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《Matlab語言及其在電子資訊科學中的應用》實驗指導書
《Matlab語言及其在電子資訊科學中的應用》實驗指導書
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實驗一:Matlab操作環境熟悉
一、實驗目的
1.初步了解Matlab操作環境。
2.學習使用圖形函數電腦指令funtool及其環境。
二、實驗内容
熟悉Matlab操作環境,認識指令視窗、記憶體工作區視窗、曆史指令視窗;學會使用format指令調整指令視窗的資料顯示格式;學會使用變量和矩陣的輸入,并進行簡單的計算;學會使用who和whos指令檢視記憶體變量資訊;學會使用圖形函數電腦funtool,并進行下列計算:
1.單函數運算操作。
求下列函數的符号導數
(1) y=sin(x);
(2) y=(1+x)^3*(2-x);
求下列函數的符号積分
(1) y=cos(x);
(2) y=1/(1+x^2);
(3) y=1/sqrt(1-x^2);
(4) y=(x-1)/(x+1)/(x+2);
求反函數
(1) y=(x-1)/(2*x+3);
(2) y=exp(x);
(3) y=log(x+sqrt(1+x^2));
代數式的化簡
(1) (x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4);
(2) sin(x)^2+cos(x)^2;
(3) x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x);
2.函數與參數的運算操作。
從y=x^2通過參數的選擇去觀察下列函數的圖形變化
(1) y1=(x+1)^2
(2) y2=(x+2)^2
(3) y3=2*x^2
(4) y4=x^2+2
(5) y5=x^4
(6) y6=x^2/2
3.兩個函數之間的操作
求和
(1) sin(x)+cos(x)
(2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5
乘積
(1) exp(-x)*sin(x)
(2) sin(x)*x
商
(1) sin(x)/cos(x);
(2) x/(1+x^2);
(3) 1/(x-1)/(x-2);
求複合函數
(1) y=exp(u)u=sin(x)
(2) y=sqrt(u)u=1+exp(x^2)
(3) y=sin(u)u=asin(x)
(4) y=sinh(u)u=-x
三、設計提示
1.初次接觸Matlab應該注意函數表達式的文本式描述。
2.在使用圖形函數電腦funtool時,注意觀察1号和2号視窗中函數的圖形。
四、實驗報告要求
1.針對圖形函數電腦funtool,對每一類型計算記錄其中一個圖形的曲線。
2.書寫實驗報告時要結構合理,層次分明,在分析描述的時候,需要注意語言的流暢。
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實驗二:M檔案和Mat檔案操作
一、實驗目的
1.定制自己的工作環境。
2.編寫簡單的M檔案。
3.儲存記憶體工作區中的變量到.mat檔案。
4.學會隻用Matlab幫助。
二、實驗内容
1.使用format指令和File|Peferences菜單定制自己的工作環境。
2.編寫如下M檔案,試調整參數a的大小,觀察并記錄y1、y2的波形特征。
%example1.m
t=0:pi/100:4*pi;
a=3;
y2=exp(-t/a);
y1=y2.*sin(a*t);
plot(t,y1,'-r',t,y2,':b',t,-y2,':b');
3.儲存記憶體工作區變量a、t、y1、y2到example1.mat檔案;關閉Matlab,再重新啟動;觀察記憶體工作區;重新根據.mat檔案恢複原來的工作區變量。
4.在指令視窗中檢視exp函數的幫助;運作helpwin檢視超文本格式的幫助檔案,試翻譯并記錄下信号處理工具箱(Signal Processing Toolbox)中的函數分類(Functions -- Categorical List)。
三、設計提示
1.可以用指令語句、菜單或按鈕等多種方式執行指令。
2.用于編輯M檔案的文本編輯器還可以執行和調試程式。
3.不同的工具箱可能包含同名的函數,檢視幫助時應注意在左側欄選擇相應的工具箱類别。
四、實驗報告要求
1.對實驗内容2,說明參數a的大小對y1、y2波形特征的影響。
2.翻譯指令視窗中的exp函數的幫助資訊。
3.運作helpwin,試翻譯并記錄下信号處理工具箱(Signal Processing Toolbox)中的函數分類(Functions -- Categorical List)。
4.書寫實驗報告時要結構合理,層次分明,在分析描述的時候,需要注意語言的流暢。
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實驗三:矩陣運算與元素群運算
一、實驗目的
1.掌握數組與矩陣的建立。
2.掌握矩陣運算與數組運算。
3.掌握基本元素群運算。
4.掌握向量與矩陣