Matlab实验指导书(含参考程序)
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实验一：Matlab操作环境熟悉 一、实验目的
1．初步了解Matlab操作环境。
2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。 二、实验内容
熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool，并进行下列计算： funtool (回车)，出现三个窗口：
Figure 、Figure 为函数曲线视窗， Figure 为运算控制器。 1．单函数运算操作。 求下列函数的符号导数 (1) y=sin(x);
(2) y=(1+x)^3*(2-x); 求下列函数的符号积分 (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); 求反函数 (1) y=(x-1)/(2*x+3); (2) y=exp(x);
(3) y=log(x+sqrt(1+x^2)); 代数式的化简
(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号窗口的第一排按键是单函数运算操作键 df/dx ------求函数f 对x的符号导数 int f ------求函数对x的符号积分 simple f ------对函数作尽可能的化简 num f ------取函数的分子表达式 den f ------取函数的分母表达式 1/f ------求函数的倒数1/f
finv ------f -1 求函数的反函数，即g(f(x))=x 2．函数与参数的运算操作。
从y=x^2通过参数的选择去观察下列函数的图形变化 (1) y1=(x+1)^2
《Matlab语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书 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号窗口的第二排按键是函数与参数的运算操作键 f+a -------求函数与a的和 f-a -------求函数与a的差 f*a -------求函数与a的积 f/a -------求函数除与a的商
f^a -------求函数以a为指数的值
f(x+a) -------作自变量的变换，以x+a代替x f(x*a) -------作自变量的变换，以a*x代替x
其中a的默认值为1/2，可以在控制栏中去修改参数a的数值。 3．两个函数之间的操作 求和 (1) sin(x)+cos(x)
(2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5 乘积 (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); 求复合函数 (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号窗口的第三排按键是函数与函数的运算操作键 f+g ------计算f(x)+g(x)，并将结果显现在1号窗口中 f-g ------计算f(x)-g(x) ，并将结果显现在1号窗口中 f*g ------计算f(x)*g(x) ，并将结果显现在1号窗口中 f/g ------计算f(x)/g(x) ，并将结果显现在1号窗口中 f(g)------求复合函数f(g(x)) ，并将结果显现在1号窗口中 g=f ------将f(x)赋给g ，并将结果显现在2号窗口中 swap ------交换1号和2号视窗的显示 三、设计提示
1．初次接触Matlab应该注意函数表达式的文本式描述。 2．在使用图形函数计算器funtool时，注意观察1号和2号窗口中函数的图形。 四、实验报告要求
《Matlab语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书 3
1．针对图形函数计算器funtool，对每一类型计算记录其中一个图形的曲线。 2．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。 实验二：M文件和Mat文件操作 一、实验目的
1．定制自己的工作环境。 2．编写简单的M文件。 3．保存内存工作区中的变量到.mat文件。 4．学会只用Matlab帮助。 二、实验内容
1．使用format命令和File|Peferences菜单定制自己的工作环境。
2．编写如下M文件，试调整参数a的大小，观察并记录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．保存内存工作区变量a、t、y1、y2到文件；关闭Matlab，再重新启动；观察内存工作区；重新根据.mat文件恢复原来的工作区变量。
4．在命令窗口中查看exp函数的帮助；运行helpwin查看超文本格式的帮助文件，试翻译并记录下信号处理工具箱中的函数分类。 三、设计提示
1．可以用命令语句、菜单或按钮等多种方式执行命令。 2．用于xxM文件的文本xx器还可以执行和调试程序。 3．不同的工具箱可能包含同名的函数，查看帮助时应注意在左侧栏选择相应的工具箱类别。 四、实验报告要求
1．对实验内容2，说明参数a的大小对y1、y2波形特征的影响。 2．翻译命令窗口中的exp函数的帮助信息。 3．运行helpwin，试翻译并记录下信号处理工具箱中的函数分类。
4．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。
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