作业一 4、写出完成下列操作的命令。 (1)将矩阵A第2~5行中第1,3,5列元素赋给矩阵B。>> M=[0:1:48]; >> A=reshape(M,7,7) A = 0 7 14 21 28 35 42 1 8 15 2 2 29 36 43 2 9 16 2 3 30 37 44 3 10 17 2 4 31 38 45 4 11 18 2 5 32 39 46 5 12 19 2 6 33 40 47 6 13 20 2 7 34 41 48 >> B=A(2:5,1:2:5) B = 1 15 29 2 16 30 3 17 31 4 18 32 (2)删除矩阵A的第七行元素。 >> A(7,:)=[] A = 0 7 14 21 28 35 42 1 8 15 2 2 29 36 43 2 9 16 2 3 30 37 44 3 10 17 2 4 31 38 45 4 11 18 2 5 32 39 46 5 12 19 2 6 33 40 4 7 (3)将矩阵A的每个元素值加30。 >> A=A+30 A = 30 37 44 51 58 65 72 31 38 45 52 59 66 73 32 39 46 53 60 67 74
33 40 47 54 61 68 75 34 41 48 55 62 69 76 35 42 49 56 63 70 77 (4求矩阵A的大小和维素。 sizeA = size(A) dA = ndims(A) sizeA = 6 7 dA = 2 (5)将向量t的0元素用机器零来代替。 >> t=[1 2 3 4 0 5]; t = 1 2 3 4 0 5 >> find(t==0) ans = 5 >> t(5)=eps t = 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 0.0000 5.0000 (6)将含有12个元素的向量x转换成3*4矩阵。 >> x=[0:11] x = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 >> y=reshape(x,3,4) y =
Matlab 基础练习题 常量、变量、表达式 1、 MATLAB 中,下面哪些变量名是合法的?( ) (A )_num (B )num_ (C )num- (D )-num 2、 在MA TLAB 中,要给出一个复数z 的模,应该使用( )函数。 (A )mod(z) (B )abs(z) (C )double(z) (D )angle(z) 3、 下面属于MATLAB 的预定义特殊变量的是?( ) (A )eps (B )none (C )zero (D )exp 4、 判断:在MA TLAB 的内存工作区中,存放一个英文字符 'a' 需要占用1个字节,存放 一个中文字符‘啊’需要占用2个字节。( 错,都是2个字节 ) 5、 判断:MA TLAB 中,i 和j ( 对 ) 6、 判断:MA TLAB 中,pi 代表圆周率,它等于3.14。( 错,后面还有很多位小数 ) 7、 在MA TLAB 中,若想计算的5 1)3.0sin(21+= πy 值,那么应该在MA TLAB 的指令窗中 输入的MA TLAB 指令是__y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))_。 8、 在MA TLAB 中,a = 1,b = i ,则a 占_8__个字节,b 占_16_个字节,c 占________字 节。 9、 在MA TLAB 中,inf 的含义是__无穷大__,nan 的含义是__非数(结果不定)___。 数组 1、 在MA TLAB 中,X 是一个一维数值数组,现在要把数组X 中的所有元素按原来次序 的逆序排列输出,应该使用下面的( )指令。 (A )X[end:1] (B )X[end:-1:1] (C )X (end:-1:1) (D )X(end:1) 2、 在MA TLAB 中,A 是一个字二维数组,要获取A 的行数和列数,应该使用的MATLAB 的命令是( )。 (A )class(A) (B )sizeof(A) (C )size(A) (D )isa(A) 3、 在MATLAB 中,用指令x=1:9生成数组x 。现在要把x 数组的第二和第七个元素都 赋值为0,应该在指令窗中输入( ) (A )x([2 7])=(0 0) (B )x([2,7])=[0,0] (C )x[(2,7)]=[0 0] (D )x[(2 7)]=(0 0) 4、 在MA TLAB 中,依次执行以下指令:clear;A=ones(3,4); A(:)=[-6:5];这时, 若在指令窗中输入指令b=A(:,2)',那么,MATLAB 输出的结果应该是( ) (A )b = -3 -2 -1 (B )b = -2 -1 0 1 (C )b = -5 -1 3 (D )b = -5 -2 1 4 5、 在MA TLAB 中,A = 1:9,现在执行如下指令L1 = ~(A>5),则MATLAB 的执行结果应 该是L1 =___ 1 1 1 1 1 0 0 0 0___。
第2章基础知识 本章着重介绍MATLAB的一些基础知识,包括数据类型、基本矩阵操作、运算符和字符串处理函数。本章是MATLAB编程的基础。 2.1 数据类型 MATLAB中定义了很多种数据类型,包括字符、数值、单元、结构、java类、函数句柄等类型,用户还可以自己定义数据类型。 在MATLAB中有15种基本数据类型,每种基本数据类型均以数组/矩阵的形式出现,该矩阵可以是最小的0*0矩阵到任意大小的n维矩阵。 1.数值类型 数值类型包含整数、浮点数和复数3种类型。另外MATLAB还定义了Inf和NaN两个特殊数值。 (1)整数类型 MATLAB支持1、2、4和8字节的有符号整数和无符号整数。这8种数据类型的名称、表示范围、转换函数如表2-1所示,其中转换函数可以把其它数据类型的数值强制转换为对应的整数类型。尽可能使用字节少的数据类型,这样可以节约存储空间和提高运算速度。 表2-1 整数类型 名称范围转换函数名称范围转换函数 有符号1字节整数int8() 无符号1字节整数uint8() 有符号2字节整数int16() 无符号2字节整数uint16() 有符号4字节整数int32() 无符号4字节整数uint32() 有符号8字节整数int64() 无符号8字节整数uint64() (2)浮点数类型 MATLAB有单精度和双精度两种浮点数,其中双精度浮点数为MATLAB默认的数据类型。这2种数据类型的名称、存储空间、表示范围和转换函数如表2-2所示。
表2-2 浮点数类型 名称存储空间表示范围转换函数 单精度浮点数4字节single() 双精度浮点数8字节double() (3)复数类型 复数包含实部和虚部。在MATLAB中可以用i或j来表示虚部。 例如:在命令窗口中用赋值语句产生复数5+10i,代码如下: A=5+10i 例如:在命令窗口用函数complex()产生复数5+10i,具体代码如下: X=5; Y=10; z=complex(x,y) (4)Inf和NaN 在MATLAB中用Inf和-Inf分别表示正无穷大和负无穷大。除法运算中除数为0或者运算结果溢出都会导致inf或-inf的运行结果。 在MATLAB中用NaN(not a number)来表示一个既不是实数也不是复数的数值。类似0/0、inf/inf等运算产生的结果均为NaN。 2.逻辑类型 在MATLAB中逻辑类型包括true和false,分别由1和0表示。在MATLAB中用函数logical()将任何非零的数值转换为true(即1),将数值0转换为false(即0)。 3.字符和字符串类型 在MATLAB中,数据类型(char)表示一个字符。一个char类型的1*n数组称为字符串string。用单引号对表示字符串。 例如:str=‘I am a great person’
MATLAB基础及应用实验指导书
MATLAB基础及应用课程实验指导书 实验一软件环境和基本操作熟悉 一、实验目的 ①熟悉MATLAB 主界面,并学会简单的菜单操作。 ②学会简单的矩阵输入与信号输入。 ③掌握部分绘图函数。 二、实验内容 熟悉MATLAB操作环境,通过简单操作熟悉MATLAB的基本使用方法。 三、实验要求与步骤 1、用户第一次使用MATLAB 时,建议首先在屏幕上键入demo 命令,它将启动MATLAB 的演试程序,用户可在此演示程序中领略MATLAB 所提供的强大的运算与绘图功能。也可以键入help 进行进一步了解。 MATLAB 启动界面如图所示: MATLAB 语言最基本的赋值语句结构为:变量名列表= 表达式。表达式由操作符或其它字符,函数和变量名组成,表达式的结果为一个矩阵,显示在屏幕上,同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。如果变量名和“= ”省略,则ans 变量将自动建立,例如键入:1900/81 ,得到输出结果:ans =23.4568 。 MATLAB 中变量命名的原则要求必须以英文字母开头,文件夹名字中可以
还包括、下划线和数字,不要使用其他的字符,更不要单纯使用数字或者中文名命名,有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的。这种规则包括将来为自己编写的脚本文件、函数文件命名以及为使用的变量命名也应遵循这个规则。 2、用户工作目录和当前目录的建立和设置 1)为管理方便,每个用户在使用MATLAB 前,尽量为自己建立一个专门的工作目录,即“用户目录”,用来存放自己创建应用文件。例如首先打开资源管理器,在E 驱动器下可以根据自己喜好建立一个新文件夹,但应注意:该文件夹必须以英文开头,文件夹名字中可以包括字母、下划线和数字,不要使用其他的字符,更不要单纯使用数字或者中文名命名,有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的,这与MATLAB 中为变量和文件名命名原则是一致的。尽管MATLAB\work 允许用户存放用户文件,但最好把它仅作为临时工作目录来使用。 2)为了用户运行方便,在开始工作前可把用户定义的目录设置为当前目录,方法是可直接在MATLAB 命令窗口桌面上方通过目录设置栏来实现。 3)把自己的工作目录加到MATLAB 搜索路径上,这样可以在任何情况下方便地调用自己的编写文件。MATLAB 工作时,基本搜索过程为:首先在工作空间,即MATLAB 内存中进行检查,看输入的指令是不是变量;如不是,则检查输入指令是不是内建函数(比如sin 函数等);如不是,则在当前目录上,检查是否有与输入指令相同的M 文件存在;如还没有,则在MATLAB 定义的搜索路径其他目录中,检查是否有该M 文件存在。设置方法是通过File 菜单下设置路径对话框进行。 3、熟悉简单的矩阵输入 1)从屏幕上输入矩阵A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9] 回车 A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] 回车 观察输出结果。 2)试用回车代替分号,观察输出结果。 3)输入size(A) ,观察结果。 4)输入矩阵B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1];回车 输入矩阵C=[4,5,6;7,8,9;1,2,3];回车,然后分别键入 A B C 回车观察结果。 5)选择File | new 菜单中的M-file ,输入B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1] ;保存为
第1章 MATLAB概论 1.1与其他计算机语言相比较,MATLAB语言突出的特点是什么? MATLAB具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 1.2 MATLAB系统由那些部分组成? MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 1.4 MATLAB操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮,点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 1.5 如何启动M文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。 1.6 存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 1.7 命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 页脚内容1
命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。 1.8 如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。 1.9 在MATLAB中有几种获得帮助的途径? 在MATLAB中有多种获得帮助的途径: (1)帮助浏览器:选择view菜单中的Help菜单项或选择Help菜单中的MATLAB Help菜单项可以打开帮助浏览器; (2)help命令:在命令窗口键入“help”命令可以列出帮助主题,键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息; (3)lookfor命令:在命令窗口键入“lookfor 关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数 (4)模糊查询:输入命令的前几个字母,然后按Tab键,就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。 注意:lookfor和模糊查询查到的不是详细信息,通常还需要在确定了具体函数名称后用help命令显示详细信息。 第2章MATLAB矩阵运算基础 页脚内容2
第1章 MATLAB 概论 1.1 与其他计算机语言相比较,MATLAB 语言突出的特点是什么? MATLAB 具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 1.2 MATLAB 系统由那些部分组成? MATLAB 系统主要由开发环境、MATLAB 数学函数库、MATLAB 语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 1.4 MATLAB 操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB 操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close 按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock 按钮,点击Undock 按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view 菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 1.5 如何启动M 文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M 文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit 命令时也可以启动M 文件编辑/调试器。 1.6 存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 1.7 命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M 文件中。 1.8 如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path 菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB 运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。 1.9 在MATLAB 中有几种获得帮助的途径? 在MATLAB 中有多种获得帮助的途径: (1)帮助浏览器:选择view 菜单中的Help 菜单项或选择Help 菜单中的MATLAB Help 菜单项可以打开帮助浏览器; (2)help 命令:在命令窗口键入“help ” 命令可以列出帮助主题,键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息; (3)lookfor 命令:在命令窗口键入“lookfor 关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数 (4)模糊查询:输入命令的前几个字母,然后按T ab 键,就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。 注意:lookfor 和模糊查询查到的不是详细信息,通常还需要在确定了具体函数名称后用help 命令显示详细信息。 第2章 MATLAB 矩阵运算基础 2.1 在MATLAB 中如何建立矩阵?? ? ???194375,并将其赋予变量a ? >> a=[5 7 3;4 9 1] 2.2 有几种建立矩阵的方法?各有什么优点? 可以用四种方法建立矩阵: ①直接输入法,如a=[2 5 7 3],优点是输入方法方便简捷; ②通过M 文件建立矩阵,该方法适用于建立尺寸较大的矩阵,并且易于修改; ③由函数建立,如y=sin(x),可以由MATLAB 的内部函数建立一些特殊矩阵; ④通过数据文件建立,该方法可以调用由其他软件产生数据。 2.3 在进行算术运算时,数组运算和矩阵运算各有什么要求? 进行数组运算的两个数组必须有相同的尺寸。进行矩阵运算的两个矩阵必须满足矩阵运算规则,如矩阵a 与b 相乘(a*b )
MATLAB讲义 第一章 MATLAB系统概述 1.1 MATLAB系统概述 MATLAB(MATrix LABoratory)矩阵实验室的缩写,全部用C语言编写。 特点: (1)以复数矩阵作为基本编程单元,矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便,而且矩阵无需定义即可采用。 (2)语句书写简单。 (3)语句功能强大。 (4)有丰富的图形功能。如plot,plot3语句等。 (5)提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。目前,有20多个工具箱函数,如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。 (6)易扩充。 1.2 MATLAB系统组成 (1)MATLAB语言 MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言,具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。同时MATLAB又具有面向对象编程特色。MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。 (2)开发环境 MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体,其部分具有图形用户界面,包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。 (3)图形处理 图形处理包括二维、三维数据可视化,图像处理、模拟、图形表示等图形命令。还包括低级的图形命令,供用户自由制作、控制图形特性之用。 (4)数学函数库 有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。 MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。 (5)MATLAB应用程序接口(API) MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来,可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。 1.3 MATLAB的应用围包括: MATLAB的典型应用包括: ●数学计算 ●算法开发 ●建模、仿真和演算 ●数据分析和可视化 ●科学与工程绘图 ●应用开发(包括建立图形用户界面) 以矩阵为基本对象 第二章 Matlab基础
习题: 1, 计算?? ????=572396a 与??? ???=864142b 的数组乘积。 2, 对于B AX =,如果???? ? ?????=753467294A ,??????????=282637B ,求解X 。 3, 已知:?? ?? ? ?????=987654321a ,分别计算a 的数组平方和矩阵平方,并观察其结果。 4, 角度[]604530=x ,求x 的正弦、余弦、正切和余切。(应用sin,cos,tan.cot) 5, 将矩阵?? ?? ??=7524a 、??????=3817b 和??? ???=2695c 组合成两个新矩阵: (1)组合成一个4?3的矩阵,第一列为按列顺序排列的a 矩阵元素,第二列为按列顺序排列的b 矩阵元素,第三列为按列顺序排列的c 矩阵元素,即 ?? ??? ???? ???237 912685 574 (2)按照a 、b 、c 的列顺序组合成一个行矢量,即 []296531877254 6, 将(x -6)(x -3)(x -8)展开为系数多项式的形式。(应用poly,polyvalm) 7, 求解多项式x 3-7x 2+2x +40的根。(应用roots) 8, 求解在x =8时多项式(x -1)(x -2) (x -3)(x -4)的值。(应用poly,polyvalm) 9, 计算多项式9514124234++--x x x x 的微分和积分。(应用polyder,polyint ,poly2sym)
10, 解方程组???? ? ?????=??????????66136221143092x 。(应用x=a\b) 11, 求欠定方程组?? ? ???=???? ??5865394742x 的最小范数解。(应用pinv) 12, 矩阵???? ? ?????-=943457624a ,计算a 的行列式和逆矩阵。(应用det,inv) 13, y =sin(x ),x 从0到2π,?x =0.02π,求y 的最大值、最小值、均值和标准差。(应用max,min,mean,std) 14, 参照课件中例题的方法,计算表达式() 2 2 e 1053y x y x z ---=的梯度并绘图。(应用meshgrid, gradient, contour, hold on, quiver) 15, 用符号函数法求解方程a t 2+b*t +c=0。(应用solve) 16, 用符号计算验证三角等式:(应用syms,simple) 17, 求矩阵?? ? ? ??=2221 1211a a a a A 的行列式值、逆和特征根。(应用syms,det,inv,eig) 18, 因式分解:6555234-++-x x x x (应用syms, factor) 19, ? ??? ?? ?? =)sin()log(12 x x e x x a f ax ,用符号微分求df/dx 。(应用syms,diff) 20, 符号函数绘图法绘制函数x=sin(3t)cos(t),y=sin(3t)sin(t)的图形,t 的变化范围为[0,2π]。(应用syms,ezplot) 21, 绘制曲线13++=x x y ,x 的取值范围为[-5,5]。(应用plot) 22, 有一组测量数据满足-at e =y ,t 的变化范围为0~10,用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题-at e =y ,并用箭头线标识出各曲线a 的取值,并添加标题-at e =y 和图例框。(应用plot,title,text,legend) 23 24, x= [66 49 71 56 38],绘制饼图,并将第五个切块分离出来。
MATLAB基础知识 MATLAB的主要功能 1.数值计算和符号计算功能 例如,求解线性方程组 在MATLAB命令窗口输入命令: a=[2,3,-1;3,-5,3;6,3,-8]; b=[7;8;9]; x=inv(a)*b 也可以通过符号计算来解此方程 syms x1 x2 x3 [x1,x2,x3]=solve(2*x1+3*x2-x3-7,3*x1-5*x2+3*x3-8,6*x1+3*x2-8*x3-9) 2.绘图功能 例如,分别绘制函数y=300sinx/x和y=x2的曲线 x=-20:0.1:20; plot(x,300*sin(x)./x,':',x,x.^2); 3.程序设计语言功能 MATLAB是解释性语言,程序执行速度较慢,而且不能脱离MATLAB环境而独立运行。MathWorks公司提供了将MATLAB源程序编译为独立于MATLAB集成环境运行的EXE文件以及将MATLAB程序转化为C语言程序的编译器。4.扩展功能 MATLAB包含两部分内容:基本部分和各种可选的工具箱。 基本部分构成了MATLAB的核心内容,也是使用和构造工具箱的基础。 工具箱扩展了MATLAB的功能。 功能性工具箱 学科性工具箱 MATLAB的集成开发环境 命令窗口(Command Window)用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。一般来说,一个命令行输入一条命令,命令行以回车或分号结束 但一个命令行也可以输入若干条命令,各命令之间以逗号或分号隔开 如果一个命令行很长,一个物理行之内写不下,可以在第1个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键,然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符,即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。例如: z=1+1/(1*2)+1/(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+ … 1/(1*2*3*4*5) 工作空间(Workspace)是MATLAB用于存储各种变量的内存空间。 当前目录(Current Directory)是指MATLAB运行时的工作目录,只有在当前目录下的文件、函数才可以被运行或调用。 如果没有特殊指明,数据文件也将存放在当前目录下。 命令历史窗口 自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录,并且还标明了使用时间,从而方便用户查询。而且,通过双击命令可进行历史命令的再运行。 MATLAB的帮助功能 进入MATLAB帮助界面可以通过以下方法。 ●单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
MATLAB 考试试题(1) 产生一个1x10的随机矩阵,大小位于(-5 5),并且按照从大到小的顺序排列好!(注:要程序和运行结果的截屏) 答案: a=10*rand(1,10)-5; b=sort(a,'descend') 1.请产生一个100*5的矩阵,矩阵的每一行都是[1 2 3 4 5] 2. 已知变量:A=’ilovematlab’;B=’matlab’, 请找出: (A)B在A中的位置。 (B)把B放在A后面,形成C=‘ilovematlabmatlab’ 3. 请修改下面的程序,让他们没有for循环语句! A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]; [r c]=size(A); for i=1:1:r for j=1:1:c if (A(i,j)>8 | A(i,j)<2) A(i,j)=0; end end end 4. 请把变量A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]写到文件里(output.xls),写完后文件看起来是这样的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5.试从Yahoo网站上获得微软公司股票的2008年9月的每日收盘价。 6.编写M文件,从Yahoo网站批量读取60000.SH至600005.SH在2008年9月份的每日收盘价(提示:使用字符串函数)。 7. 将金牛股份(000937)2005年12月14日至2006年1月10日的交易记录保存到Excel中,编写程序将数据读入MATLAB中,进一步将数据读入Access数据库文件。 8.已知资产每日回报率为0.0025,标准差为0.0208,资产现在价值为0.8亿,求5%水平下资产的10天在险价值(Var)。 9.a=[1 2 3 4 5],b=a(1)*a(5)+a(2)*a(4)+a(3)*a(3)+a(4)*a(2)+a(5)*a(1).试用MATLAB中最简单的方法计算b,注意最简单哦。
第一章MATLAB基础 1系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型研究系统性能的一门学科,现在尤指利用计算机去研究数学模型行为的方法,即数值仿真。 2MATLAB集计算,可视化及编程于一身。其主要产品模块构成:(1)MATLAB(2)MATLABtoolbox(3)MATLAB Compiler(4)simulink(5)stateflow(6)Real-Time Workshop。 3MATLAB语言被称为第四代计算机语言。有以下几个主要特点:编程效率高;使用方便;高效方便的科学计算;先进的可视化工具;开放性、可扩展性强;运行时动态连接外部C或FORTRAN应用函数;在独立C或FORTRAN程序中调用MATLAB 函数;输入输出各种MATLAB及其他标准格式的数据文件;创建图文并茂的技术文档;特殊应用工具箱;高效仿真工具Smulink。 4变量命名规则:变量名、函数名对字母大小写敏感;变量名第一个字母必须是英文字母(只能是英文、数字和下连线)。 5 real(z)求复数Z实部 imag(Z)求复数Z虚部 abs(z) 求复数Z的模angle(Z)求复数Z的相角(单位是弧度) callback回校函数mdata=csvread(‘engdata.txt’) clc清除指令窗 clf清除图形窗 cd设置当前工作目录clear清除工作空间保存的变量 edit打开M文件编辑器exit、quit关闭、退出MATLAB 6 c=3+5i c=3+5*i (a=3;b=5;c=a+b*i) 1.3e-4 2.78e23 A.’转置S.*B S./B B.\S A.^n 7Command History(历史指令)窗记录着用户在命令指令窗中所输入过的所有指令行,且所有这些被记录的指令行都能被复制,并送到指令窗中再运行。 8Workspace Browser(工作空间浏览器)也叫内存浏览器,他保存了指令窗所使用过的全部变量(除非有意删除),可通过该浏览器对内存变量进行操作。 10点击MATLAB桌面工具条上的?图标,或选择下拉菜单项【Help】,都能提供帮助;MATLAB还提供现场帮助,用鼠标点亮指令并点击右键,在弹出的菜单中选择【Help On Selection】。 第二章数据及其运算 1简单数组生成方法:逐个元素输入法;冒号生成法[x=a:intc:b]; [x=linspace(a,b,n)]=[a:(b-a)/(n-1):b];logspace(w1,w2,n) 2>> diag([3,3,3])产生对角形数组 ans =3 0 0 0 3 0 0 0 3 >> eye(3) 产生单位数组 ans =1 0 0 0 1 0 0 0 1 >> magic(3) 产生魔方数组 a ns =8 1 6
题目 : MATLAB 语言多项式计算的分析与概述 摘要 :数值计算在科学研究与工程应用中有着十分广泛的应用,MATLAB 向我们提供 了标准的多项式的常用函数,包括求根、相乘、相除等。这些功能在进行现代数字信号处理与分析时非常有用。本文主要通过示例的形式分析与概述MATLAB 多项式计算的基本内容。 关键词 : 多项式 ;运算 ; 函数 ; 拟合 ; MATLAB 。 一、 引言 : MATLAB 是由MATH WORKS 公司推出的一种面向科学与工程的计算软件。 如今MATLAB 语言发展速度非常快,涉及十分广阔,本文主要讨论MATLAB 多项式的计 算,可谓MATLAB 的冰山一角。读者若要了解MATLAB 语言的更多知识还应多读多看他人著作。 二、 多项式计算 : 1,多项式的创建方法 : 在MATLAB 里:多项式由一个行向量表示,它的系数是按降序排列。 例如: 由1×N 的向量 表示 多项式,如用poly2sym()可以查看这个多项式。 (1)直接输入法 在MATLAB 命令窗口中直接输入多项式的系数矢量,然后利用转换函数poly2sym 将多项式由系数矢量形式转换为符号新式。 (2)指令P=poly(AR)法 若AR 是方阵,多项式P 是该方阵的特征多项式 若AR=[a 1, a 2,…,a n-1,a n ],则AR 的元素认为是多项式P 的根 如果A 为二维矩阵, poly(A)给出A 的特征多项式。如果A 为一维矩阵, poly(A)表示由A 的元素为多项式的根所确定的多项式。 【例1】产生多项式的方法。 clear %方法一(由多项式的系数确定的多项式) p=[1 -2 3]%直接给出多项式p poly2sym(p)%给出p 多项式的表达式 %方法二(由矩阵所确定的多项式) a=[1 2;-2 4] ] ..[210n a a a a p =n n n n n a x a x a x a P ++++=-- (22110)
五、某公司投资2000万元建成一条生产线。投产后,在时刻t 的追加成本和追加收益分别为3/225)(t t t G ++=(百万元/年),3/218)(t t H -=(百万元/年)。试确定该生产线在何时停产可获最大利润?最大利润是多少? 提示:利用函数?=T G H t R 0t 20-d ))t (-)t (()((百万元),由于H (t )-G (t )单调 下降,所以H (t )=G (t )时,R (t )取得最大利润。 5.解:构造函数f(t)=H(t)-G(t)=13-t-3t 2/3=0 ; 令t 1/3=x,则f(t)=-t 3-3t 2+13 可得矩阵P=[-1,-3,0,13] 求最佳生产时间的源程序如下: p=[-1,-3,0,13]; x=roots(p); t=x.^3 运行结果如下: t = 3.6768 +21.4316i 3.6768 -21.4316i 4.6465 再分别将t 的三个值带入函数f(t),比较大小后,得到最大利润与最佳生产时间。 求最大利润的程序代码如下: ① t=3.6768 +21.4316i; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 25.2583 ② t=3.6768 -21.4316i; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 25.2583 ③ t=4.6465; x=0:0.01:t; y=13-x-3*x.^(2/3); trapz(x,y) 运行结果: ans = 26.3208 比较以上三组数据,可知最佳生产时间t=4.6465年,可获得的最大利润 26.3208(百万元/年)。 clear; close; fplot('18-t^(2/3)',[0,20]);grid on;hold on; fplot('5+t+2*t^(2/3)',[0,20],'r');hold off; %发现t 约为4
第三章习题及参考答案 解答: >> p=[1 -1 -1]; >> roots(p) ans = -0.6180 1.6180 解答: 取n=5,m=61 >> x=linspace(0,2*pi,5); y=sin(x); >> xi=linspace(0,2*pi,61); >> y0=sin(xi); >> y1=interp1(x,y,xi); >> y2=interp1(x,y,xi,'spline'); >> plot(xi,y0,'o',xi,y1,xi,y2,'-.'); >> subplot(2,1,1); plot(xi,y1-y0);grid on >> subplot(2,1,2); plot(xi,y2-y0);grid on
分段线性和三次样条插值方法与精确值之差取n=11,m=61 >> x=linspace(0,2*pi,11); y=sin(x); >> xi=linspace(0,2*pi,61); >> y0=sin(xi); >> y1=interp1(x,y,xi); >> y2=interp1(x,y,xi,'spline'); >> plot(xi,y0,'o',xi,y1,xi,y2,'-.'); >> subplot(2,1,1); plot(xi,y1-y0);grid on >> subplot(2,1,2); plot(xi,y2-y0);grid on 分段线性和三次样条插值方法与精确值之差
解答: >> x=[0,300,600,1000,1500,2000]; >> y=[0.9689,0.9322,0.8969,0.8519,0.7989,0.7491]; >> xi=0:100:2000; >> y0=1.0332*exp(-(xi+500)/7756); >> y1=interp1(x,y,xi,'spline'); >> p3=polyfit(x,y,3); >> y3=polyval(p3,xi); >> subplot(2,1,1);plot(xi,y0,'o',xi,y1,xi,y3,'-.'); >> subplot(2,1,2);plot(xi,y1-y0,xi,y3-y0);grid on 插值和拟合方法相比较,都合理,误差也相近。 解答: 梯形法积分 >> x=-3:0.01:3;
以下各题均要求编程实现,并将程序贴在题目下方。 1.从键盘输入任意个正整数,以0结束,输出那些正整数中的素数。 clc;clear; zzs(1)=input('请输入正整数:');k=1; n=0;%素数个数 while zzs(k)~=0 flag=0;%是否是素数,是则为1 for yz=2:sqrt(zzs(k))%因子从2至此数平方根 if mod(zzs(k),yz)==0 flag=1;break;%非素数跳出循环 end end if flag==0&zzs(k)>1%忽略0和1的素数 n=n+1;sus(n)=zzs(k); end k=k+1; zzs(k)=input('请输入正整数:'); end disp(['你共输入了' num2str(k-1) '个正整数。它们是:']) disp(zzs(1:k-1))%不显示最后一个数0 if n==0 disp('这些数中没有素数!')%无素数时显示 else disp('其中的素数是:') disp(sus) end 2.若某数等于其所有因子(不含这个数本身)的和,则称其为完全数。编程求10000以内所有的完全数。 clc;clear;
wq=[];%完全数赋空数组 for ii=2:10000 yz=[];%ii的因子赋空数组 for jj=2:ii/2 %从2到ii/2考察是否为ii的因子 if mod(ii,jj)==0 yz=[yz jj];%因子数组扩展,加上jj end end if ii==sum(yz)+1 wq=[wq ii];%完全数数组扩展,加上ii end end disp(['10000以内的完全数为:' num2str(wq)])%输出 3.下列这组数据是美国1900—2000年人口的近似值(单位:百万)。 (1)若. 2c + = y+ 与试编写程序计算出上式中的a、b、c; 的经验公式为 t at bt y (2)若.bt 的经验公式为 y= 与试编写程序计算出上式中的a、b; y ae t (3)在一个坐标系下,画出数表中的散点图(红色五角星),c + =2中 ax bx y+拟合曲线图(蓝色实心线),以及.bt y=(黑色点划线)。 ae (4)图形标注要求:无网格线,横标注“时间t”,纵标注“人口数(百万)”,图形标题“美国1900—2000年的人口数据”。 (5)程序中要有注释,将你的程序和作好的图粘贴到这里。 clf;clc;clear %清除图形窗、屏幕、工作空间 t=1900:10:2000; y=[76 92 106 123 132 151 179 203 227 250 281]; p1=polyfit(t,y,2);%二次多项式拟合
【例】水资源系统规划调度常应用系统分析方法处理,以一个水资源分配问题为例,讨论线性规划问题。例:有甲、乙两个水库同时给A、B、C三个城市供水,甲水库的日供水量为28万m3/d,乙水库的日供水量为35万m3/d,三个城市的日需水量分别为A≥10万m3/d,B≥15万m3/d,C≥20 万m3/d。由于水库与各城市的距离不等,输水方式不同,因此单位水费也不同。各单位水费分别为c11=2000元/万m3、c12=3000元/万m3、c13=4000元/万m3、c21=4500元/万m3、c22=3500元/万m3、c23=3000元/万m3。试作出在满足对三个城市供水的情况下,输水费用最小的方案。
设甲水库向三城市日供水量分别为x ll、x12、x13,乙水库向三城市日供水量分别为x2l、x22、x23。 建立约束条件: x11 + x21 ≥10 x12 + x22 ≥15 x13 + x23 ≥20 x11 + x12 + x13 ≤28 x21 + x22 + x23 ≤35 x11,x12,x13,x21,x22,x23,≥0 目标函数: fmin=c11x11+c12x12+c13x13+c21x21+c22x22+c23x23
这样的问题单纯求解是非常繁琐的,而MLTLAB求解是十分简单的,只要在命令行输入: 》f=[0.2 0.3 0.4 0.45 0.35 0.3]’; 》A=[-1 0 0 -1 0 0;0 -1 0 0 -1 0;0 0 -1 0 0 -1;1 1 1 0 0 0; 0 0 0 1 1 1]; 》B=[-10 -15 -20 28 35]; 》lb=zeros(6,1); 》[X,Zmin]=linprog(f,A,B,[],[],lb,[]) 最后得出x=[10 15 0 0 0 20]万m3,Zmin=12.5万元。
8-1建立一个图形窗口,使之背景颜色为红色,并在窗口上保留原有的菜单项,而且在按下鼠标左键之后显示出Left Button Pressed 字样。 本体程序: clc; hf=figure('color','r','windowbuttondownfcn','axis off;text(0.1,0.5,''Left Button Pressed'',''fontsize'',30)') 运行结果: hf = 1 8-3利用图形对象绘制下列曲线,要求先利用默认属性绘制曲线,然后通过图形句柄操作来改变曲线的颜色、线型和线宽,并利用文字对象给曲线添加文字标注。 (1)2)cos(2.0+=-x e y x clc; x=0:5*pi; y=exp(-0.2*x).*cos(x)+2; h=plot(x,y); set(h,'Color',[1,0,0],'LineStyle',':','LineWidth',2);
(2)?????==325t y t x 程序: t=0:2:100; x=t.*t; y=5*t.^3; hf=plot(x,y); set(hf,'color','b','linestyle',':','marker','p','linewidth',0.3);
8-4利用图形对象绘制下列三维图形,要求与上题相同。 (1)?? ???===t z t y t x sin cos 程序: t=0:0.1:2*pi; x=cos(t); y=sin(t); z=t; hf=plot3(x,y,z); 运行结果:
8-5以任意位置子图形式绘制出正弦、余弦、正切和余切函数曲线。clc; x=-2*pi:0.01:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); axes('Position',[0.1,0.6,0.2,0.2]) plot(x,y1); ht=get(gca,'Title');set(ht,'Color','r');title('y=sin(x)') hc=get(gca,'Children'),set(hc,'Color','b','LineWidth',1.5) axes('Position',[0.6,0.6,0.2,0.2]) plot(x,y2,'r'); ht=get(gca,'Title');set(ht,'Color','r');title('y=cos(x)') axes('Position',[0.1,0.1,0.2,0.2]) fplot('tan(x)',[-1.5,1.5]); ht=get(gca,'Title');set(ht,'Color','r');title('y=tan(x)') axes('Position',[0.6,0.1,0.2,0.2]) fplot('cot(x)',[0,1,3]); ht=get(gca,'Title');set(ht,'Color','r');title('y=cot(x)')