数学应用软件实验导书(32课时).doc

《数学应用软件》 实验指导书 覃 义 编 桂林电子科技大学 数学与计算科学学院 二O一三年三月 一、概述 本课程实验指导书是根据Holly Moore著，高会生，刘童娜，李聪聪译的《MATLAB实用教程》编写的。 通过上机实验，可帮助学生迅速掌握MATLAB的操作方法以及程序设计，并能够使用MATLAB解决实际问题。 二、实验环境 本书选择的实验环境是计算机以及软件Matlab(版本7.5以上)一套。 三、实验课时安排 32课时，每个实验2课时。 四、实验要求 上机完成实验指导书中所规定的内容，自行按实验指导书要求完成程序设计和调试，并提交每次实验的实验报告，附带算法程序清单和算法输出结果。 五、实验考核要求 上机完成试验内容，并提交一份算法程序清单和数值结果。 实验一 MATLAB的基本操作 一、实验目的 1.能独立安装MATLAB软件，熟悉MATLAB的各个窗口及菜单功能，掌握其使用方法。 2.能够进行一些基本运算。 二、实验课时：4课时 三、实验原理 1.运行MATLAB软件，打开MATLAB窗口，了解命令窗口(Command Window，输入各种操作命令)、工作空间（Workspace，用于存储各种变量和结果的内存空间，可对变量进行编辑、保存、观察和删除）、当前目录（Current Directory，MATLAB运行时的工作目录）、历史命令（Command History，自动保留所用过的命令的历史记录，通过双击，可以使历史命令再运行）、菜单栏、工具栏及start按钮（提供快速访问MATLAB的各种功能和查阅MATLAB包含的各种资源的命令菜单）的功能。 2.命令输入方式 在命令窗口符号后面输入命令。一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔。若前一命令后带有分号，则逗号可以省略，此时只显示最后一条命令的执行结果。例如， 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上一行的逻辑继续。例如， 3.命令行编辑的常用控制键及其功能 4.学会使用MATLAB的帮助功能 使用MATLAB的帮助功能可以通过主窗口中的Help菜单项，或者在命令窗口中输入helpwin，helpdesk，doc来获取帮助页面。 帮助页面左边为帮助向导，右边为对应的帮助项。在帮助向导页面中包含4个可供选择选项卡：Contents选项卡用来查看帮助的主题；Index选项卡根据指定的关键词进行查找；Search Results选项卡查找指定的单词；DeMos选项卡查看和运行MATLAB的演示程序。 5.MATLAB的变量和数据操作 6.变量的管理 7.MATLAB的矩阵及其基本运算 矩阵的生成： 5.冒号表达式 矩阵的拆分： 矩阵的算术运算： 矩阵运算常用函数 常用的数学函数 关系运算： 逻辑运算： 四、课堂演示 1，计算的值 lg(10) MATLAB命令：cos(pi/4)+exp(2)+log(3) 计算结果：ans = 9.1948 说明： (1)在MATLAB中，有一些预留的变量，如pi，eps，i，j，k，ans，inf，Nan等等 (2)计算自然底数的次幂，可以调用函数，而计算一般实数的次幂，则可以调用MATLAB命令； (3)表示以自然底数为底数的对数，若要计算以10为底的对数，则应该调用，要计算以其它实数为底的为对数时，则要经过对数性质进行转换，如：。 2, 生成小于10的正奇数构成的向量，并赋给变量 MATLAB命令：A = 1:2:10 或 A = [1 3 5 7 9] 说明： (1) 生成起始值为，步长为，终止值为的向量，即生成起始值为，公差为，终止值为的等差数列，若不是等差数列中的数，则向量的终止值为等差数列中小于的最大值；若公差为1，则可省略不写，如A=[1 2 3 4 5]可以写成：A = 1:5; (2)生成长度一定的等差数列时，也可以使用linspace，调用格式为linspace(a,b,n)，其含义是：生成一个起始值为a，终止值为b，个数为n的等差数列。 3.在MATLAB中输入矩阵，并赋给变量 MATLAB命令：B = [11 12 13 14;21 22 23 24;31 32 33 34;41 42 43 44] 说明： (1) 在输入矩阵时，同行元素间用空格或逗号隔开，不同行间要用分号隔开； (2)