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" 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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