Ćw.10 Matlab1
Transkrypt
Ćw.10 Matlab1
Matlab (1) Matlab (Mathworks) to licencjonowany pakiet do obliczeń naukowych, tworzenia wykresów, analiz i symulacji układów dynamicznych itp. Domyślne środowisko (Desktop Layout) składa się z okna Command Window, w którym wpisujemy kolejne polecenia, okna Command History (historia utworzonych poleceń), okna z zakładkami Workspace (obszar roboczy lista zainicjowanych przez użytkownika zmiennych i ich wartości) i Current Directory (zawartość katalogu roboczego). W przypadku braku niektórych okienek należy zajrzeć do menu Desktop (ewentualnie ustawić Desktop/Layout/Default - domyślny układ okien). Sposoby obsługi programu: • dialog - wpisywanie kolejnych poleceń w oknie Command Window, zatwierdzanie klawiszem Enter, • praca wsadowa – wykonywanie ciągu poleceń zapisanych w pliku z rozszerzeniem .m Instrukcja przypisania - nadanie wartości zmiennej Instrukcja przypisania nadaje wartość zmiennej - według schematu: nazwa_zmiennej = wyrażenie Wykonanie instrukcji oblicza wartość wyrażenia, inicjuje zmienną o nowej nazwie (wymyślonej przez użytkownika) i nadaje jej obliczoną wartość. Jeśli zmienna już istnieje to jej poprzednia wartość jest zmieniana. Nazwy zmiennych muszą się zaczynać od litery, a potem dowolny ciąg liter, cyfr i znaków podkreślenia _ . W nazwach zmiennych istotne są duże i małe litery – x i X to dwie różne zmienne. Wszystkie elementy wyrażenia muszą być znane, aby wyrażenie było obliczalne. Wyrażenie budujemy bardzo podobnie jak w Excelu, wykorzystując: • stałe - liczby całkowite, dziesiętne (uwaga: kropka dziesiętna!), możliwy też format naukowy (zmiennoprzecinkowy) • zmienne uprzednio zainicjowane • operatory działań arytmetycznych (jak w Excelu): + – * / ^ • nawiasy okrągłe, zmieniające kolejność działań, • funkcje matematyczne. Uwaga: Operacja potęgowania wykonywana jest przed operacją zmiany znaku (-2^2→ -4, ale 2^-1→0.5)- odwrotnie jak w Excelu (sprawdzić formułę =-2^2). Edycja ewentualnego błędu polecenia po przewinięciu pamięci poleceń - przy pomocy strzałek klawiatury ↓↑. Wpisanie samego wyrażenia powoduje przypisanie wyniku do zmiennej domyślnej ans (ang. answer) Ćwiczenie 1. W oknie Command Window wpisujemy (zatwierdzając każdą linię Enterem): diary('swojenazwisko_m1.txt') diary on Odtąd nasza praca będzie zapisywana w pliku dziennika o podanej nazwie. 2. Wpisać w oknie Command Window kolejno przykładowe instrukcje, każdą wykonać i zanalizować odpowiedzi - obserwując pojawienie się nazwanych zmiennych i ich wartości w okienku Workspace: 3*5 a=1.2 b=1.5E5 c=(a+b)/3 3. Sprawdzić poniższe sposoby wypisania wartości zmiennej na ekranie: c disp(a) %wyświetlenie wartości zmiennej a (ang. display) 4. Nadać zmiennej o nazwie wynik wartość wyrażenia : −3,4 + 1 3.45 − 2,44 4.34 + 3.65 5. Przeanalizować dlaczego wykonanie poniższej instrukcji będzie błędne: b=2*x Kiedy powyższa instrukcja będzie poprawna? 6. Przeanalizować wykonanie ciągu instrukcji: y=6 y=y/2 y=y+1 y=–y^2 Inne użyteczne polecenia help %pomoc globalna, help elfun % pomoc – spis funkcji elementarnych, help nazwa % pomoc na temat wybranej funkcji o nazwie, format long % większa dokładność wyświetlanych wyników, format short % dokładność podstawowa, demo % program demonstracyjny Matlab'a, clc % czyszczenie ekranu Command Window, clear % usunięcie wszystkich zmiennych z obszaru roboczego Workspace, clear x % usunięcie zmiennej x z obszaru roboczego, Zadanie Wypróbować działanie powyższych poleceń Wybrane wbudowane funkcje arytmetyczne sin(x), cos(x), tan(x), cot(x) – trygonometria (kat w radianach), sind(x), cosd(x), tand(x), cotd(x) – trygonometria (kąt w stopniach), sqrt(w) – pierwiastek kwadratowy, abs(w) – wartość bezwzględna, exp(w) – funkcja wykładnicza (ew), power(a, b) – potęga (ab) – uwaga: wymiennie można używać operatora ^, log(w) – logarytm naturalny! log10(w) – logarytm dziesiętny, rem(x, y) – reszta z dzielenia całkowitego x/y, rand – liczba losowa z przedziału (0, 1), fix(w), ceil(w), floor(w), round(w) – funkcje zaokrągleń, gdzie: w, a, b, x, y – dowolne wyrażenia obliczeniowe pi – stała π. Uwaga: nazwy funkcji, stałych (np.pi) piszemy zawsze małymi literami. Ćwiczenie 7. Obliczyć wartość wyrażenia: − −2 dla x=3.45 Wpisujemy kolejno: x=3.45 y=(x^3-exp(-2*x))/(power(x,6)-2) 8. Wykonać obliczenia wyrażeń opisanych w postaci matematycznej: sin45 √3 sin " √7 ln5 |tg176 | log 1000 e e 9. Obliczyć resztę z dzielenia liczby 2344 przez 7. 10. Wykonać przykładowe obliczenie wyrażeń dla wartości x=2.43: a) c) &'()*+ * ,-*+ * * .+ * * x −3 + x 2 − 3 x − 10 6 tg x − 2,5 b) d) x2 − 1 − 4 x e −2 x − 0,3−1 + 10−12 * /0 1& + ./23 & 1 11. Wyjaśnić następujące operacje: los1=rand los2=rand*100 los3=rand*100-50 los4=ceil(rand*49) 12. Wyjaśnić działanie następującego ciągu operacji: format long pi4=round(pi*1e3)/1e3 pi7=round(pi*1e7)/1e7 format short pi 13. Sprawdzić wyniki instrukcji: d=45/0 e=sqrt(-5) f=log(-5.6) 14. Wpisujemy polecenie zatrzymujące tworzenie pliku dziennika: diary off Lokalizacja pliku dziennika widoczna jest w okienku Current directory w pasku narzędzi. Odnajdujemy ten plik na dysku i wysyłamy do serwisu ISWN.