1. Простые вычисления и графические средства в MATLAB
Подготовка к работе
По указанной литературе изучить:
интерфейс пользователя, окна системы MATLAB;
правила ввода текста, данных и переменных;
операторы и функции;
задание функций пользователя;
правила вывода результатов;
построение графиков и графические средства для работы с ними;
построение графиков нескольких функций в одном окне и в разных окнах.
Контрольные вопросы
Поясните структуру окна системы MATLAB.
Охарактеризовать окна MATLAB.
Понятия о математическом выражении.
Как вводятся данные и выражения? Перечислите приоритетность выполнения операций в выражениях.
Переменные системы MATLAB. Какие требования предъявляются к идентификаторам?
Как вводятся текстовые комментарии?
Дать понятие оператора и функции. Применение оператора : (двоеточие).
Какие категории функций имеются в системе MATLAB?
Как задать функцию пользователя?
Как вывести результаты вычислений?
Как задать в MATLAB ранжированную переменную? Для решения какого рода задач, она используется?
Как создать график функции одной переменной?
Как построить в одном окне графики нескольких функций?
Как построить графики нескольких функций в отдельных подокнах?
Как произвести форматирование графиков? Как добавить к графику сетку, легенду?
Задание и порядок выполнения работы
Запустить систему MATLAB. Изучить структуру интерфейса.
В главном окне последовательно открыть все пункты меню и усвоить место положения основных команд.
Последовательно установить указатель мыши на каждую из кнопок панелей инструментов и усвоить выполняемые ими команды.
В командном окне ввести комментарий "Простые вычисления".
В режиме калькулятора поочередно вычислить: pi, realmax, realmin, eps, 12, sin(pi/6).
Задача 1. Построить графики заданных функций по исходным данным, приведенным в табл. 1.1.
Для этого:
задать исходные данные xo, xn, h;
задать ранжированную переменную X, изменяющуюся в пределах от xo до xn с шагом h;
ввести функции пользователя Y и Z;
вычислить и вывести значения функций Y и Z для аргумента X в заданном интервале;
Вывести графики функций Y и Z в декартовых координатах:
в разных окнах (Y – figure1, Z – figure2);
вместе в одном окне (Y,Z – figure3);
в двух подокнах (Y – figure4(1), Z – figure4(2)) в виде линий,
в двух подокнах (Y – figure4(3), Z – figure4(4)) в виде столбиков (гистограмм).
Для графиков функций Y и Z использовать разный тип линий. Для первого графика Y(X) цвет линии, тип точек и тип линии взять по варианту N из таблицы 1.1, для второго графика Z(X) – взять характеристики линии из той же таблицы, но по варианту 13 – N.
Добавить в графики заголовки и сетку. Для графиков, построенных одновременно в одном окне добавить легенду.
Таблица 1.1. Варианты заданий
N |
Функция 1 |
Функция 2 |
xo |
xn |
h |
a |
b |
Цвет линии |
Тип точки |
Тип линии |
1 |
y= a* cos(x) |
|
-2,5 |
2 |
0,3 |
2 |
5 |
y |
. |
- |
2 |
y = sin(x2) |
|
-4 |
3 |
0,2 |
2 |
4 |
m |
o |
: |
3 |
y= |tg(x)|/x2 |
|
-3,0 |
3,0 |
0,4 |
3 |
5 |
c |
x |
-. |
4 |
y = ax2-100 |
|
-3,3 |
-0,3 |
0,3 |
5 |
5 |
r |
+ |
-- |
5 |
y = x3/a |
|
-2,4 |
-0,6 |
0,2 |
3 |
1,5 |
g |
* |
- |
6 |
y = x2 - 5 |
|
-3 |
2,9 |
0,3 |
2 |
5 |
b |
s |
: |
7 |
y = sin2(x) |
|
-3 |
2 |
0,5 |
-1 |
10 |
r |
d |
-. |
8 |
y = acos(x) |
|
-3,5 |
3,5 |
0,2 |
5 |
2 |
k |
v |
-- |
9 |
y = sin(bx)/a |
|
-2,4 |
1,5 |
0,4 |
-0,5 |
2 |
y |
< |
- |
10 |
y = asin(bx) |
|
-0,5 |
1,2 |
0,2 |
2 |
10 |
m |
> |
: |
11 |
y =sin2(x/3) |
|
-5 |
5 |
0,2 |
-0,5 |
15 |
c |
p |
-. |
12 |
y = cos3(x) |
|
-0.5 |
5 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
r |
h |
-- |