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（课内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windowsxp/win谖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1MATLAB常用命令clc清除命令窗口中内容clear清除工作空间中变量help对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明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2MATLAB算术运算符表3MATLAB关系运算符操作符功能说明操作符功能说明+加\操作符功能说明操作符功能说明+加\矩阵左除-减.\数组左除*矩阵乘/矩阵右除.*数组乘./数组右除A矩阵乘方,矩阵转置.A数组乘方.'数组转置操作符功能说明==等于~=不等于>大于<小于>=大于等于<=小于等于逻辑运算符逻辑运算说明&And逻辑与|Or逻辑或~Not逻辑非Xor逻辑异或表4MATLAB逻辑运算符符号功能说明示例符号功能说明示例:1:1:4;1:2:11；分隔行，分隔列（）%注释[]构成向量、矩阵(}构成单元数组=用于赋值表5MATLAB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格式指令功能数组A^r指定行、c指定列之元素组成的子数组«：)数组.4中尸指定行对应的所有列之元素组成的子数组数蛆H中。指定列对应的所有行之元素组成的子数组-4(：)数组盘中各列元素首尾相姓组成的“一维长列”子数组-W)”一维长列"子数组中的第;个元素数组盘中r指定行、。指定列之元素组成的子数组的赋值-4（：）=nc）数组全元素赋值，保持A的行宽、列长不变，A、D两组元素总合应相同5、matlab的基本运算指令含义指令含义A=a把标量a赋值给A的每个元素a+A标量a分力别与A兀素之和a-A标量a分力与A兀素之差a.*A标量a分力与A兀素之积a*A标量a分力与A每个兀素之积A.AnA的每个兀素自乘n次AAnA为方阵，自乘n次A.*B对应兀素相乘A*B内维相同，矩阵相乘6、matlab的常用函数指令含义指令含义Exp(A)以自然数e为底，分别以A的兀素为指数，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矩阵的对角线兀素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、实验内容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、closeall、clear，T解其功能和作用，观察各个窗口[commandwindow、commandhistory、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内容。（1）矩阵运算1234-413-1A=34787，B=20336573-27求下列表达式的值:

1)2)3)4)5)A+3==B和A-B+I(单位矩阵)A*B和A.*BAA4和A.MA/B和B/AA=r11)2)3)4)5)A=r12345一r3016一67891017-691112131415,B=023-416171819209702122232425_41311(2)另一矩阵运算计算它们的乘积C矩阵C右下角3*2子矩阵赋值给D查看matlab工作空间的使用情况创建一个二维数组A(4X8)。查询数组A第4行、的所有元素；查询数组A第8列的所有元素。生成下列矩阵，取出方框内的数组元素。1)2)3)第5列的元素；查询数组A第6行并运用三个函数进行运算。(7)对于AX=B，如果「492「一37一764B=26357，28并运用三个函数进行运算。(7)对于AX=B，如果「492「一37一764B=26357，28，求解X。展开表达式f=(x+1)随机生成一个2X6的矩阵，写出实现矩阵左旋(以第1随机生成一个2X6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。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，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。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、实验结果将“六”中每个内容认真完成以后，结果复制到这部分。提交实验报告，命名“实验一+学号+姓名”5.(1)1).A+3=B>>A=[12,34,-4;34,7,87;3,65,7;]A=TOC\o"1-5"\h\z1234-4347873657>>B=[1,3,-7;2,0,3;3,-2,7;]B=13-72033-27>>A+3==Bans=000000000A-B+I(单位矩阵)A-B+[1,1,1;1,1,1;1,1,1;]ans=12324338851681.A*Bans=6844-10309-72392154-5223A.*BTOC\o"1-5"\h\z12102286802619-13049。AA4ans=854254060617122053401298431304850468616195238167415441357768640027342A.A4ans=TOC\o"1-5"\h\z207361336336256133633624015728976181178506252401。A/Bans=-4.315843.3684-23.4737-9.421148.1579-17.6316-17.631698.7368-58.9474B/Aans=0.2772-0.0603-0.09240.06170.0403-0.03660.02050.0855-0.0507[A,B]和[A([1,3],:);BA3][A,B]ans=1234-413-73478720336573-27[A([1,3],:);BA3]ans=TOC\o"1-5"\h\z1234-43657-12152-1803219-287616-1(2)1)计算它们的乘积CA=[1:5;6:10;11:15;16:20;21:25;]A=12345678910111213141516171819202122232425>>B=[3,0,16;17,-6,9;0,23,-4;9,7,0;4,13,11;]B=TOC\o"1-5"\h\z01617-69023-49701311C=A*BC=93150772583352374235203975887055577538907172)。D=C(3:5,2:3)D=520397705557

890717。890717l^>IATLABR2012aFileEditViewGraphicsDebugPairallelDesktopWindowHelp：D|X■道**>CiurentFelder：何：\U3D3D&U24D「刁匚一]E:Shortcuts回HowtoAdd回What'sNewWprkspi■间包]勒Stack：[Base|SelectdatatoplotWprkspiAE匚i=iialjN田田田AE匚i=iialjN田田田FR汨TOC\o"1-5"\h\z<53(5double>125<5z3doubled_623•<5k3double>77890[520,397:705,557;...397890€＞曾I(3)创建一个二维数组A(4X8)€＞曾I(3)创建一个二维数组A(4X8)。查询数组A第4行、有元素；查询数组A第2列的所有元素。A=rand(4,8)MATLABE2012a圜实验一113030B02.第5列的元素;0b©学20：16查询数组A第1行的所0.81470.63240.95750.95720.42180.65570.67870.65550.90580.09750.96490.48540.91570.03570.75770.17120.12700.27850.15760.80030.79220.84910.74310.70600.91340.54690.97060.14190.95950.93400.39220.0318查询4行5列A(4,5)ans=0.9595查询数组A第1行的所有元素;A(1,：)ans=

0.67870.81470.63240.95750.95720.42180.65570.65550.6787查询数组A第2列的所有元素。A(：,2)ans=0.63240.09750.27850.5469(4)生成下列矩阵，取出方框内的数组元素。A=[1:5;10,9,8,7,6;11:15;16:20;21:25;]A=12345109876111213141516171819202122232425A(2,2:3)ans=98A(2:4,4)ans=71419A(4:5,1:3)ans=161718212223随机生成一个2X6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。A=rand(2,6)A=0.81470.12700.63240.27850.95750.15760.90580.91340.09750.54690.96490.9706rot90(A)ans=0.15760.97060.95750.96490.27850.54690.63240.09750.12700.91340.81470.9058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。A=rand(3,6)A=0.81470.91340.27850.96490.95720.14190.90580.63240.54690.15760.48540.42180.12700.09750.95750.97060.80030.9157>>loaddata.mat

size(A)ans=sum(A)ans=2.40741.81882.17961.21891.01480.9668min(A);min(A)ans=0.65570.03570.67870.17120.03180.0462>>max(A)ans=0.95950.93400.75770.6555size(A)ans=sum(A)ans=2.40741.81882.17961.21891.01480.9668min(A);min(A)ans=0.65570.03570.67870.17120.03180.04620.95950.93400.75770.65550.70600.8235「492一一37一764B=26_357_，28A二(7)对于A^^=B，如果，求解X。x=A\B是方程A*X=B的解，而x=A\B是方程A*X=B的解，注意：(1)左除A\B必须保证矩阵A、B的行数相等；右除(/)：A、B两矩阵的列数相等。(2)A可逆

X=A\B»A=[4,9,2;7,6,4;3,5,7;]A=TOC\o"1-5"\h\z492764357»B=[37;26;28；]B=372628X=A\BX=-0.51184.0427f=x9-l1.3318f=x9-l因式分解：(1)x^-5x^+5x2+5x-6.factor(表达式)因式分解(1)>>symsx>>p=(x"4-5*x"3+5*x"2+5*x-6)P=x"4-5*x"3+5*x2+5*x-6>>factor(p)ans=(x-1)*(x-2)*(x-3)*(x+1)(2)>>symsx>>f=x"9Tf=x"9-1>>factor(f)ans=(x-1)*(x”2+x+1)*(x"6+x"3+1)展开表达式f=(x+1)5和f=sin(x+y)expand(表达式)展开多项式(1).>>symsx>>f=(x+1)A5f=(x+1)A5>>p=expand(f)P=xA5+5*xA4+10*xA3+10*xA2+5*x+1⑵.>>symsxsin(x+y)>>p=expand(f)cos(x)*sin(y)+cos(y)*sin(x)再利用find求［100,999］之间能被21整除的数的