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类型matlab期末课程设计.doc

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    1、电气与计算机工程学院课程名称:MATLAB 语言及应用项目名称:期末课程设计姓名:叶健行学号:1820180102018 年 12 月 25 日中山大学南方学院MATLAB 数值计算课程实验报告1目录1 课程设计目的 .12 课程设计题目及要求 13 MATLAB 程序及结果 34 总结 19MATLAB 数值计算课程实验报告11 课程设计目的(1)掌握 MATLAB 基本知识及技能。(2)掌握数值分析方法及其常见的数值算法 MATLAB 编程实现的能力。(3)具备选择合适的开发平台进行 MATLAB 程序设计的能力 。(4)具备解决问题,进行初步 MATLAB 程序设计的能力。(5)初步了解

    2、学习如何使用 MATLAB 进行计算、求根、绘图、拟合。(6)掌握数学建模问题的一般解决步骤。(7)掌握数据插值等问题解决方法。2 课程设计题目及要求选择第 1、4、5、9、10、11、12 共 7 题进行作答。1 给出某地一个月内温度的测定值(内含平均温度、最低、最高温度),并求其平均温度、最低、最高温度的平均值、标准差。(参考下表) (15 分)四月份每天的温度报表温度日期平均温度()最高温度()最低温度()1 10.2 19 82 14.3 19 103 13.0 19 94 15.8 19 125 9.7 15 76 8.0 16 47 15.2 20 88 14.8 20 79 10

    3、.3 17 710 12.1 19 711 14.7 22 912 15.3 27 1213 22.6 29 1714 20.7 27 1615 22.3 31 1916 13.0 15 1217 16.9 25 12MATLAB 数值计算课程实验报告218 13.5 16 1019 8.7 11 620 7.3 11 421 11.8 15 822 10.9 14 823 15.6 21 1224 17.8 25 1325 18.6 24 1426 22.7 29 1727 23.5 28 1828 24.5 29 1829 18.6 27 1430 18.9 27 154 试依序回答下面的

    4、问题 (20 分)(a) 用 plot 绘制函数 f(x)=xcos(x)与 g(x)=sin(x)的图形于同一个视窗内(Figure 1);(5 分)(b) 用 subplot 将两个函数图形绘制在同一视窗的左右两幅子图内(Figure 2)。绘图范围取 。(5 分 )018x(c) 在 Figure 1 和 Figure 2 中用属性编辑区将 f(x)图形改成红色,g(x)的图形改为紫色,线条粗细为 3.0。(4 分)(d) 在 Figure 1 加入图例说明,其中 f(x)的图例为 xcos(x),g( x)的图例为 sin(x)。(2 分)(e) 在 Figure 1 加上图形的标题,

    5、标题名称为 Function Plots,字体为 Helvetica,大小为 16。(2 分) (f) 在 Figure 1 和 Figure 2 设定 x 轴的文字解为 x,y 轴的文字解说为 f(x) 14.3 19 10;13.0 19 9;15.8 19 12;9.7 15 7;8.0 16 4;15.2 20 8;14.8 20 7;10.3 17 7;12.1 19 7;14.7 22 9;15.3 27 12;22.6 29 17;20.7 27 16;22.3 31 19;13.0 15 17.3 11 4;11.8 15 8;MATLAB 数值计算课程实验报告510.9 14

    6、 8;15.6 21 12;17.8 25 13;18.6 24 14;22.7 29 17;23.5 28 18;24.5 29 18;18.6 27 14;18.9 27 15mean(A)std(A)2;16.9 25 12;13.5 16 10;8.7 11 6;代码截图:MATLAB 数值计算课程实验报告6结果:4 试依序回答下面的问题 (20 分)MATLAB 数值计算课程实验报告7(g) 用 plot 绘制函数 f(x)=xcos(x)与 g(x)=sin(x)的图形于同一个视窗内(Figure 1);(5 分)(h) 用 subplot 将两个函数图形绘制在同一视窗的左右两幅子

    7、图内(Figure 2)。绘图范围取 。(5 分)08x(i) 在 Figure 1 和 Figure 2 中用属性编辑区将 f(x)图形改成红色, g(x)的图形改为紫色,线条粗细为 3.0。(4 分)(j) 在 Figure 1 加入图例说明,其中 f(x)的图例为 xcos(x), g(x)的图例为sin(x)。(2 分)(k) 在 Figure 1 加上图形的标题,标题名称为 Function Plots,字体为Helvetica,大小为 16。(2 分) (l) 在 Figure 1 和 Figure 2 设定 x 轴的文字解为 x, y 轴的文字解说为 f(x) y1=x.*cos

    8、(x);y2=sin(x);plot(x,y1,x,y2);代码截图:结果:MATLAB 数值计算课程实验报告8Figure 1(b)代码:x=0:0.1:18;y1=x.*cos(x);y2=sin(x);subplot(121); plot(x,y1);subplot(122); plot(x,y2);代码截图:结果:MATLAB 数值计算课程实验报告9Figure 2(c)代码:x=0:0.1:18;y1=x.*cos(x);y2=sin(x);plot(x,y1,r,x,y2,m);代码截图:结果:MATLAB 数值计算课程实验报告10Figure 1x=0:0.1:18;y1=x.*

    9、cos(x);y2=sin(x);subplot(121); plot(x,y1,r);subplot(122); plot(x,y2,m);代码截图:结果:Figure 2(d)代码:MATLAB 数值计算课程实验报告11x=0:0.1:18;y1=x.*cos(x);y2=sin(x);plot(x,y1,x,y2);legend(xcos(x),sinx);代码截图:结果:Figure 1(e)代码:x=0:0.1:18;y1=x.*cos(x);y2=sin(x);plot(x,y1,x,y2);legend(xcos(x),sinx);MATLAB 数值计算课程实验报告12title

    10、(Function Plots,fontname,Helvetica,FontSize,16);代码截图:结果:Figure 1(f)代码:x=0:0.1:18;y1=x.*cos(x);y2=sin(x);subplot(121); plot(x,y1);xlabel(x)ylabel(f(x)subplot(122); plot(x,y2);xlabel(x)MATLAB 数值计算课程实验报告13ylabel(g(x)代码截图:结果:5 试画出 , , ,的图形:(10 分)2cos()xy10x10y(c) 分别用 mesh 函数和 surf 函数画出三维立体图,描述其区别。(5 分)(

    11、d) 画出等高线图。(5 分)(a)Mesh:代码:x=-10:0.5:10;MATLAB 数值计算课程实验报告14y=-10:0.5:10;X,Y=meshgrid(-10:0.5:10);r=sqrt(X.2+Y.2);Z=cos(r);mesh(X,Y,Z)代码截图:结果:surf:代码:x=-10:0.5:10;y=-10:0.5:10;X,Y=meshgrid(-10:0.5:10);r=sqrt(X.2+Y.2);Z=cos(r);MATLAB 数值计算课程实验报告15surf(X,Y,Z)代码截图:结果:区别:mesh 命令绘制的图形是一个一排排的彩色曲线组成的网格图;而 sur

    12、f 命令绘制得到的是着色的三维曲面。(b)代码:x=-10:0.5:10;y=-10:0.5:10;X,Y=meshgrid(-10:0.5:10);r=sqrt(X.2+Y.2);Z=cos(r);contour(X,Y,Z)MATLAB 数值计算课程实验报告16代码截图:结果:9 弦割法求方程 在区间-2,-1内的一个实根近似值32()90fxx,使 .(15 分)*x*5()10f代码:function i,A=n(f,x0,x1,eps,NMAX)f=inline(x3-3*x2-x-9);x0=-2;x1=-1;NMAX=100;eps=0.00001;Tn=(f(x1)-f(x0)

    13、/(x1-x0);x2=x1-f(x1)/Tn;MATLAB 数值计算课程实验报告17i=1;A=;A=A,x0,x1,x2;while (abs(x2-x1)eps x1=x2;Tn=(f(x1)-f(x0)/(x1-x0);x2=x1-f(x1)/Tn;i=i+1;A=A,x2;endi,A代码截图:结果:MATLAB 数值计算课程实验报告1810 求 的根。(10 分)20.1()sin)5 0tftet代码:t=-5:1:5;x1=(sin(t).2;x2=-0.1.*t;y=x1.*exp(x2)-0.5.*abs(t);roots(y)代码截图:结果:11 用高斯算法编程求解下列线

    14、性方程组 的解。(15 分)159132604375486x代码:MATLAB 数值计算课程实验报告19function X=A1(A,b)%A 是一个 N 阶矩阵,b 是 n 维向量,X 是解A=1 5 9;2 6 10;3 7 11;4 8 12;b=13;14;15;16;N N=size(A);X=zeros(1,N+1);B=A b; %增广矩阵for p=1:N-1Y,j=max(abs(B(p:N,p);C=B(p,:);B(j+p-1,:)=C;if B(p,p)=0A 是奇异阵,方程无唯一解endfor k=p+1:Nm=B(k,p)/B(p,p);B(k,p:N+1)=B(

    15、k,p:N+1)-m*B(p,p:N+1)endend%程序函数 hui_dai 进行回代X=A1_hui_dai(B(1:N,1:N),B(1+N,N+1);function X=A1_hui_dai(A,b)n=length(b);X=zeros(n,1);X(n)=b(n)/A(n,n);for k=n-1:-1:1X(k)=(b(k)-A(k,k+1:n)*X(k+1:n)/A(k,k);end代码截图:MATLAB 数值计算课程实验报告20结果:MATLAB 数值计算课程实验报告2112 在实验中测得如下 10 组数据: (20 分)X 1 2 3 4 5 6 10 12 15 16

    16、 Y 7 15 19 30 38 37 23 69 39 28(1)求最多能拟合多项式的次数是多少?并求出各项系数。(3) 将数据点和拟合曲线在同一图中绘出。解析:因题目给出的实验数据是 10 组,可以看做是 10 个多项式方程组,仅当多项式的次数小于方程组的个数时,方程组为超定方程,此时才可以进行最小二乘多项式拟合,因此,最多拟合次数为 9 次。代码:X=1 2 3 4 5 6 10 12 15 16;Y=7 15 19 30 38 37 23 69 39 28;MATLAB 数值计算课程实验报告22a=polyfit(X,Y,9);x2=1:0.1:16;y2=polyval(a,x2);plot(X,Y,ro,x2,y2,m-)legend(原数据点,拟合曲线)a,s=polyfit(x2,y2,9)代码截图:结果:MATLAB 数值计算课程实验报告234 总结(1)程序开始有变量说明,语句后面有注释;(2)养成画流程图的习惯;(3)不要把文件保存在 MATLAB 路径下;(4)分段调试程序;

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