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1、5第一章MATLAB软件操作实验实验1矩阵的建立和基本运算一、实验目的熟悉矩阵(matrixlaboratory)初等变换的方法以及矩阵运算的各种命令.二、实验内容与要求1.启动与退出2.数、数组、矩阵的输入(1)数的输入>>a=5>>b=2-5i注意:在行尾加“;”,该行结果不显示;标点符号一定要在英文状态下输入!(2)数组的输入>>b=[1,3,5,7,9,11]>>c=1:2:11>>d=linspace(1,11,6)问题:若b为在0~2π(π用pi表示)之间均匀分布的22个数据,c=(1.3,2.5,7.6,2,-3),d=(23,20,17,14,11,8,5
2、,2),各用何种方法输入较简单?(3)矩阵的输入>>A=[2,3,5;1,3,5;6,9,4]%行之间要用分号隔开A=2355第一章MATLAB软件操作实验135694>>m=input('请输入初始量,m=');请输入初始量,m=问题:输入A(2,3),结果如何?输入A(7)又如何?注意:变量名开头必须是英文字母,变量名对字母大小写是区分的.3.矩阵大小的测试和定位numel(Numberofelementsinanarrayorsubscriptedarrayexpression.)>>A=[3,5,6;2,5,8;3,5,9;3,7,9]>>d=numel(A)%测
3、试定矩阵A的元素数,5.x版本没有此命令>>[n,m]=size(A)%测试A的行(n)、列(m)数>>[i,j]=find(A>3)%找出A中大于3的元素的行列数注意:对一个数组可用n=length(A),A若是矩阵,n给出A的行、列数的最大值.4.矩阵的块操作>>A(2,:)%取出A的第2行的所有元素>>A([1,3],:)%取出A的第1,3行的所有元素>>A(2:3,1:2)%取出A的2,3行与1,2列交叉的元素>>A([1,3],:)=A([3,1],:)%将A的1行和3行互换问题:如何将A的2,3列互换?>>A(2,:)=4%将A的第2行的所有元素用4取代5第一
4、章MATLAB软件操作实验>>A(find(A==3))=-3%将A中等于3所有元素换为-3>>A(2,:)=[]%删除A的第2行>>reshape(A,2,6)%返回以A的元素重新构造的2×6维矩阵>>[A(1:3,2:3),A(2:4,1:2);A,A(:,2)]%由小矩阵构造大矩阵。5.矩阵的翻转操作flip(抛、弹、翻转),rotation(旋转)>>flipud(A)%A进行上下翻转>>fliplr(A)%A进行左右翻转>>rot90(A)%A逆时针旋转90°6.特殊矩阵的产生random(随意,任意),randn(Normallydistributedrand
5、omnumbers.)randperm(Randompermutation.(排列))>>A=eye(n)%产生n维单位矩阵>>A=ones(n,m)%产生n×m维1矩阵>>A=zeros(n,m)%产生n×m维0矩阵>>A=rand(n,m)%产生n×m维随机矩阵(元素在0~1之间)问题:产生一个在区间[10,20]内均匀分布的4阶随机矩阵.>>randn(m,n)%产生m×n正态分布随机矩阵>>randperm(n)%产生1~n之间整数的随机排列【例】>>randperm(6)ans=3215465第一章MATLAB软件操作实验7.数的运算sqrt(squareroo
6、t),exp(exponent),log(logarithm)>>4+2>>4*2>>4/2%4右除2,等于2>>42%4左除2,等于0.5>>4^3%4的3次方>>sqrt(4)%4的算术平方根,和4^0.5比较>>exp(3)%e的3次方,不能输成e^3>>log(4)%4的自然对数,log10(4)是以10为底,log2(4)是以2为底8.矩阵的运算det(determinant,行列式,决定性的,有决定作用的),rank(秩,等级),inv(inverse,倒转的,反转的),eig(eigenvalues,eigenvectors,本征的,固有的)>>A’%A的
7、转置>>det(A)%A的行列式,A必须是方阵>>rank(A)%A的秩>>inv(A)%A的逆>>eig(A)%A的本征值>>[X,D]=eig(A)%A的本征矢量X及本征值D>>3*A%常数与矩阵相乘>>A+B%A,B必须是同维矩阵,和3+A进行比较>>A–B%A,B必须是同维矩阵,和3-A进行比较>>A*B%和A.*B进行比较5第一章MATLAB软件操作实验>>A/B%(和A./B进行比较)>>AB%(和A.B进行比较)>>A^2%A^2相当于A*A(和A.^2进行比较)注意:“.*”,“./”,“.”,“.^”称