Matlab實(shí)驗(yàn)報(bào)告,作業(yè),(函數(shù)圖像)（本科課程設(shè)計(jì)）

MATLAB實(shí)驗(yàn)報(bào)告MATLAB實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué) 院 工學(xué)院 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 二一年六月一、 Matlab基本知識(shí)1、 說(shuō)出Matlab有哪幾個(gè)主要界面答：有菜單項(xiàng)file 、edit 、opion 、windows、 help等項(xiàng)可以選擇。2、 Matlab的主要功能答：Matlab能夠提供豐富的矩陣運(yùn)算處理功能。廣泛的符號(hào)運(yùn)算功能，豐富的繪圖功能與計(jì)算結(jié)果的可視化，強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，許多學(xué)科所涉及的工具箱，單一命令求解線性系統(tǒng)。二維、三維圖形工具。目前，Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化方法、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具。3、 簡(jiǎn)要敘述Matlab主要窗口的主要功能答：1) 命令窗口（command window）主要交互窗口，用于輸入命令并顯示除圖形以外所有執(zhí)行結(jié)果。2) 工作空間窗口（workspace browser）用于存儲(chǔ)各種變量和結(jié)果的內(nèi)存空間。3) 當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑（current directory）是Matlab運(yùn)行文件時(shí)的工作目錄。4) 命令歷史記錄窗口（command history）保存自安裝起所有用過(guò)的命令歷史記錄。5) 啟動(dòng)平臺(tái)窗口和start按鈕(launch pad)啟動(dòng)平臺(tái)窗口幫助用戶方便地打開和調(diào)用Matlab的各種程序、函數(shù)和幫助文件。Start彈出Matlab的各種工具6) Editor/debugger m文件編輯調(diào)試器。用于輸入指令較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的文件4、 簡(jiǎn)單介紹一下M文件作用及其建立M文件的方法答：當(dāng)待解決的問(wèn)題所需指令較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí)通過(guò)創(chuàng)建M文件而將所需的問(wèn)題命令導(dǎo)入Matlab主程序中。M文件的創(chuàng)建：i. 在Matlab命令窗口點(diǎn)擊file菜單new m-fileii. 利用記事本創(chuàng)建M文件二、 Matlab解決線性代數(shù)問(wèn)題1、 求矩陣的轉(zhuǎn)置求矩陣的秩：a=1 3 -9 3;1 4 -12 7;-1 0 0 9;>> k=rank(a)k = 2求矩陣的特征值和特征向量：A=1 2 3;5 4 3;0 1 2;>> V,D=eig(A)V = 0.4012 -0.4082 0.3663 0.8971 0.8165 -0.8190 0.1848 -0.4082 0.4417D = 6.8541 0 0 0 0.0000 0 0 0 0.1459求矩陣對(duì)應(yīng)的行列式的值：A=1 2 3;5 4 3;0 1 2;>> k=det(A)k =0求矩陣的逆：A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;>> k=inv(A)k = -0.1667 -0.1667 0.5000 -0.1667 0.8333 -1.00000.5000 -0.5000 0.5000求矩陣的加法A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;B=2 6 7;7 5 4;9 2 5;>> k=A+Bk = 3 8 10 12 9 7 13 4 7求矩陣的減法A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;B=2 6 7;7 5 4;9 2 5;>> k=A-Bk = -1 -4 -4 -2 -1 -1 -5 0 -3求矩陣的乘法A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;B=2 6 7;7 5 4;9 2 5;>> k=A*Bk = 43 22 30 65 56 66 40 38 46求矩陣的冪次方A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;>> k=A2k = 23 16 15 37 32 33 22 20 22求矩陣的除法A=1 2 3;5 4 3;4 2 2;B=2 6 7;7 5 4;9 2 5;>> k=A*inv(B)k = 0.4181 -0.1582 0.1412 0.0226 0.8023 -0.0734 -0.0452 0.3955 0.14692、 完成兩個(gè)以上的線性代數(shù)中線性方程的求解題目>> x1=sym(x1);>> x2=sym(x2);>> x3=sym(x3);>> x4=sym(x4);>> x1,x2,x3,x4=solve(x1-x2+x3-x4-1,x1-x2-x3+x4,x1-x2-2*x3+2*x4+1/2,x1,x2,x3,x4)x1 =x2+1/2x2 =x2x3 =1/2+x4x4 =x4>> x1=sym(x1);x2=sym(x2);x3=sym(x3);x4=sym(x4);>> x1,x2,x3,x4=solve(x1+2*x2-x3-4*x4-4,x2-x3+x4+3,x1+x2-3*x4-1,-2*x2+x3+5*x4-1,x1,x2,x3,x4) x1 =8 x2 =-16 x3 =-16 x4 =-33、 利用所講的矩陣尋訪和操作的命令，完成一個(gè)矩陣初等變化的過(guò)程B=2 2 3 1;4 4 6 2;0 0 1 -1;0 0 -2 2;>> B(2,:)=B(2,:)-2*B(1,:)B = 2 2 3 1 0 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 -2 2>> B(4,:)=B(4,:)+2B(3,:)B(4,:)=B(4,:)+2*B(3,:)B = 2 2 3 1 0 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0>> B(2,4,:)=B(4,2,:)B = 2 2 3 1 0 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0三、 Matlab繪圖繪制基本的二維圖形：圓：t=-5:0.2:5;>> x=cos(t);>> y=sin(t);>> plot(x,y)橢圓：t=-10:0.2:15;>> x=25*cos(t);>> y=16*sin(t);>> plot(x,y)拋物線：x=-10:0.1:10;>> y=2*x.2;>> plot(x,y)二元函數(shù)x=-10:pi/100:2*pi;>> y=2*(x.2)+3*x+5;>> plot(x,y)正弦曲線x=0:pi/100:2*pi;>> y=sin(2*x+5);>> plot(x,y) 指數(shù)函數(shù)x=-3:1:20;>> y=2.x;>>plot(x,y)空間直線t=-5:0.4:10;>> x=2*t+2;>> y=1-t;>> z=4*t+3;>> plot3(x,y,z)空間曲面x=-10:0.4:10;>> y=-10:0.4:10;>> x,y=meshgrid(x,y);>> z=14*x+9*y-15;>> surf(x,y,z)空間曲面x=10:1:50;>> y=10:1:50;>> x,y=meshgrid(x,y);>> z=2*x+4*y+x.2+y.2;>> surf(x,y,z)單葉雙曲面ezsurf(3*sec(u)*cos(v),4*sec(u)*sin(v),5*tan(u),-pi/2,pi/2,0,2*pi);>> axis auto雙曲拋物面x=-10:1:30;>> y=-10:1:20;>> x,y=meshgrid(x,y);>> z=x.2/3-y.2/4;>> surf(x,y,z)>>橢圓拋物面x=-10:1:30;>> y=-10:1:20;>> x,y=meshgrid(x,y);>> z=(x.2)/5+(y.2)/6;>>surf(x,y,z)橢球面ezsurf(2*sin(u)*cos(v),3*sin(u)*cos(v),cos(u),0,pi,0,3*pi)橢圓拋物面>> ezsurf(r*3*cos(u),r*4*sin(u),r*r/2,0,10,0,2*pi)四、 Matlab解決高等數(shù)學(xué)問(wèn)題求極限的運(yùn)算syms x;>> f=(sqrt(1+tan(x)-sqrt(1+sin(x)/(x*sqrt(1+sin(x)2)-x);>> limit(f) ans = 1/2求導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算syms t;>> y=(exp(x)-exp(-x)/(exp(x)+exp(-x);>> diff(y)ans =1-(exp(x)-exp(-x)2/(exp(x)+exp(-x)2求高階的運(yùn)算>> syms x;>> y=exp(x)*cos(x);>> diff(y,4)ans =-4*exp(x)*cos(x)求積分的運(yùn)算syms x y z;>> f=x;>> int(int(int(f,x,0,1),y,0,1/2),z,0,1)ans =1/4求泰勒展開syms x n;>> s=symsum(xn/(n+1),n,0,inf)s =-1/x*log(1-x)求級(jí)數(shù)的運(yùn)算syms x;>> taylor(x.2-3*x+1).3,x,1,inf)ans =x6-9*x5+30*x4-45*x3+30*x2-9*x+1>> pretty(ans) 6 5 4 3 2 x - 9 x + 30 x - 45 x + 30 x - 9 x + 1五、 對(duì)本課程的看法和改進(jìn)意見。通過(guò)對(duì)Matlab的學(xué)習(xí)，我能真切感受到計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代生活中所起的舉足輕重的作用，在計(jì)算機(jī)的幫助下，人們可以將很復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題輕而易舉的解決，節(jié)省大量的物力、財(cái)力、人力。計(jì)算機(jī)技術(shù)使我們的生活更加的方便快捷。當(dāng)初選這門課程的時(shí)候我很猶豫，12