Matlab實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、xxxx大 學(xué)實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課 程 系 別 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 報(bào) 告規(guī) 格 一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二實(shí)驗(yàn)原理 三實(shí)驗(yàn)儀器四實(shí)驗(yàn)方法及步驟五實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理六誤差分析及問題討論目 錄1. 實(shí)驗(yàn)一：matlab基本語法與繪圖 2. 實(shí)驗(yàn)二：matlab解規(guī)劃問題 3. 實(shí)驗(yàn)三：matlab解微積分與微分方程 4. 試驗(yàn)四：matlab解最短路問題 5. 試驗(yàn)五：概率統(tǒng)計(jì)模型 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 每次實(shí)驗(yàn)課必須帶上此本子，以便教師檢查預(yù)習(xí)情況和記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則。用正確的理論指導(dǎo)實(shí)踐袁必須人人親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，但反對(duì)盲目亂動(dòng)，更不能

2、無故損壞儀器設(shè)備這是一份重要的不可多得的自我學(xué)習(xí)資料袁它將記錄著你在大學(xué)生涯中的學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)成果。請(qǐng)你保留下來，若干年后再翻閱仍將感到十分新鮮，記憶猶新。它將推動(dòng)你在人生奮斗的道路上永往直前!實(shí)驗(yàn)一 matlab基本語法與繪圖1實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 matlab基本語法與繪圖3實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵罅私鈓atlab的基本知識(shí)，熟悉其上機(jī)環(huán)境，掌握利用matlab進(jìn)行基本運(yùn)算的方法，matlab矩陣運(yùn)算、循環(huán)語句與繪圖。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理內(nèi)容：1.矩陣a+b ，2. 在-1，2上畫的圖形原理：利用二維圖形和三維圖形的matlab編程的語言，編寫簡(jiǎn)單的二維圖形和三維圖形的程序。5主要儀器設(shè)備

3、計(jì)算機(jī)與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟步驟：1.(1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序 a=1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 b=1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 (3)點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，運(yùn)行其代碼 2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”shiyan5.2.m” 保存： fplot(exp(2*x)+sin(3*x.2),-1,2) (3)點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，運(yùn)行其代碼7實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析： 1. ans =

4、2 3 4 5 7 8 9 10 12 13 14 15即為a+b的結(jié)果2. fplot函數(shù)不能畫參數(shù)方程和隱函數(shù)圖形，但在一個(gè)圖上可以畫多個(gè)圖形。即為在-1，2上畫的圖形實(shí)驗(yàn)二 matlab解規(guī)劃問題1實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 matlab解規(guī)劃問題3實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮W(xué)會(huì)應(yīng)用matlab軟件求解線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理內(nèi)容：1. 2. 3.原理：利用求解線性規(guī)劃的單純形法和非線性規(guī)劃求解思路，應(yīng)用matlab軟件求解線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃。5主要儀器設(shè)備 計(jì)算機(jī)與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟步驟：1.(1)打開matlab

5、，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”fun.m” 保存： function f=fun(x); f=-2*x(1)-x(2);再新建一個(gè)m文件，mycon2.m定義非線性約束： function g,ceq=mycon2(x) g=x(1)2+x(2)2-25;x(1)2-x(2)2-7;ceq= ;再建一個(gè)主程序m文件，f1.m文件： x0=3;2.5; vlb=0,0; vub=5,10; a=; b=; aeq=; beq=; x,fval=fmincon(fun,x0,a,b,aeq,beq,vlb,vub,mycon2) (3)點(diǎn)擊保存和執(zhí)行按鈕，

6、運(yùn)行其代碼2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”fun.m” 保存: c=5 6 7 8; a=-5 -4 -5 -6;2 1 1 4; b=-530;160; aeq=1 1 1 1; beq=100; vlb=0,0,0,0; vub=; x,fval=linprog(c,a,b,aeq,beq,vlb,vub)(3) 點(diǎn)擊保存和執(zhí)行按鈕，運(yùn)行其代碼3.(1)打開matlab，新建file-m文件 (2)先建立m-文件 fun3.m: function f=fun3(x);f=-x(1)-2*x(2)+(1/2)*x(1)2+(

7、1/2)*x(2)2 (3)再建立主程序youh2.m： x0=1;1; a=2 3 ;1 4; b=6;5; aeq=; beq=; vlb=0;0; vub=; x,fval=fmincon(fun3,x0,a,b,aeq,beq,vlb,vub) (4)點(diǎn)擊保存和執(zhí)行按鈕，運(yùn)行其代碼7實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析： x = 4.0000 3.0000fval =-11.0000fmincon函數(shù)可能會(huì)給出局部最優(yōu)解，這與初值x0的選取有關(guān)。該輸出的結(jié) 果有兩個(gè)最值x1=4.0000和x2=3.0000并且在此時(shí)x處的值fval為-11.00002. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： x1=

8、0.0000 x2=0.0000 x3=82.8571 x4=19.2857 此時(shí)x處的目標(biāo)函數(shù)值為734.2587。3.運(yùn)算結(jié)果為： x = 0.7647 1.0588 fval = -2.0294分析：1若沒有不等式:存在，則令a= ，b= . 2若沒有等式約束:aeq*x=beq, 則令aeq= , beq= 3由此結(jié)果得出該函數(shù)的最優(yōu)解為x1=0.0000，x2=0.0000,x3=82.8571,x4=19.2857及在此時(shí)x處的目標(biāo)函數(shù)值為734.2587實(shí)驗(yàn)三 matlab解微積分與微分方程1實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 matlab程序設(shè)計(jì)3實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?掌握使用符號(hào)

9、運(yùn)算解決符號(hào)推導(dǎo)、微積分、方程等問題的方法。了解符號(hào)運(yùn)算的有關(guān)概念，懂得符號(hào)運(yùn)算的方法。學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)解決符號(hào)推導(dǎo)、微積分、方程等問題，了解微分方程穩(wěn)定性的概念及其在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用，初步學(xué)會(huì)建立微分方程或差分方程模型以解決實(shí)際問題，掌握用matlab軟件求微分方程解析解和求數(shù)值解的方法。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理內(nèi)容：1.求函數(shù) 的二階導(dǎo)數(shù)函數(shù)2. 求微分方程原理：利用建立微分方程模型的一般方法和微分方程穩(wěn)定性的概念及其在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用，利用matlab軟件求微分方程解析解和求數(shù)值解。5主要儀器設(shè)備 計(jì)算機(jī)與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟步驟：1.(1)打

10、開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”erjiedao.m” 保存： syms x;w=diff(x2*log(1-x2),2) (3)點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，運(yùn)行其代碼2. (1)打開matlab，新建file-m文件 (2)在m文件編輯窗口輸入以下程序，并以文件名”qiujizhi.m” 保存： function dy=fun(x,y) dy=zeros(2,1); dy(1)=y(2); dy(2)=-4*y(2)-29*y(1); 再建立m文件 t,y=ode45(fun,0,10,0,15); plot(t,y(:,1),-)(3) 點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕

11、，運(yùn)行其代碼7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：1. w = 2*log(1-x2)-10*x2/(1-x2)-4*x4/(1-x2)2即為函數(shù) 的二階導(dǎo)數(shù)函數(shù)2. 此圖y關(guān)于x的圖形。實(shí)驗(yàn)四 matlab解最短路問題1實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 matlab解最短路問題3 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?了解用matlab軟件求解圖論模型及層次分析模型的方法。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理內(nèi)容：1.某城市要建立一個(gè)消防站，為該市所屬的七個(gè)區(qū)服務(wù)，如圖所示問應(yīng)設(shè)在那個(gè)區(qū)，才能使它至最遠(yuǎn)區(qū)的路徑最短。2.某礦區(qū)有七個(gè)礦點(diǎn)，如圖所示已知各礦點(diǎn)每天的產(chǎn)礦量（標(biāo)在圖的各頂點(diǎn)上）現(xiàn)要從這七個(gè)礦點(diǎn)選一個(gè)來建造礦廠問應(yīng)選在哪個(gè)

12、礦點(diǎn)，才能使各礦點(diǎn)所產(chǎn)的礦運(yùn)到選礦廠所在地的總運(yùn)力（千噸公里）最小原理：利用層次分析法和圖論方法模型的一般概念，理解建立層次分析法和圖論方法模型的一般方法，初步學(xué)會(huì)建立層次分析法和圖論方法模型以解決實(shí)際問題。5主要儀器設(shè)備 計(jì)算機(jī)與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟步驟：1.(1)用floyd算法求出距離矩陣d= (2)計(jì)算在各點(diǎn)設(shè)立服設(shè) 施的最大服務(wù)距離 (3) 求出頂點(diǎn)，使建立m文件 a=0 3 inf inf inf inf inf; 3 0 2 inf 18 2.5 inf; inf 2 0 6 2 inf inf; inf inf 6 0 3

13、 inf inf; inf 18 2 3 0 4 inf; inf 2.5 inf inf 4 0 1.5; inf inf inf inf inf 1.5 0; d,r=floyd(a)點(diǎn)擊運(yùn)行則就是要求的建立消防站的地點(diǎn)此點(diǎn)稱為圖的中心點(diǎn)2. （1）求距離陣d=（） 計(jì)算各頂點(diǎn)作為選礦廠的總運(yùn)力 （3）求使， （4）建立m文件 a=0 3 inf inf inf inf inf; 3 0 2 inf inf 4 inf; inf 2 0 6 2 inf inf; inf inf 6 0 1 inf inf; inf inf 2 1 0 4 inf; inf 4 inf inf 4 0 1.

14、5; inf inf inf inf inf 1.5 0; d,r=floyd(a) q=3,2,7,1,6,1,4; m=0; for i=1:7 for j=1:7 m=m+q(i)*d(i,j); end m m=0; end 點(diǎn)擊運(yùn)行 （5）則就是選礦廠應(yīng)設(shè)之礦點(diǎn)此點(diǎn)稱為圖g的重心或中位點(diǎn)7實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：1.s(v1)=10, s(v2)=7, s(v3)=6, s(v4)=8.5, s(v5)=7, s(v6)=7, s(v7)=8.5s(v3)=6,故應(yīng)將消防站設(shè)在v3處。 2.由上述公式可得：m(v1)=38.5*3=115.5, m(v2)=23.5*2=47,

15、 m(v3)=23.5*7=164.5, m(v4)=28.5, m(v5)=23.5*6=141, m(v6)=27.5, m(v7)=35*4=140再求其中的最小值，m(v6)=27.5，則就是選礦廠應(yīng)設(shè)之礦點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)五 概率統(tǒng)計(jì)模型1實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 概率統(tǒng)計(jì)模型3實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵罄斫夂驼莆找辉€性回歸、多元線性回歸、非線性回歸的概念，初步學(xué)會(huì)建立以上各種類型的數(shù)學(xué)模型以解決實(shí)際問題，理解回歸分析的理論方法和求解思路，學(xué)會(huì)應(yīng)用matlab軟件求解線性回歸和非線性回歸，matlab統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與回歸分析（線性擬合（regress）和非線性擬合(nlinfit)）。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和

16、原理內(nèi)容：1.測(cè)16名成年女子的身高與腿長(zhǎng)所得數(shù)據(jù)如下：身高143145146147149150153154155156157158159160162164腿長(zhǎng)8885889192939395969897969899100102以身高為橫坐標(biāo)，以腿長(zhǎng)為縱坐標(biāo)將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系上標(biāo)出，并用線性回歸估計(jì)的系數(shù)。2.設(shè)某商品的需求量與消費(fèi)者的平均收入、商品價(jià)格的統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)如下，建立回歸模型，預(yù)測(cè)平均收入為1000、價(jià)格為6時(shí) 的商品需求量.需求量10075807050659010011060 收入1000600 1200500300400130011001300300 價(jià)格57668754

17、39原理：利用一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸的概念，應(yīng)用matlab軟件求解線性回歸和非線性回歸。5主要儀器設(shè)備 計(jì)算機(jī)與windows 2000/xp系統(tǒng)；matlab等軟件。6操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟步驟：1.輸入數(shù)據(jù)：x=143 145 146 147 149 150 153 154 155 156 157 158 159 160 162 164; x=ones(16,1) x; y=88 85 88 91 92 93 93 95 96 98 97 96 98 99 100 102;b,bint,r,rint,stats=regress(y,x)b,bint,stats2. 第二問：選擇純二次模型，即 輸入數(shù)據(jù)：x1=1000 600 1200 500 300 400 1300 1100 1300 300; x2=5 7 6 6 8 7 5 4 3 9; y=100 75 80 70 50 65 90 100 110 60; x=x1 x2