Matlab语言应用技能训练报告刘鹏

沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练（实验报告）班级94070301学号2009040703018学生姓名刘鹏指导教师沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第1页-Matlab语言应用技能训练实验报告一、实验目的为了更好地理解高等数学的应用价值，培养数学学习的兴趣，提高学生利用计算机进行探究的综合能力，综合运用高等数学和计算机程序设计和专业知识，结合本专业特点和研究方向，开展的实验活动。提出了科学性、系统性、细致性和创新性等指标，作为实验的评价标准。二、实验要求所有运算都以M文件程序方式给出；每位同学设定的数据不能相同；程序有注释。为以下题目画出程序流程并编写运行程序，附运行结果。1.矩阵的建立和基本运算1.题目：创建m×n阶矩阵A并显示（要求m≥3，n≥4，m≠n）；将A的各列依次排成一个列向量并显示；计算A的秩程序：A=[31415;92653;58979;32384]S1=[31415];a=S1';S2=[92653];b=S2';S3=[58979];c=S3';S4=[32384];d=S4';A1=A(a)A2=A(b)A3=A(c)A4=A(d)rank(A)运行结果：A=31415926535897932384沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第2页-A1=53331A2=49215A3=12484A4=59523沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第3页-ans=42．多项式和线性方程组的求解1.题目：求解方程组147439432632321321321xxxxxxxxx程序：[x1,x2,x3]=solve('x1+2*x2+3*x3-6','2*x1+3*x2+4*x3-9','3*x1+4*x2+7*x3-14');g=eval([x1,x2,x3])运行结果：g=1113．符号运算1.题目：已知二元函数),(yxf（函数自己设定，不能雷同），分别对函数f按自变量x和y的降幂排列程序：symsxyf=(y+x)^3*(x+1)f1=collect(f,x)f2=collect(f,y)运行结果：f=(y+x)^3*(x+1)f1=x^4+(3*y+1)*x^3+(3*y^2+3*y)*x^2+(y^3+3*y^2)*x+y^3沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第4页-f2=(x+1)*y^3+3*x*(x+1)*y^2+3*x^2*(x+1)*y+x^3*(x+1)4．二维绘图题目：绘制一个二维图像。程序：theta=0:0.1:2*pi;r=sin(5*theta);polar(theta,r,'r-')运行结果：5.微积分基本运算1.题目：求下列函数积分30)6sin(dtt;dxxxe21ln11dxxx12arctan;dxxx)1()1(122程序：symsxa=int(sin(x+pi/6),0,3*pi)b=int(1/(x*(1+log(x))^1/2),1,exp(2))c=int(finverse(tan(x))/x^2,1,realmax)d=int(1/((x+1)^2*(x^2+1)))运行结果：a=沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第5页-3^(1/2)b=2*log(1+log(4159668786720471)-49*log(2))c=-1/179769313486231590772930519078902473361797697894230657273430081157732675805500963132708477322407536021120113879871393357658789768814416622492847430639474124377767893424865485276302219601246094119453082952085005768838150682342462881473913110540827237163350510684586298239947245938479716304835356329624224137216*atan(179769313486231590772930519078902473361797697894230657273430081157732675805500963132708477322407536021120113879871393357658789768814416622492847430639474124377767893424865485276302219601246094119453082952085005768838150682342462881473913110540827237163350510684586298239947245938479716304835356329624224137216)+2049/2*log(2)-1/2*log(32317006071311007300714876688669951960444102669715484032130345427524655138867890893197201411522913463688717960921898019494119559150490921095088152386448283120630877367300996091750197750389652106796057638384067568276792218642619756161838094338476170470581645852036305042887575891541065808607552399123930385521914333389668342420684974786564569494856176035326322058077805659331026192708460314150258592864177116725943603718461857357598351152301645904403697613233287231227125684710820209725157101726931323469678542580656697935045997268352998638215525166389437335543602135433229604645318478604952148193555853611059596230657)+1/4*pid=-1/2/(x+1)+1/2*log(x+1)-1/4*log(1+x^2)沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第6页-6．非线性方程和常微分方程的解法1.题目：求方程组的数值特解，并画出图形22sin'cos'tytxt∈[-30,30],取t=0时，x=0,y=0程序：symsxytA=[1,0;0,1];b=[cos(t^2);sin(t^2)];f=A\b[T,Y]=ode45('fdo2',[0,15],[0;0])figure(1)plot(T,Y(:,1),'g-',T,Y(:,2),'r--')legend('x(t)','y(t)',0)figure(2)plot(Y(:,1),Y(:,2))title('解轨迹')运行结果：沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第7页-7．三维绘图1.题目：绘制空间曲线tzttytx2cos960,1.05.032及tzttytx2sin220,sin2cos2程序：1symst;x=0.5*t^2;y=0.1*t^3;z=9*cos(2*t);ezplot3(x,y,z,[0,6])2symst;x=2*cos(t);y=2*sin(t);z=2*sin(2*t);ezplot3(x,y,z,[0,2*pi])运行结果：ans=沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第8页-1ans=28．曲线拟合与插值运算1.题目：自己设定数组x,y分别进行二次、三次与四次多项式拟合，求出相应的拟合多项式，在同一坐标平面上用不同颜色将这三种拟合曲线绘制出来，经过对比分析，挑选出你认为比较理想的一条曲线来程序：x=0:0.5:5*pi;y=sin(x)+0.5*rand(size(x));p1=polyfit(x,y,2)plot(x,y,'*')y1=polyval(p1,x);plot(x,y,'*',x,y1,’b’)沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第9页-p2=polyfit(x,y,3)plot(x,y,'*')y2=polyval(p2,x);plot(x,y,'*',x,y2,’k’)p3=polyfit(x,y,4)plot(x,y,'*')y3=polyval(p3,x);plot(x,y,'*',x,y2,’r’)运行结果：沈阳航空航天大学自动化学院Matlab语言应用技能训练实验报告-第10页-因此三次拟合效果最理想。三、设计体会及建议通过对matlab的学习，我掌握了很多有关这种语言的运用知识和应用方法，我深深体会到这是一种很实用，很便捷的软件，它可以让我们很方便的处理在数学运算中遇到的矩阵的建立和基本运算、多项式和线性方程组的求解、符号运算、二维绘图、微积分基本运算、非线性方程和常微分方程的解法、三维绘图曲线、拟合与插值运算等问题，在生活和生产中起到了很大的作用，因此，在学习matlab的用语言时，要非常用心，但是在学习过程中也遇到了许多的困难，主要在一些细节方面注意的不够周到，导致在很多小问题上浪费了很多的时间，以后应该注意。在设计程序的过程中，我也遇到了很多问题，但通过查看实验指导书，翻阅相关书籍，请教老师，这些问题基本可以解决，可以说这是一次学习上的实习，更是对我们分析问题解决问题能力上的一次考验，很有意义，很有价值！我会以此次实习为契机，让自己学到更多的专业知识，在今后的学习工作生活中做到更好！