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1、黄淮学院电子科学与工程系matlab控制与系统仿真课程验证性实验报告实验名称MATLAB的数值计算实验时间2013年05月21日学生姓名王茂胜实验地点同组人员无专业班级电技1001B1、实验目的1.掌握积分的数值计算方法;2.掌握微分的数值计算方法。2、实验主要仪器设备和材料:计算机PC一台、MATLAB软件7.03、实验内容和原理:实验内容:(1)求定积分:1)2)(2)求二重定积分1)2)3)设X由区间内均匀分布的10个点组成,求向量的1~3阶差分。4)设用3种不同的方法求函数的数值导数,并在同一个坐标系中作出的图像。思考与练
2、习:(1)简述数值微分与积分的计算过程。(2)试用函数quad、quadl和trapz、求积分,比较3种算法的精度()(3)求定积分1)2)(4)求3重积分:(5)设,用不同的方法求函数的数值导数,并在同一个坐标系中作出的图像。1)用一个5次多项式拟合函数,并对求一般意义下的导数,求出在假设点的值。2)用diff函数直接求在假设点的数值导数。3)先求出导函数,然后直接求在假设点的导数。4、实验方法、步骤:(1)、求定积分:1)、新建M文件m4_1_1.m,输入内容:symsrx;r=int('sin(x)/x',x,0,2)运行,
3、观察结果。2)、新建M文件m4_1_2.m,输入内容:symsx;int('((x-0.3)^2+0.01)^(-1)-((x-0.09)^2+0.04)^(-1)',0,1)运行,观察结果。(2)、求二重定积分:1)、新建M文件m4_2_1.m,输入内容:f=@(x,y)exp(-(x.^2+y.^2));I=dblquad(f,0,1,0,1)运行,观察结果。2)、新建M文件m4_2_2.m,输入内容:f=@(x,y)abs(cos(x+y));I=dblquad(f,0,pi,0,pi)运行,观察结果。(3)、新建M文件m4
4、_3.m,输入内容:x=linspace(0,2*pi,10);y=sin(x);dy1=diff(y)dy2=diff(y,2)dy3=diff(y,3)运行,观察结果。(4)、新建M文件m4_4.m,输入内容:x=[-pi:0.1*pi:pi]f=sin(x)./(x+cos(2*x))plot(x,f,'k-')holdonf1=diff(f)./diff(x)plot(x(1:end-1),f1,'r--')运行,观察结果。5、实验现象、实验数据记录:(1)、1)、运行结果:2)、运行结果:(2)、1)、运行结果:2)、运
5、行结果:(3)、运行结果:(3)、运行结果:6、实验现象、实验数据的分析:分析:1、symsrx;r=int('sin(x)/x',x,0,2)。使用syms定义式中的符号变量,然后直接调用int(f(x),a,b)函数求解表达式的积分。其中f(x)为所求积分的函数表达式,a,b分别为积分的上限和下限。2、f=@(x,y)exp(-(x.^2+y.^2));I=dblquad(f,0,1,0,1)。使用两次一重积分求二重积分,f=@(x,y)exp(-(x.^2+y.^2)),y从0积分到1,x从0积分到1。3、x=linspac
6、e(0,2*pi,10)为定义x的取值范围,调用差分函数diff()求差分。其中dy1=diff(y)为计算一阶差分,dy2=diff(y,2)为计算二阶差分,dy3=diff(y,3)为计算三阶差分。4、,利用syms定义符号,利用diff函数求符号导数:Y=diff(X,n),求函数X的n阶导数,然后再用plot()函数绘制函数的图形。7、实验结论:通过本次练习,掌握积分的数值计算方法和微分的数值计算方法,达到了预期的实验目的。指导教师评语和成绩评定:实验报告成绩:指导教师签字:年月日