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Matlab基本运算

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发表于 2019-12-25 10:25 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x

" Z6 ^+ X% r: @( m4 p1 HMatlab基本运算
8 h8 s! ^* ?: ~3 P2 g7 g一、实验任务和目的 # k  y8 W! M; q  Z3 Z
1. 掌握变量的定义与数据类型。 : G7 r' r' f9 `' ~/ o# D% T/ u+ R8 B
2. 掌握变量的初始化方法。
  e$ j: h  q! ?. H3 I1 k+ }3. 掌握数组、多维数组与子数组的定义、存储、赋值、变换。 & ?4 m0 r( |% q4 {2 A
4. 掌握逻辑数组的用法。 ) G6 |! d) d. j4 ~) U: p- u
5. 熟悉MATLAB常用的函数、常用标点和快捷键。 # }9 C, P, Z9 Y6 y
二、实验内容
$ q; L/ e; b  b" F! ]1. 8 h2 I0 t3 L7 M& b1 {
2. 已知A=[-1 5 4;0 7 8;3 61 7],B=[8 3 -1;2 5 3;-3 2 0],求下列表达式:
) ^; P- B4 A0 ~5 N0 Z4 w(1)A+6B和A2-B+I (I为单位矩阵)。
) z) d& T: w# B$ E' S0 y, [(2)A*B、A.*B和B*A。 & Z3 j) L* y6 ^0 p( s) ], z0 z" _
(3)A/B和B/A。 8 ^( G$ D: L. c- H* r0 j& d
(4)[A,B]和[A([1,3],:);B^2]。
; \# f! S4 c* [3 ]9 O' ^# z3.已知A=[23 10 -0.778 0; 41 -45 65 5; 32 5 0 32; 6 -9.54 54 3.14],完成下列操作: ' _9 p; Z3 F7 E$ }7 i2 }: P, w0 I
(1)输出A在[10,25]范围内的全部元素以及在A中的位置。
/ N! A7 U- `7 D4 ](2)取出A前3行构成矩阵B,前列构成矩阵C,右下角3X2子矩阵构成矩阵D,B与C的乘积构成矩阵E。
" o9 x. e$ A: c9 I; c+ {: K(3)分别求表达式E < D、E&D、E|D和~E|~D的值
* @$ R5 j- m- z  H1 ^; J9 P4. 已知A=[-29 6 18;20 5 12;-8 8 5],求A的特征值及特征向量,并分析其数学意义。
2 u% B: ^. S( a# C  s6 W3 |+ b2 ?% q5 S( \/ V. j
三、实验过程和结果 ! `& E+ O+ }8 ?: x2 f
1. 求下列表达式的值。 4 ^/ P  Z! q; l! ]  ?. U
(1)
" g7 Q( p7 l5 k& @  A+ }* ^- V9 X' ^5 U1.4142
2 Y3 w( T$ h# N(2)
5 `# E- y3 Q& ]9 r8 a! ?-86.6487a2 * w6 n  H* m2 O, j5 C$ Y& g. P
(3)# {- f( g' S! f' K/ s
! W5 U9 e( R7 q8 A: E
  • 1.0e+04 *
  •    0.0113 - 0.0014i   0.0098 - 0.0055i
  •    3.9769 - 0.7393i   3.5412 - 2.1078i4 |. ]/ O1 C" ^& Q! J- i3 d2 Y

' H* W3 @& w; z0 I# @8 V* N1 d9 i8 X; G. q* f. {, d, b# g3 x7 e
已知A=[-1 5 4;0 7 8;3 61 7],B=[8 3 -1;2 5 3;-3 2 0],求下列表达式: & G# S0 S  r4 N: X
(1)A+6B和A2-B+I (I为单位矩阵)。. d, R- _  {: _$ m; M$ S/ A3 B
  • ans =
  •     47    23    -2
  •     12    37    26
  •    -15    73     7
  • ans =
  •      6   271    65
  •     22   533   109
  •     21   867   550  C% d; i# Q" f4 ^! `& @8 G

# [/ @9 M$ G9 P- L0 p. l) ~4 h  Q; n
" z8 B8 `4 n2 i, b. F" `8 ]+ R2 W(2)A*B、A.*B和B*A。
% [8 `9 O0 U( E+ Y& A5 i% A' i# V6 h! }
  • ans =
  •    -10    30    16
  •    -10    51    21
  •    125   328   180
  • ans =
  •     -8    15    -4
  •      0    35    24
  •     -9   122     0
  • ans =
  •    -11     0    49
  •      7   228    69
  •      3    -1     4: g. q9 N0 G- j3 E
2 V' d* H8 H0 u2 B

+ L! t/ u; {# U1 E(3)A/B和B/A。
$ m+ e6 |& j0 m$ @. g  ]* L$ S3 c! k2 T1 X
  • ans =
  •    -0.3936    1.2021    0.0851
  •    -0.9468    2.3511   -0.9574
  •     4.6170    3.8723   13.8936
  • ans =
  •    -7.1979    3.2400    0.2674
  •    -1.7284    1.1600    0.0905
  •     2.8737   -1.4000   -0.04219 A: G4 ~/ V3 _9 q
2 r$ n7 n: k" q$ c" c8 k
3 `% Y, I, S. e5 g- O  A
(4)[A,B]和[A([1,3],:);B^2]。  O' `  e% D) a

2 T9 u8 g, {( v- g, c" L
  • ans =
  •     -1     5     4     8     3    -1
  •      0     7     8     2     5     3
  •      3    61     7    -3     2     0
  • ans =
  •     -1     5     4
  •      3    61     7
  •     73    37     1
  •     17    37    13
  •    -20     1     9
    1 A, D# ?( P* l9 R8 x! N8 h

5 S- T3 L/ O; l5 L3 j8 o! v' C/ _3 p5 g
3.已知A=[23 10 -0.778 0; 41 -45 65 5; 32 5 0 32; 6 -9.54 54 3.14],完成下列操作: 4 A) R% s, s- K; i* ?
(1)输出A在[10,25]范围内的全部元素以及在A中的位置。
8 P/ L6 ~/ k! ~5 i
+ V/ i0 d" ]4 ]% f
  • 1 至 6 列
  •    65.0000         0   54.0000         0    5.0000   32.0000
  •   7 列
  •     3.1400
  • i =
  •      2     3     4     1     2     3     4
  • j =
  •      3     3     3     4     4     4     4
    ' _! ?' ^* _4 h( R6 N" U$ j8 B) }

) w1 d) j. I' ?- L- |' Q; \
) n+ J4 K* L+ N: T% E# F. H0 C3 ]& x" q(2)取出A前3行构成矩阵B,前3行两列构成矩阵C,右下角3X2子矩阵构成矩阵D,B与C的乘积构成矩阵E。
' C+ k3 Z, L0 U: a# k# m) H, z7 ~4 A% Q% X
  • B =
  •    23.0000   10.0000   -0.7780         0
  •    41.0000  -45.0000   65.0000    5.0000
  •    32.0000    5.0000         0   32.0000
  • C =
  •    23.0000   10.0000
  •    41.0000  -45.0000
  •    32.0000    5.0000
  •     6.0000   -9.5400
  • E =
  •   1.0e+03 *
  •     0.9141   -0.2239
  •     1.2080    2.7123
  •     1.1330   -0.2103
  • D =
  •    65.0000    5.0000
  •          0   32.0000
  •    54.0000    3.1400
    . X9 A! j, E4 e) [, n  Z; K: C* B

9 f, @, V) X. }
& ]( w( J; ~% P! b+ H- J* z(3)分别求表达式E< D、E&D、E|D和~E|~D的值
1 h, Y4 [8 n9 x0 m: rans =7 Z2 ?0 \7 B4 F1 n, o4 K% q
6 @" ?; X. X) m
  • 0     1
  • 0     0
  • 0     1( ]* ]2 G* U" h. i# E" e- T
3 a- W, s9 I/ v2 o$ b7 ^
% X2 X1 {% E8 d+ X1 c
ans =) {. b* q% y; V* k) A) c) o

5 ?# m* P% G  F% C/ Q9 p8 w4 \9 w& q
  • 1     1
  • 0     1
  • 1     18 r% ?0 s/ r$ e3 R3 ]

' `; B# K* B4 z$ q) F. \' p* i3 b
ans =
( |1 W" t4 s8 N2 Z* ?6 Q
5 F1 S/ C2 C, v
  • 1     1
  • 1     1
  • 1     1  B8 ]: F0 i: y* E
: ?8 N' q  j8 c5 |7 W8 r
- p* K0 ~( h, y( s3 r- p" \
ans =' j; n& g- w, X# k0 v# F; _
* b7 h( t1 @$ ^6 D
  • 0     0
  • 1     0
  • 0     0
    " G9 l* z) C5 e+ g

5 F* C6 p% E6 l/ Q( k9 J/ x/ N: G7 M  k7 X0 V
4. 已知A=[-29 6 18;20 5 12;-8 8 5],求A的特征值及特征向量,并分析其数学意义。) o2 c' y. Z% t$ G3 u; c* ]
4 ~/ W9 Z4 ~/ A! ?& U
V =
. b# S# j7 S  }' x
6 t+ {2 q* p/ j: G# j9 |
  •    0.7130    0.2803    0.2733
  •    -0.6084   -0.7867    0.8725
  •     0.3487    0.5501    0.4050
    + l6 m. A. d2 F! _3 X$ C1 ?
2 n) ]# u2 E3 ?/ ]* n; B% T" g

% ]+ x0 g, r( }4 ]: k; X, V2 SD =
- H! K. b0 h; }; J/ l+ ~- S' Q9 u  B) |- ?
  •   -25.3169         0         0
  •          0  -10.5182         0
  •          0         0   16.8351
    . q$ u( z  k9 z' j5 ~( T7 U/ O
$ S) `# O0 m! n7 v8 i$ Y0 r$ |; }, P! v
5 J) H( T9 q  R; Q
特征值:-25.3169,-10.5182,16.8351 - v( I7 o# E* k5 j
各特征值对应的特征向量为V的各列构成的向量 . G, Q) a% Z$ \- ]
数学意义: 2 g6 L$ i. O# O2 q+ I) {6 T
A*V=V*D
1 E4 @' H; ^5 H$ }2 \3 FA是n阶方阵,若有数λ和非零向量X,使得 " f0 f* V# E$ t
AX=λX
& C0 i9 @: X# s+ o' q, Y7 t! Q则称数λ是A的特征值,非零向量X是A对应于特征值λ的特征向量。
4 @% j& U7 c$ u5 V% c2 Q
, N( E9 Y* o" ~! r# \" c+ p四、实验总结和心得
7 G7 V# _5 F7 e' a& B1. 掌握了变量的定义与数据类型。 : R( S3 r7 S2 A# x  s9 ?
2. 掌握了变量的初始化方法。
' |0 Y( e8 W5 n; w3. 掌握了数组、多维数组与子数组的定义、存储、赋值、变换。 / _1 D: ]2 W1 B5 B3 K9 J: v
4. 掌握了逻辑数组的用法。
8 U7 k9 R' P( v' K! ^5. 熟悉了MATLAB常用的函数、常用标点和快捷键。
2 f+ z5 W: j+ j" _9 P9 {& C  t# k. z4 s8 \; H4 d7 a

+ c/ n4 D. a3 Q* `/ M/ J; v

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发表于 2019-12-25 19:09 | 只看该作者
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