河南城建学院MATLAB上机实验答案

一熟悉Matlab工作环境

1、熟悉Matlab的5个基本窗口

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：变量一般不需事先对变量的数据类型进行声明，系统会依据变量被赋值的类型自动进行类型识别，也就是说变量可以直接赋值而不用提前声明。变量名要遵守以下几条规则：➢变量名必须以字母开头，只能由字母、数字或下划线组成。

➢变量名区分大小写。

➢变量名不能超过63个字符。

➢关键字不能作为变量名。

➢最好不要用特殊常量作为变量名。

（2）试说明分号、逗号、冒号的用法。

分号：分隔不想显示计算结果的各语句；矩阵行与行的分隔符。

逗号：分隔欲显示计算结果的各语句；变量分隔符；矩阵一行中各元素间的分隔符。

冒号：用于生成一维数值数组；表示一维数组的全部元素或多维数组某一维的全部元素。

（3）linspace（）称为“线性等分”函数，说明它的用法。

LINSPACE Linearly spaced vector. 线性等分函数

LINSPACE(X1, X2) generates a row vector of 100 linearly

equally spaced points between X1 and X2.

以X1为首元素，X2为末元素平均生成100个元素的行向量。

LINSPACE(X1, X2, N) generates N points between X1 and X2.

For N < 2, LINSPACE returns X2.

以X1为首元素，X2为末元素平均生成n个元素的行向量。如果n＜2，返回X2。

Class support for inputs X1,X2:

float: double, single

数据类型：单精度、双精度浮点型。

（4）说明函数ones（）、zeros（）、eye（）的用法。

ones（）生成全1矩阵。

zeros（）生成全0矩阵。

eye（）生成单位矩阵。

2、Matlab的数值显示格式

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？

>> pi

ans =

3.1416 >> sin(pi); >> exist('pi') ans =

5 >> pi=0;

>> exist('pi')

ans =

1

>> pi

pi =

>> clear

>> exist('pi')

ans =

5

>> pi

ans =

3.1416

答：3次执行的结果不一样。exist（）函数是返回变量搜索顺序的一个函数。在第一次

执行时返回5代表变量pi是由Matlab构建的变量。在第二次执行时已经通过赋值语句定义

了变量pi，返回1代表pi是工作空间变量。第三次执行前清除了工作空间，此时pi为系统

默认常量，和第一次执行时性质一样，所以又返回5。

（2）圆周率pi是系统默认常量，为什么会被改变为0。

pi=0 为赋值语句，此时pi不再是系统默认常量，而是定义的变量了。

二 MATLAB语言基础

1、向量的生成和运算

练习：使用logspace（）创建1~4π的有10个元素的行向量。

>> A=logspace(0,1.0992,10)

A =

1.0000 1.3247 1.7550

2.3249

3.0799

4.0801

5.4051 7.1603 9.4856 12.5661

2、矩阵的创建、引用和运算

（1）矩阵的创建和引用

练习：创建以下矩阵：A为3×4的全1矩阵、B为3×3的0矩阵、C为3×3的单位矩阵、D为3×3的魔方阵、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3×4的矩阵而得、以G为子矩阵用复制函数生成6×8的大矩阵H。

>> A=ones(3,4),B=zeros(3,3),C=eye(3,3),D=magic(3)

A =

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

B =

0 0 0 0 0 0

0 0 0

C =

1 0 0 0 1 0

0 0 1

D =

8 1 6

3 5 7

4 9 2

>> E=[C;D], F=E(2:5,:), G=reshape(F,3,4)

E =

1 0 0

0 1 0

0 0 1

8 1 6

3 5 7

4 9 2

F =

0 1 0

0 0 1

8 1 6

3 5 7

G =

0 3 1 1

0 1 5 6

8 0 0 7

>> H=repmat(G,2)

H =

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）矩阵运算

练习：1）用矩阵除法求下列方程组的解x=

>> A=[6 3 4;-2 5 7;8 -1 -3],B=[3;-4;-7]

A =

6 3 4 -2 5

7

8 -1 -3 B =

3 -

4 -7

>> x=A\B

x =

1.0200

-14.0000

9.7200

2）求矩阵的秩；

>> r=rank(A)

r =

3

3）求矩阵的特征值与特征向量>> [X,Lamda]=eig(A)

X =

0.8013 -0.1094 -0.1606 0.3638 -0.6564 0.8669 0.4749 0.7464 -0.4719 Lamda =

9.7326 0 0 0 -3.2928 0 0 0 1.5602

4）矩阵的乘幂（平方）与开方>> A^2

ans =

62 29 33

34 12 6