实验一 matlab的开发环境与基本运算

实验一 matlab 的开发环境与基本运算

一、实验学时

4学时（课2学时，课外2学时） 二、实验类型 验证性实验 三、实验目的

1、熟悉matlab 的开发环境

2、掌握矩阵、变量、表达式的各种运算 四、所需设备及软件

1、安装了windows xp/win7/win8/win10的计算机

2、matlab 开发工具 五、实验基本原理

1、熟悉MATLAB 环境：

MATLAB 桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器。

2、掌握MATLAB 常用命令

表1 MATLAB 常用命令

3、MATLAB 变量与运算符 1）变量命名规则

2）MATLAB 的各种常用运算符

表2 MATLAB 算术运算符 表3 MATLAB 关系运算符

表4 MATLAB 逻辑运算符 表5 MATLAB 特殊运算

4、MATLAB 的一维、二维数组的寻访（约定大写字母为矩阵）

表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式

指令

含义

指令 含义 A=a 把标量a 赋值给A 的每个元素 a+A 标量a 分别与A 元素之和 a-A 标量a 分别与A 元素之差

a.*A 标量a 分别与A 元素之积 a *A 标量a 分别与A 每个元素之积 A.^n A 的每个元素自乘n 次 A ^n A 为方阵，自乘n 次 A.*B 对应元素相乘 A*B 维相同，矩阵相乘 指令 含义

指令 含义

Exp(A)

以自然数e 为底，分别以A 的元素为指数，求幂

log(A) 对A 的各元素求对数 Sqrt(A) 对A 的各元素求平方根 Diag(A ) A 矩阵的对角线元素 Rank 矩阵的秩

Det 方阵的行列式值 Ones 产生全1的数组或矩阵 Zeros 产生全0的数组或矩阵 Rand 产生均匀分布的随机数组或矩阵 Randn 产生正态分布的随机数组 Size 返回指定矩阵的行数和列数 Rot90 矩阵逆时针旋转90度 Factor

因式分解

Expand

展开表达式

六、实验容

1、建立一个以学号命名的文件夹；将该文件夹添加到matlab 的路径管理器中

2、启动matlab ，熟悉 命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器

3、学习使用help 命令

4、使用窗口命令：clc 、close 、close all 、clear ，了解其功能和作用，观察各个窗口[command window 、command history 、workspace]的变化结果。要求用文字说明。

5、练习“五”中各运算符、函数的应用。注意观察运算结果。在实验报告中必须完成以下容。

（1）矩阵运算

12344347873657A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，131203327B -⎡⎤

⎢⎥=⎢⎥

⎢⎥-⎣⎦

求下列表达式的值：

1）A+3==B 和A-B+I （单位矩阵） 2）A*B 和A.*B 3）A^4和A.^4 4）A/B 和B/A

5）[A ，B]和[A([1,3],:);B^3] （2）另一矩阵运算

A=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢

⎢⎢

⎢⎣⎡25

24

232221201918171615141312111098765

4321, B=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢

⎢

⎢⎢

⎢⎣⎡--11134079423096171603 1）计算它们的乘积C

2）矩阵C 右下角3*2子矩阵赋值给D 3）查看matlab 工作空间的使用情况

（3）创建一个二维数组A （4×8）。查询数组A 第4行、第5列的元素；查询数组A 第6行的所有元素；查询数组A 第8列的所有元素。

（4）生成下列矩阵，取出方框的数组元素。

（5）随机生成一个2×6的矩阵，写出实现矩阵左旋（以第1行第1列为中心逆时针）90°的命令。

（6）使用load 命令装载数据文件data.mat ，使用size 命令返回矩阵的行数和列数；使用help 命令查看max ，min ，sum 的用法，并运用三个函数进行运算。

（7）对于B AX =，如果

⎥⎥

⎥⎦⎤

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

（8）因式分解：（1）6555234-++-x x x x ；（2）f=x 9

-1

（9）展开表达式f=(x+1)5

和f=sin(x+y)

（10）求[100，999]之间能被31整除的数的个数。提示：先利用冒号表达式，再利用find 和length 函数。

（11）其他练习（学生自己设计）：主要是针对前面的练习中没有用到“五”的运算符和函数部分需要自己设计进行练习。

七、实验结果

1）将“六”中每个容认真完成以后，结果复制到这部分。 2）提交实验报告，命名“实验一＋学号＋”

5．（1） 1）．A+3=B

>> A=[12,34,-4;34,7,87;3,65,7;]

12 34 -4

34 7 87

3 65 7

>> B=[1,3,-7;2,0,3;3,-2,7;]

B =

1 3 -7

2 0 3

3 -2 7

>> A+3==B

ans =

0 0 0

0 0 0

0 0 0

A-B+I（单位矩阵）

A-B+[1,1,1;1,1,1;1,1,1;] ans =

12 32 4

33 8 85

1 68 1

2）．

A*B

ans =

68 44 -10

309 -72 392

154 -5 223

A.*B

ans =

12 102 28

68 0 261

9 -130 49