информатика / MathCad и MatLab / Математические операции Matlab
.pdf4 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ В MATLAB
Цель работы: Изучить команды построения графиков элементарных математических функций в MatLAB.
Рабочее задание.
1.Загрузить MatLAB.
2.В соответствии с вариантом произвести расчет значений функции в заданном диапазоне x с шагом h при заданном y и построить ее график.
3.Провести полиномиальную аппроксимацию данных функции и аргумента полиномами 1-го и 4-го порядков, вывести графики полиномов в окне, содержащем график функции. Построить координатную сетку.
4.Провести интерполяцию значений функции методом кубических сплайнов, уменьшив шаг для построения интерполирующей функции в 10 раз. Построить график в первом подокне второго графического окна. Построить координатную сетку.
5.Провести ступенчатую интерполяцию значений функции. Построить график во втором подокне второго графического окна. Построить координатную сетку.
6.Отобразить название окна и подписи осей для каждого подокна.
7.Оформить результаты с использованием MS Word. Отчет должен включать в себя:
∙название лабораторной работы;
∙фамилию, имя, отчество, группу;
∙запись функции в формате MatLAB;
∙все выполненные команды;
∙все построенные двумерные графики.
Примечание: все результаты в документ переносятся путем копирования из командного окна MatLAB. Варианты заданий приведены в приложении А.
Пример оформления работы приведен ниже.
21
Лабораторная работа MatLAB-2
Будков Сергей Юрьевич
ПФ-95
>>clear
>>hold on
>>x=-2:0.5:2
>>y=1
>>z=pi*(sqrt(((x.^2+y.^2)/sin(pi/2))+x*y))
>>figure(1)
>>plot(x,z,'b')
>>pz1=polyfit(x,z,1)
>>pv1=polyval(pz1,x)
>>plot(x,pv1,'r')
>>pz4=polyfit(x,z,4)
>>pv4=polyval(pz4,x)
>>plot(x,pv4,'g')
>>grid
>>x1=-2:0.05:2
>>isz=spline(x,z,x1)
>>figure(2)
>>subplot(2,1,1)
>>plot(x1,isz)
>>grid
>>title('Interpolations')
>>xlabel('X')
>>ylabel('Z')
>>isz1=interp1(x,z,x1,'nearest')
>>subplot(2,1,2)
>>plot(x1,isz1)
>>grid
>>xlabel('X')
>>ylabel('Z')
22
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3 |
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2-2 |
-1.5 |
-1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
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Interpolations |
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10
8
Z6 4
2 |
-1.5 |
-1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
-2 |
X
10
8
Z6 4
2 |
-1.5 |
-1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
-2 |
X
23
Приложение А
Варианты заданий к лабораторным работам
Таблица А.1 – Варианты заданий
№ п/п |
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z = π |
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x 2 |
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+ y2 |
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+ xy |
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y =1; |
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− 2 ≤ x ≤ 2; |
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sin |
π |
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x = 0.5. |
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y =1; |
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z = π |
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x 2 |
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+ y |
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+ sin x cos y |
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− 2 ≤ x ≤ 2; |
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π |
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sin 8 |
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x = 0.5. |
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π |
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y = 2; |
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z = |
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x3 + y8 |
+ sinh x cos y |
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3 |
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− 2 ≤ x ≤ 2; |
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10 |
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π |
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sin 8 |
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x = 0.5. |
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π |
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y = 2; |
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x3 |
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+ y8 |
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z = |
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+ 3 |
|
x |
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4 |
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− 1 ≤ x ≤ 1; |
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10 |
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sin |
π |
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y |
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8 |
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x = 0.25. |
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z = π |
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x 2 |
+ y2 |
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+ tgx cosh y |
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y = 5; |
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5 |
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− 3 ≤ x ≤ 3; |
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sin |
π |
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4 |
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x = 0.75. |
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x5 |
+ y3 |
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y = 3; |
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6 |
z = π |
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+ ctgx cosh y |
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− 4 ≤ x ≤ 4; |
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cosh |
π |
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x = 1. |
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z = π |
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x5 + y3 |
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+ |
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ctgx cosh y |
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y = 3; |
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7 |
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− 4 ≤ x ≤ 4; |
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cosh |
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π |
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cos x |
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x = 1. |
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2 |
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x5 + y3 |
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y = 4; |
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z = π |
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ctgx cosh y |
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− 8 ≤ x ≤ 8; |
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cosh |
π |
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cos x |
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x = 2. |
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y = 7; |
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x + y2 |
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z = π4 |
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ctgx cosh y |
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9 |
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0 ≤ x ≤ 8; |
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π |
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cos x |
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x cosh 2 |
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x = 1. |
24
Продолжение табл. А.1
№ п/п |
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+ y3 |
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y = 7; |
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z = π |
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0 ≤ x ≤ 8; |
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ctgx cosh y |
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cosh |
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x = 1. |
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− 4 ≤ x ≤ 4; |
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z = e |
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cosh |
π |
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ctgx cosh y |
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cos x |
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z = π |
x |
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+ e |
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ctgx cosh y |
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cos x |
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− 8 ≤ x ≤ 8; |
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cosh |
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x = 2. |
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25
Продолжение табл. А.1
№ п/п |
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y =1; |
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z = ln |
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x 2 |
+ y |
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+ xy |
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− 2 ≤ x ≤ 2; |
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sin π |
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sinh y |
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z = π |
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+ lg |
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− 6 ≤ x ≤ 2; |
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y!cosh |
π |
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ctgx |
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x = 1. |
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z = |
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+ y8 |
+ esinh x cos y |
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− 2 ≤ x ≤ 2; |
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sin |
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− 8 ≤ x ≤ 0; |
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π |
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ctgx cosh y |
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ctgy |
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− 10 ≤ x ≤ 6; |
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20 |
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π |
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cosh |
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ln y |
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23 |
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π |
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− 6 ≤ x ≤ 2; |
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z = e |
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cosh |
π |
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+ 10ctgx cosh y |
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x = 1. |
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2 |
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y = 5; |
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z = eπ |
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x |
2 |
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+ y |
2 |
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+ 10xy |
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24 |
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− 10 ≤ x ≤ 6; |
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sin |
π |
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x = 2. |
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y = 7; |
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x5 +y3 |
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25 |
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π |
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+5 |
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− 8 ≤ x ≤ 0; |
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ctgx cosh y |
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cosh |
π |
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z = e |
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x = 1. |
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2 |
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ЛИТЕРАТУРА
1.Лазарев Ю. MatLAB 5.x. – К.: BHV, 2000. – 384 с.: ил.
2.Дьяконов В. Matlab 6 учебный курс. - Питер, 2001 - 592с.: ил.
26
СОДЕРЖАНИЕ
1 |
ИНТЕРФЕЙС MATLAB, ФУНКЦИИ ГЛАВНОГО МЕНЮ СИСТЕМЫ |
..........3 |
|
2 |
ПРОЦЕДУРЫ И ФУНКЦИИ В СРЕДЕ MATLAB ............................................... |
9 |
|
|
2.1 |
Системные переменные .................................................................................... |
9 |
|
2.2 |
Ввод переменных............................................................................................... |
9 |
|
2.3 |
Математические операции в MatLAB ........................................................... |
11 |
|
2.4 |
Математические функции стандартной библиотеки MatLAB ................... |
11 |
|
2.5 |
Построение графиков...................................................................................... |
16 |
3 |
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ РАСЧЕТЫ В MATLAB........................................................ |
19 |
|
4 |
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ В MATLAB ........................................................... |
21 |
|
|
Приложение А…………………………………………………………………….24 |
||
|
Литература………………………………………………………………………...26 |
27