MATLAB实验指导说明书.doc
PAGE
PAGE7
实验一MATLAB集成环境使用与运算基础
一、实验目的
1．熟悉启动和退出MATLAB的方法。
2．熟悉MATLAB命令窗口的组成。
3．掌握建立矩阵的方法。
4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
二、实验原理
1．MATLAB的启动
MATLAB系统的启动有三种常见方法：
1）使用Windows“开始”菜单。
2）运行MATLAB系统启动程序MATLAB.exe。
3）利用快捷方式。
2．MATLAB系统的退出
要退出MATLAB系统，也有三种常见方法：
1）在MATLAB主窗口File菜单中选择ExitMATLAB命令。
2）在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。
3）单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
3．MATLAB帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下三种方法：
1）单击MATLAB主窗口工具栏中的help按钮。
2）在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。
3）选择help菜单中的“MATLABhelp”选项。
4．MATLAB帮助命令
1）help命令
在MATLAB命令窗口直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。
2）lookfor命令
help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索范围内的m文件进行关键字搜索，条件比较宽松。
3）模糊查询
用户只要输入命令的前几个字母，然后按tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。
5．赋值语句
1）变量＝表达式
2）表达式
6．矩阵的建立
1）直接输入法：将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分开，不同行的元素之间用分号分开。
2）利用m文件建立矩阵
3）利用冒号表达式建立一个向量e1:e2:e3
4)利用linspace函数产生行向量linspace(a,b,n).
三、实验仪器和设备
1．计算机1台。
四、预习要求
1．复习MATLAB启动与退出，熟悉MATLAB运行环境，掌握MATLAB帮助的使用。
2．复习MATLAB中矩阵的建立以及矩阵的加减乘除以及乘方运算的基本原理。
五、实验内容及步骤
1．先求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。
（1）
（2）
2．已知
求下列表达式的值：
A+6*B和A-B+I（其中I为单位矩阵）
A*B和A.*B
A^3和A.^3
A/B及B\A
[A,B]和[A（[1，3]，：）；B^2]
3．设有矩阵A和B
求它们的乘积C；
将矩阵C的右下角3*2子矩阵赋给D；
察看MATLAB工作空间的使用情况。
六、实验报告要求
实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。
实验二MATLAB矩阵分析与处理
一、实验目的
1．掌握生成特殊矩阵的方法；
2．掌握矩阵分析的方法；
3．用矩阵求逆法求解线性方程组。
二、实验原理
1．通用的特殊矩阵
常用的产生通用特殊矩阵的函数有：
zeros：产生全0矩阵；
ones：产生全1矩阵
eye：产生单位矩阵；
rand：产生0－1间均匀分布的随机矩阵；
randn：产生均值为0，方差为1的标准正态分布的随机矩阵。
2．矩阵运算
1）矩阵加减运算：假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。
2）假定有两个矩阵A和B，若A为m×n矩阵，B为n×p矩阵，则C=A*B为m×p矩阵。
3）如果A矩阵是非奇异方阵，A\B等效与A的逆左乘B矩阵，inv(A)*B，而B/A等效于A矩阵的逆右乘B矩阵，也就是B*inv(A).
4)矩阵的乘方。一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x，要求A为方阵，x为标量。
3．矩阵点运算
在MATLAB中，有一种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面加点，因此叫点运算。点运算苻有.*，./，.\和.^。两个矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。
三、实验仪器和设备
1．计算机1台。
四、预习要求
1．复习特殊矩阵的产生。
2．复习矩阵的加减乘除与乘方运算，以及相应的点运算。
五、实验内容及步骤
1．熟悉MATLAB的运行环境，写出完成下列操作的命令：
建立3阶单位矩阵A；
建立5*6随机矩阵A，其元素为[100,200]范围内的随机整数；
产生均值为1，方差为0.2的500个正态分布的随机数；
产生和A同样大小的么矩阵；
将矩阵A的对角线元素加30；
从矩阵A提取对角线元素，并以这些元素构成对角阵B。
2．完成以下各题，将步骤命令写入实验报告，并在机器上运行结果