MATLAB上机指导书Word文档下载推荐.docx
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也可将计算的结果赋给某一个变量，例如输入:
a=1.369^2+sin（7/10*pi）*sqrt（26.48）/2.9（回车）
2．M文件的运行方式
1）文件编辑在MATLAB窗口中单击File菜单依次选择NewM-File,打开M文件输入运行界面，如下图所示。
此时屏幕上会出现所需的窗口，在该窗口中输入程序文件，可以进行调试和运行．与命令行方式相比，M文件方式的优点是可以调试，可重复应用．
2）文件存储单击File菜单，选择Save选项，可将自己所编写的程序存在一个后缀为m的文件中．
3）运行程序在M文件窗口中选择Debug菜单中的run选项，即可运行此M文件；
也可在MATLAB命令窗口中直接输入所要执行的文件名后回车即可．但需要的是该程序文件必须存在MATLAB默认的路径下．用户可以在MATLAB窗口中单击File菜单选择SetPath将要执行的文件所在的路径添加到MATLAB默认的路径序列中．
2、MATLAB基本运算符及表达式
表1-1基本运算符
数学表达式
MATLAB运算符
MATLAB表达式
加
+
a+b
减
-
a-b
乘
*
a*b
除
/或\
a/b或b\a
幂
^
a^b
[说明]
1.所有运算定义在复数域上．对于方根问题，运算只返回处于第一象限的解．
2.MATLAB用左斜杠或右斜杠分别表示“左除”或“右除”运算．对于标量而言，这两者的作用没有区别；
但对矩阵来说，“左除”和“右除”将产生不同的影响．
3.表达式由变量名、运算符和函数名组成．
4.表达式将按与常规相同的优先级自左至右执行运算．
5.优先级的规定是：
指数运算级别最高，乘除运算次之，加减运算级别最低．
6.括号可以改变运算的次序．
3、MATLAB变量命名规则
1.变量名、函数名的字母大小表示不同．
2.变量名的第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符（英文、数字和下划线）．
3.变量名中不得包含空格、标点，但可以包含下划线．
4、数值计算结果的显示格式
MATLAB数值计算结果显示格式的类型列于表1-2中．用户在MATLAB指令窗中，直接输入相应的指令，或者在菜单弹出框中进行选择，都可获得所需的数值计算结果显示格式．
表1-2数据显示格式的控制指令
指令
含义
举例说明
formatshort
通常保证小数点后四位有效，最多不超过7位；
对于大于1000的实数，用5位有效数字的科学记数形式显示
3.14159被显示为3.141590;
3141.59被显示为3.1416e+003
formatlong
15位数字表示
3.14159265358979
Formatshorte
5位科学记数表示
3.1416e+00
formatlonge
15位科学记数表示
3.14159265358979e+00
formatshortg
从formatshort和formatshorte中自动选最佳记述方式
3.1416
formatlongg
从formatlong和formatlonge中自动选最佳记述方式
formatrat
近似有理数表示
355/113
formathex
十六进制表示
400921fb54442d18
1.formatshort显示格式是缺身默认的显示格式．
2.该表中实现的所有格式设置仅在MATLAB的当前执行过程中有效．
5、MATLAB指令行中的标点符号
表1-3MATLAB常用标点的功能
名称
标点
作用
逗号
，
用做要显示计算结果的指令与其后指令之间的分隔；
用做输入量与输入量之间的分隔符；
用做数组元素分隔符
黑点
用做数值表示中的小数点
分号
；
用做不显示计算结果指令的“结尾”标志；
用做不显示计算
结果指令与其后指令的分隔；
用做数组的行间分隔符
冒号
：
用以生成一维数值数组；
用做单下标援引时，表示全部元素
构成的长列；
用做多下标援引时，表示所在维上的全部元素
注释号
%
由它“启首”后的所有物理行部分被看做非执行的注释符
单引号对
‘’
字符串标记符
方括号
[]
输入数组时用；
函数指令输出宗量列表时用
圆括号
（）
在数组援引时用；
函数指令输入宗量列表时用
花括号
{}
元胞数组记述符
下连线
_
（为便于阅读）用作一个变量、函数或文件名中的连字符
续行号
…
由三个以上连续黑点构成．它把其下的物理行看作该行的“逻辑”继续，以构成一个“较长”的完整指令
[说明]:
为确保指令正确执行，以上符号一定要在英文状态下输入．因为MATLAB不能识别中文标点．
6、在命令窗口中输入或将下面的语句先保存为M文件再运行
1、x=[0:
0.5:
360]*pi/180;
plot（x,sin（x）,x,cos（x））;
2、求方程
的全部根。
p=[3,7,9,0,-23];
%建立多项式系数向量
x=roots（p）%求根
3、求积分
clear
quad（'
x.*log（1+x）'
0,1）
4、求解线性方程组。
a=[2,-3,1;
8,3,2;
45,1,-9];
b=[4;
2;
17];
x=inv（a）*b
5、求一些特殊量的值
x=1+2*i;
y=3-sqrt（17）;
z=（cos（abs（x+y））-sin（78*pi/180））/（x+abs（y））
记录x、y、z的值
6、编程求解水仙花数
7、编程求解1到1000的所有素数
六、实验要求
1．认真预习，并提前做好准备
2．分析各个程序的运行结果，并给出原因
3．在此基础上，认真完成实验报告。
实验二矩阵与数组
1、掌握矩阵与数组主要的建立方法
2、掌握一些矩阵运算的特殊函数
3、掌握矩阵运算的方法
1、掌握矩阵（数组）输入方法
2、矩阵（数组）元素的引用方法
3、矩阵（数组）的运算方法
1、矩阵建立方法
1．直接输入法
最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素。
具体方法如下：
将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。
在命令窗口或建立M文件输入
A=[123；
456；
789]
B=[123
345
789]
A==B
运行后察看结果并解释原因
2．利用M文件建立矩阵
对于比较大且比较复杂的矩阵，可以为它专门建立一个M文件。
利用M文件建立MYMAT矩阵。
1）启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器，并输入待建矩阵（可自己输入一个矩阵）
2）把输入的内容以纯文本方式存盘（设文件名为mymatrix.m）。
3）在MATLAB命令窗口中输入mymatrix，即运行该M文件，就会自动建立一个名为MYMAT的矩阵，可供以后使用。
3．利用特殊矩阵函数产生特殊矩阵
A=zeros（3）
B=ones（3,2）
C=zeros（size（B））
解释A，B，C矩阵的大小及其元素值
4．x=20+（50-20）*rand（5）
y=0.6+sqrt（0.1）*randn（5）
解释x，y的结果
2、矩阵或向量元素的引用
1.下标或序号引用法
A=[1,2,3;
4,5,6];
A（1，2）
A（3）
记录结果并给出说明。
3、矩阵运算
1.矩阵加减运算
假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。
运算规则是：
若A和B矩阵的维数相同，则可以执行矩阵的加减运算，A和B矩阵的相应元素相加减。
如果A与B的维数不相同，则MATLAB将给出错误信息，提示用户两个矩阵的维数不匹配。
A=[4,-65,-54,0,6;
56,0,67,-45,0]
B=find（A>
4）
记录B的结果，并说出原因。
2、矩阵乘法
假定有两个矩阵A和B，若A为m×
n矩阵，B为n×
p矩阵，则C=A*B为m×
p矩阵。
A=[17,0,1,0,15;
23,5,7,14,16;
4,0,13,0,22;
10,12,19,21,3;
...
11,18,25,2,19];
D=diag（1:
5）;
E=D*A
F=A*D
记录E、F结果并解释E、F和A、D之间的关系。
3.矩阵除法
在MATLAB中，有两种矩阵除法运算：
\和/，分别表示左除和右除。
如果A矩阵是非奇异方阵，则A\B和B/A运算可以实现。
A\B等效于A的逆左乘B矩阵，也就是inv（A）*B，而B/A等效于A矩阵的逆右乘B矩阵，也就是B*inv（A）。
建立M文件，输入下面程序
A=[12；
34]
B=[23；
45]
C=A/B
D=A\B
记录C、D结果并说明它们和A、B之间的关系
4、已知A=[12；
34]，编程求A的特征值、逆矩阵、转置矩阵、秩
5、生成4阶魔方阵，得出矩阵的对角阵，追迹，行列式，并将此魔方阵的第一列乘以2，第二列乘5，第三列乘3，第四列乘7
实验三基本操作命令
1、基本操作命令练习
2、熟悉matlab函数的使用方法
3、掌握基本数学函数和高级数学函数的运算方法
二、实验内容
1、系统函数；
数学运算符；
关系运算符；
逻辑运算符；
位运算符；
集合运算符；
2、基本数学函数；
3、特殊数学函数；
4、矩阵函数。
5、通过练习，掌握20余个常用函数的使用方法。
1、一些常用函数的使用
1．A=fix（（90-10+1）*rand（5）+10）
P=rem（A,3）==0
给出P的结果，并给出解释。
2．A=[123;
147;
789];
B（1:
6）=A（:
2:
3）
b=[147];
c=b（[1111],:
）
A（2,:
）=b，C=b;
C（3:
4,:
）=A（2:
3,:
）
记录结果，解释各语句的含义。
3．在命令窗口或建立M文件输入
A=zeros（2,5）;
A（:
）=-4:
5
L=abs（A）>
3
4．建立M文件，输入
clear；
a=-4:
4
A=reshape（a,3,3）
B=sort（a）
5．建立M文件，输入
a=[3:
2:
11;
linspace（20,21,5）;
ones（1,5）]
a（1,1）=
a（3,4）=
a（:
2）=
a（2,:
）=
a（1:
3,3:
5）=
记录结果，并说明原因。
2、在0-10范围，求
的最大值，最小值，平均值
3、计算
实验四高级操作命令
1、掌握高级操作命令
1、数据分析；
2、多项式和信号处理；
3、实验数据的分析，非线性方程的求根，数值积分。
掌握矩阵（数组）输入方法
1．建立M文件并输入下面程序
x=[-43,72,9,16,23,47];
y=max（x）
[z,l]=max（x）
y，z，l的各是什么？
并分析。
2．利用M文件计算
clear
X=randn（2,3）;
M=mean（X）
D=std（X）
R=corrcoef（X）
记录X、M、D、R的结果并解释。
3．求多项式
与多项式
的乘积
P1=[1800-10]
P2=[2-13]
P3=conv（P1，P2）
计算P3结果，解释程序求法的原理
4．Jacobi迭代法（求方程组的解）的MATLAB函数文件Jacobi.m如下：
function[y,n]=jacobi（A,b,x0,eps）
ifnargin==3
eps=1.0e-6;
elseifnargin<
error
return
end
D=diag（diag（A））;
%求A的对角矩阵
L=-tril（A,-1）;
%求A的下三角阵
U=-triu（A,1）;
%求A的上三角阵
B=D\（L+U）;
f=D\b;
y=B*x0+f;
n=1;
%迭代次数
whilenorm（y-x0）>
=eps
x0=y;
y=B*x0+f;
n=n+1;
end
在命令中调用函数文件Jacobi.m，命令如下：
A=[10,-1,0;
-1,10,-2;
0,-2,10];
b=[9,7,6]'
;
[x,n]=jacobi（A,b,[0,0,0]'
1.0e-6
给出结果并解释
5、在1-10间，绘制曲线
实验五MATLAB的M函数编程
1、掌握MATLAB运算符的使用；
2、练习建立M文件；
3、学会文件的读取方法。
1、数据文件输入与计算结果输出练习。
2、脚本M文件和函数M文件；
局部变量和全局变量。
3、有关打开及关闭文件的命令；
4、读取ASCII文件；
写入ASCII文件；
5、读取二进制文件；
写入二进制文件；
6、程序调试概述；
一般调试技巧。
本实验为综合性涉及性实验，所以不再给出具体的程序分析，而给出要求，请大家，自己设计编程，完成要求
1、根据前面所学到的知识，请自己建立M文件和设计程序，利用Matlab的画图程学画出‘心形线’，要求画出的‘心形线’又大又美观,并且设计你的心形线，顺时针或者逆时针旋转。
2、同一图形窗口分别绘制
3条曲线，t取值0到2，并给坐标轴加上标注、给整个图形加上标题，在图形窗口添加文本字符串、对各曲线分别加以文字说明。
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