2023年实验指导书matlab基础.doc

<p>《MATLAB基础实验指导书》

哈尔滨理工大学
自动化学院
电子信息科学与技术系
2023.4

实验一 MATLAB的基本操作
一、 实验目的：
1. 掌握Matlab软件使用的基本方法；
2. 熟悉常用命令的操作；
3. 熟悉Matlab的数据表达和基本运算。 &nbsp;
二、 实验内容：
1. 计算当和的值。
2. 计算
3. 已知，求
4. 创建一个3*3矩阵，然后用矩阵编辑器将其扩充为4*5矩阵
5. 创建一个3*3矩阵魔方阵和相应的随机矩阵，将两个矩阵并接起来，然后提取任意两个列向量
6. 找出数组中所有绝对值大于3的元素。运用上题的矩阵，计算矩阵的5次方。
7. 设，求。
8. 求的“商”及“余”多项式。
9. 建立矩阵A，然后找出在[10,20]区间的元素的位置。
10. 创建一个有7个元素的一维数组，并做如下解决：
1) 直接寻访一维数组的第6个元素；
2) 寻访一维数组的第1、3、5个元素；
3) 寻访一维数组中第4个至最后1个元素；
4) 寻访一维数组中大于70的元素。

三、 实验规定：
1. 撰写预习报告。
2. 用Matlab完毕算法设计和程序设计并上机调试通过。
3. 撰写实验报告，简述实验目的，提供实验结果和数据。
4. 分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。
实验二 数据和函数的可视化
一、 实验目的：
1. 熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制；
2. 熟悉Matlab程序设计的基本方法。
二、 实验内容：
1. 设，把区间分为125点，画出以x为横坐标，y为纵坐标的曲线。
2. 设，规定在区间内画出三维曲线。
3. 设，求定义域内的z值（网格取0.1见方），并绘制三维曲面。
4. 设，画出的三维曲面图，并叠在上题的图中。
5. 设，若，在4个子图中分别画出其曲线。
6. 绘制空间曲线：
7. 绘制的极坐标图。
8. 在区间内，绘制曲线。
三、 实验规定：
1. 撰写预习报告。
2. 用Matlab完毕算法设计和程序设计并上机调试通过。
3. 撰写实验报告，简述实验目的，提供实验结果和数据。
4. 分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。

实验三MATLAB 程序设计实验
一、 实验目的：
1. 纯熟掌握MATLAB的程序流程控制结构。
2. 纯熟掌握M文献的结构。
3. 纯熟掌握函数调用和参数传递。
4. 掌握内联函数的使用。
5. 了解程序性能剖析窗口。
6. 掌握运用函数句柄进行数值分析。 &nbsp;
二、 实验内容：
MATLAB的语法规则简洁，编程效率高，作为一个完整的程序语言，MATLAB也有其各种程序流程控制、文献格式和函数调用的规则，通过函数的调用就可以组成庞大的程序。
1. 一个3位整数各位数字的立方和等于该数自身则称该数为水仙花数。输出100~999之间的所有水仙花数。
2. 编写函数文献求半径为r的圆的面积和周长。
3. 已知，当时，求y的值。
4. 运用函数的递归调用，求 。
5. 编制程序，计算1＋2＋…+n&lt;2023时的最大n值。
6. 分别用for和while循环结构编写程序，求出K＝。
三、 实验规定：
1. 撰写预习报告。
2. 用Matlab完毕算法设计和程序设计并上机调试通过。
3. 撰写实验报告，简述实验目的，提供实验结果和数据。
4. 分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。
实验四MATLAB的数值计算
一、 实验目的：
1. 掌握用Matlab求解线性方程组的方法。
2. 掌握用Matlab进行多项式运算的方法。
3. 掌握Matlab在数据分析与记录的应用方法。
4. 掌握用函数分析和数值积分的方法。
二、 实验内容：
1. 在某处测得海洋不同深度处的水温如下：
深度（m）
446
714
950
1422
1634
水温
7.04
4.28
3.40
2.54
2.13
运用分段线性插值函数，求在深度为500m、1000m、1500m处的水温。
2. 用三阶公式计算在处的导数值，的值由下表给出：
x
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
f(x)
0.25
0.2268
0.2066
0.1890
0.1736
3. 求代数方程的根。
4. 设方程的根为，求它们相应的x多项式的系数。
5. 设对称实矩阵，求其特性根和特性向量。
6. 计算二重积分
7. 用LU分解求解下列线性方程组。

8. 设求函数f在（0.5，0.5，0.5）附近的最小值。
三、 实验规定：
1. 撰写预习报告。
2. 用Matlab完毕算法设计和程序设计并上机调试通过。
3. 撰写实验报告，简述实验目的，提供实验结果和数据。
4. 分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。

实验五MATLAB的符号计算
一、 实验目的：
1. 纯熟掌握MATLAB符号表达式的创建
2. 纯熟掌握符号表达式的代数运算
3. 掌握符号表达式的简化和替换
4. 纯熟掌握符号微积分
5. 掌握符号积分变换
6. 熟悉符号方程的求解
二、 实验内容：
符号运算允许在运算对象和运算过程中出现非数值的符号对象，运用符号对象进行运算。在工程实践和科学研究等各个方面，经常会碰到数值运算无法进行描述的问题，即存在非数值问题，引入符号运算就可以解决这方面的问题。
1. 求函数的反函数。
2. 求函数和的复合函数。
3. 计算函数的导数。
4. 计算二重不定积分。
5. 计算的Z变换。
6. 计算指数函数，其中。
7. 求解。
8. 求方程组的解。
9. 求方程的解，其中， 。
10. 化简三角函数式
11. 求的拉式变换
12. 求函数的傅立叶变换表达式。
三、 实验规定：
1. 撰写预习报告。
2. 用Matlab完毕算法设计和程序设计并上机调试通过。
3. 撰写实验报告，简述实验目的，提供实验结果和数据。
4. 分析算法，并简要给出算法设计小结和心得。</p>