实验一matlab的开发环境及基本运算

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、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

log(A) 对A的各元素求对数

为指数，求幂

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[mand window、mand 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

12344

34787

3657

A

-

⎡⎤

⎢⎥

=⎢⎥

⎢⎥

⎣⎦

，

131

203

327

B

-

⎡⎤

⎢⎥

=⎢⎥

⎢⎥

-

⎣⎦

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

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

, B=

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

-

-

11

13

4

7

9

4

23

9

6

17

16

3

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⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

=

7

5

3

4

6

7

2

9

4

A

，

⎥

⎥

⎥

⎦

⎤

⎢

⎢

⎢

⎣

⎡

=

28

26

37

B

，求解X。

（8）因式分解：（1）6

5

5

52

3

4-

+

+

-x

x

x

x；（2）f=x9-1

（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。