Matlab實驗指導書(含參考程式)
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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： funtool (回車)，出現三個視窗：
Figure 、Figure 為函數曲線視窗， Figure 為運算控制器。 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);
在3号視窗的第一排按鍵是單函數運算操作鍵 df/dx ------求函數f 對x的符号導數 int f ------求函數對x的符号積分 simple f ------對函數作盡可能的化簡 num f ------取函數的分子表達式 den f ------取函數的分母表達式 1/f ------求函數的倒數1/f
finv ------f -1 求函數的反函數，即g(f(x))=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
《Matlab語言及其在電子資訊科學中的應用》實驗指導書 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
在3号視窗的第二排按鍵是函數與參數的運算操作鍵 f+a -------求函數與a的和 f-a -------求函數與a的差 f*a -------求函數與a的積 f/a -------求函數除與a的商
f^a -------求函數以a為指數的值
f(x+a) -------作自變量的變換，以x+a代替x f(x*a) -------作自變量的變換，以a*x代替x
其中a的預設值為1/2，可以在控制欄中去修改參數a的數值。 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
在3号視窗的第三排按鍵是函數與函數的運算操作鍵 f+g ------計算f(x)+g(x)，并将結果顯現在1号視窗中 f-g ------計算f(x)-g(x) ，并将結果顯現在1号視窗中 f*g ------計算f(x)*g(x) ，并将結果顯現在1号視窗中 f/g ------計算f(x)/g(x) ，并将結果顯現在1号視窗中 f(g)------求複合函數f(g(x)) ，并将結果顯現在1号視窗中 g=f ------将f(x)賦給g ，并将結果顯現在2号視窗中 swap ------交換1号和2号視窗的顯示 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
《Matlab語言及其在電子資訊科學中的應用》實驗指導書 3
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。 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。 % 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中的函數分類。 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xxM檔案的文本xx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中的函數分類。
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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