x 的微分（求导）。

5、矩阵

⎥⎥

⎥⎦⎤

⎢⎢⎢⎣⎡-=943457624a ，计算a 的行列式和逆矩阵。

6、y=sin(x)，x 从0到2π，∆x=0.02π，求y 的最大值、最小值、均值和标准差。

7、求代数方程012927432

3

4

5

=+++++x x x x x 的所有根。

8、设方程的根为x=[-3，-5，-8，-9]，求它们对应的x 多项式的系数。

9、设x

x x x x x x f 1cos 5sin 2)(2

3+

+-= （1）、画出它在x=[0，4]区间的曲线，求出它过零点的值。 （2）、求此曲线在x 轴上方第一块所围的面积的大小。

四、实验结果与分析

请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会