matlab实验报告.docx
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matlab实验报告
1.练习下面指令，写出每个指令的作用。
cd,clear,dir,path,help,who,whos,save,load。
Cd将用户目录设置成当前目录
Clear用于删除MATLAB工作空间中的变量（预定义变量不能被删除）
Dir列举当前文件夹里（或指定文件夹）所有的文件与文件夹
Path把用户目录临时纳入搜索路径
Help是查询函数语法的最基本方法，查询信息直接显示在命令窗口
Who显示在MATLAB工作空间中驻留的变量名清单
Whos显示在MATLAB工作空间中驻留的变量名清单以及它们的维数、所占字节数以及变量的类型
Save生成MAT文件，保存workspace中的变量到文件中（其中MAT文件可以把当前MATLAB工作空间中的一些有用的变量长久地保留下来）
Load在workspace中载入mat 文件中的数据。
3.求
的算术运算结果。
用MATLAB运行的过程和结果如下：
x=（12+2*（7-4））/3^2x=2
4.求出下列表达式的值，然后显示matlab工作空间的使用情况并保存全部变量：
用MATLAB运行的过程和结果如下：
>>Z1=2*sin（85*pi/180）/（1+exp
（2））
Z1=0.2375>>x=[2,1+2i;-0.45,5];
Z2=log（x+sqrt（1+x^2））/2
Z2=0.7114-0.0253i0.8968+0.3658i
0.2139+0.9343i1.1541-0.0044i
6.写出完成下列操作的命令：
（1）建立3阶单位矩阵A；
（2）建立5*6随机矩阵C，其元素为[100,200]范围内的随机整数；
（3）产生均值为1，方差为0.2的50个正态分布的随机数；（4）产生和A同样大小的幺矩阵；
（5）将矩阵A的对角线元素加30；（6）从矩阵A提取对角线元素，并以这些元素构成对角阵B。
（1）>>eye（3）
ans=100
010
001
（2）>x=100+（200-100）*rand（5,6）
x=181.4724109.7540115.7613114.1886165.5741175.7740
190.5792127.8498197.0593142.1761103.5712174.3132
112.6987154.6882195.7167191.5736184.9129139.2227
191.3376195.7507148.5376179.2207193.3993165.5478
163.2359196.4889180.0280195.9492167.8735117.1187
（3）>>y=1+sqrt（0.2）*rand（10,5）
y=1.31581.19621.12341.33601.3760
1.01421.17061.30401.11411.1137
1.12381.34231.29301.22631.3642
1.02061.35561.07271.31261.1089
1.04341.08361.05321.39841.4156
1.36831.21901.22291.42901.1565
1.31071.19931.42921.24471.0879
1.14181.28901.15221.06201.1123
1.42501.31721.26171.06681.2755
1.01541.33751.10011.11521.2117
>>
（4）>>A=eye（3）
A=100
010
001
>>ones（size（A））
ans=111
111
111
>>
（5>>A+30*eye（size（A））
ans=3100
0310
0031
>>
（6）>>C=diag（A）;B=diag（C）
B=100
010
001
7.已知：
求下列表达式的值：
（1）
和
（其中I为单位矩阵）
（2）
和
（3）
和
（4）
和
（5）
和
（1）>>A=[12,34,-4;34,7,87;3,65,7];
B=[1,3,-1;2,0,3;3,-2,7];
K11=A+6*B
K11=1852-10
467105
215349
（2）>>K21=A*B
K22=A.*B
K21=684462
309-72596
154-5241
K22=121024
680261
9-13049
（3）>>K31=A^3
K32=A.^3
K31=3722623382448604
247370149188600766
78688454142118820
K32=172839304-64
39304343658503
27274625343
（4）>>K41=A/B
K42=B\A
K41=16.4000-13.60007.6000
35.8000-76.200050.2000
67.0000-134.000068.0000
K42=109.4000-131.2000322.8000
-53.000085.0000-171.0000
-61.600089.8000-186.2000
（5）>>K51=[A,B]
K52=[A（[1,3],:
）;B^2]
K51=1234-413-1
34787203
36573-27
K52=1234-4
3657
451
11019
20-540
8.下面是一个线性方程组：
（1）求方程的解。
（2）将方程右边向量元素
改为0.53，再求解，并比较
的变化和解的相对变化。
（1）>>formatrat;H=hilb（4）
H=11/21/31/4
1/21/31/41/5
1/31/41/51/6
1/41/51/61/7
>>A=H（1:
3,2:
4）
A=1/21/31/4
1/31/41/5
1/41/51/6
>>B=[0.95;0.67;0.52]
B=19/20
67/100
13/25
>>X=inv（A）*B
X=6/5
3/5
3/5
（2）>>formatrat;H=hilb（4）;A=H（1:
3,2:
4）;B=[0.95;0.67;0.53];X=inv（A）*B
X=3
-33/5
33/5
1.编写求解方程的根的函数（这个方程不一定为一元二次方程，因的不同取值而定），这里应根据的不同取值分别处理，有输入参数提示，当时应提示“为恒不等式!
”。
并输入几组典型值加以检验。
程序：
disp（'关于方程ax^2+bx+c=0'）
a=input（'请输入系数a='）;
b=input（'b='）;
c=input（'c='）;
ifa==0&&b==0
ifc==0
disp（'解为全体实数'）;
else
disp（'为恒不等式!
'）;
end
else
P=[a,b,c];
x=roots（P）
enddisp（'关于方程ax^2+bx+c=0'）
a=input（'请输入系数a='）;
b=input（'b='）;
c=input（'c='）;
ifa==0&&b==0
ifc==0
disp（'解为全体实数'）;
else
disp（'为恒不等式!
'）;
end
else
P=[a,b,c];
x=roots（P）
end
实验结果：
>>Untitled
关于方程ax^2+bx+c=0
请输入系数a=0
b=0
c=2
为恒不等式!
Untitled
关于方程ax^2+bx+c=0
请输入系数a=0
b=0
c=0
解为全体实数
Untitled
关于方程ax^2+bx+c=0
请输入系数a=3
b=4
c=1
x=
-1.0000
-0.3333
2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A+、A、B、C、D、E。
其中100分为A+，90分～99分为A，80分～89分为B，70分～79分为C，60分～69分为D，60分以下为E。
要求：
（1）用switch语句实现。
（2）输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。
g=input（'请输入成绩'）;
ifg<0||g>100
disp（'错误，输入的成绩应为0~100间的数'）
else
g=fix（g/10）;
switchg
case{10}
disp（'A+'）;
case{9}
disp（'A'）;
case{8}
disp（'B'）;
case{7}
disp（'C'）;
case{6}
disp（'D'）
otherwise
disp（'E'）;
end
end
试验结果:
>>sys
请输入成绩100
A+
sys
请输入成绩50
E
sys
请输入成绩-10
错误，输入的成绩应为0~100间的数
3.利用for循环语句编写计算n!
的函数程序，取n分别为-89、0、3、5、10验证其正确性（输入n为负数时输出出错信息）。
>>n=input（'请输入n='）;
ifn<0
disp（'错误，n取值必须为正数'）;
else
y=1;
fori=1:
n
y=y*i;
end
disp（'n!
='）;
disp（y）
end
试验结果:
>>sys
请输入n=-3
错误，n取值必须为正数
sys
请输入n=10
n!
=
3628800
4.Fibonacci数组的元素满足Fibonacci规则：
，；且。
现要求该数组中第一个大于10000的元素。
>>a
（1）=1;
a
（2）=1;
k=3;
a（k）=a（k-1）+a（k-2）;
whilea（k）<10000
k=k+1;
a（k）=a（k-1）+a（k-2）;
end
ak=a（k）
k
输出结果:
ak=10946
k=21
5.根据
，求
的近似值。
当n分别取100、1000、10000时，结果是多少？
程序：
n=[100100010000];
forj=1:
3
y=0;
k=n（j）;
fori=1:
k
y=y+1/i/i;
end
pai=sqrt（6*y）;
disp（'n='）;
disp（n（j））;
disp（'π的近似值为'）;
disp（pai）;
end
试验结果:
>>sys
n=100
π的近似值为
3.1321
n=1000
π的近似值为
3.1406
n=10000
π的近似值为3.1415
1.将图形窗口分成两格，分别绘制正割和余割函数曲线，并加上适当的标注。
要求：
1）必须画出0到
，即一个周期的曲线。
2）正割曲线为红色点划线输出，余割曲线为蓝色实线输出。
3）图形上面表明正割和余割公式，横轴标x，纵轴标y。
4）将图形窗口分成两格，正割在上，余割在下。
>>x1=linspace（0,2*pi,60）;
x2=linspace（0,2*pi,1000）;
s=1./（cos（x1）+eps）;
c=1./（sin（x2）+eps）;
subplot（2,1,1）;
plot（x1,s,’r-.’）;
title（‘sec（x）’）;
xlabel（‘X’）;
ylabel（‘Y’）;
subplot（2,1,2）;
plot（x2,c,’b-‘）;
title（‘csc（x）’）;
axis（[0,2*pi,-200,200]）;
xlabel（‘X’）;
ylabel（‘Y’）;
2.将图形窗口分成两个窗格，分别绘制出函数：
在[0,3]区间上的曲线，并利用axis调整轴刻度纵坐标刻度，使
在[0,12]区间上，
在[-2,1.5]区间上。
>>x=0:
pi/100:
3;
y1=2*x+5;
y2=x.^2-3*x+1;
subplot（1,2,1）;
plot（x,y1）;
title（'y1=2x+5'）;
axis（[0,3,0,12]）;
subplot（1,2,2）;
plot（x,y2）;
title（'y2=x^2-3x+1'）;
axis（[0,3,-2,1.5]）;
5.生成一个圆柱体（可用cylinder函数），并进行光照和材质处理。
[x,y,z]=cylinder（3）;
subplot（2,2,1）;
surf（x,y,z）;
shadinginterp;
title（'未处理'）;
holdon;
subplot（2,2,2）;
surf（x,y,z）;
title（'光照处理'）;
light（'Position',[-5,-5,0]）;
shadinginterp;
lightingflat;
holdon;
subplot（2,2,3）;
surf（x,y,z）;
title（'材质处理'）;
materialshiny;
shadinginterp;
lightingphong;
holdon;
subplot（2,2,4）;
surf（x,y,z）;
title（'光照、材质处理'）;
light（'Position',[-5,-5,0]）;
materialshiny;
shadinginterp;
lightingflat;
holdon;
1．利用matlab提供的rand函数生成30，000个符合均匀分布的随机数，然后检验随机数的性质：
（1）均值和标准方差；
（2）最大元素与最小元素；
（3）大于0.5的随机数个数占总数额百分比。
（1）>>a=rand（300,100）;
b=mean（mean（a））;
c=mean（mean（（a-b）.*（a-b）））
c=0.0835
b=0.4988
（2）x=max（max（a））
y=min（min（a））
x=1.0000
y=4.8345e-005
（3）>>f=length（find（a>0.5））/30000
f=0.5006
3．
（1）求函数
在点
的数值导数。
>>x=linspace（0,2*pi,20）;
y=sin（x）.^2+cos（x）.^2;
dy=diff（y）;
p=polyfit（x（1,2:
end）,dy,7）;
ans=polyval（p,[pi/6pi/4pi/3pi/2]）
ans=1.0e-016*
0.55350.90900.3726-0.6325
（2）用数值方法求积分
>>x=0:
0.01:
1;
y=log（1+x）./（1+x.^2）;
trapz（x,y）
ans=0.2722
4.求方程
在
附近的根。
functionf=fz（x）
%UNTITLEDSummaryofthisfunctiongoeshere
%Detailedexplanationgoeshere
f=3*x+sin（x）-exp（x）;
end
>>fzero（'fz',1.5）
ans=1.8900
5.求函数
在（0，1）内的最小值。
functionf=fz（x）
%UNTITLEDSummaryofthisfunctiongoeshere
%Detailedexplanationgoeshere
f=（x^3+cos（x）+x*log（x））/exp（x）;
end
>>[x,fval]=fminbnd（'fz',0,1）
x=0.5223
fval=0.3974
1.分解因式
（1）
（2）5135
答：
（1）symsxy
f=x^4-y^4
factor（f）
f=x^4-y^4
ans=（x-y）*（x+y）*（x^2+y^2）
（2）f=5135
factor（f）
f=5135
ans=51379
2．
答：
symsx
f=x*（exp（sin（x））+1）-2*（exp（tan（x））-1）/sin（x）^3
limit（f,x,inf,'left'）
f=
x*（exp（sin（x））+1）-（2*exp（tan（x））-2）/sin（x）^3
ans=NaN
1．利用imread（）函数读取一幅图像，假设其名为flower.tif，存入一个数组中；
>>path（path,'G:
\work\软件\matlab实验\实验七图片'）
>>I=imread（'flower.tif'）;
2．利用whos命令提取该读入图像flower.tif的基本信息；
>>whosI
NameSizeBytesClassAttributes
I202x270x4218160uint8
3．利用imshow（）函数来显示这幅图像；
>>imshow（I（:
:
1:
3））
2.文件my_exam.dat包含的混合的字母和数值如下：
Joe gradeA 4.9 pass
susan gradeD 2.0 fail
robgradeC3.1pass
用textread函数把4列数据全部读出来取出放在4个变量中
答：
>>[namegragradesanswer]=textread（'my_exam.dat','%s%s%f%s'）
name='Joe'
'susan'
'rob'
gra=
'gradeA'
'gradeD'
'gradeC'
grades=
4.9000
2.0000
3.1000
answer=
'pass'
'fail'
'pass'
3.计算当x=[01]时f（x）=exp（x）的值，并将结果写入到文件my.txt中。
答：
x=0:
0.1:
1;
y=[x;exp（x）];
fid=fopen（'G:
\my.txt','wt'）;
fprintf（fid,'%6.2f%12.8f\n',y）;
fclose（fid）;
4.将5行5列“魔方阵”存入二进制文件中。
答：
代码：
fid=fopen（'E:
\my1.dat','w'）;
a=magic（5）;
fwrite（fid,a,'long'）;
fclose（fid）;
从二进制文件中读取“魔方阵”。
fid=fopen（'E:
\my1.dat','r'）;
[A,count]=fread（fid,[5,inf],'long'）;
fclose（fid）;
A
A=
17241815
23571416
46132022
101219213
11182529
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