matlab 实验四 数据处理与多项式计算

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2022-08-18


实验四 数据处理与多项式计算
实验要求:
为达到理想的实验效果,同学们务必做到:
1.实验前认真准备,要根据实验目的和实验内容,复习好实验中可能要用到的命令,想好编程的思路,做到胸有成竹,提高上机效率。
2.实验过程中积极思考,要深入分析命令、程序的执行结果以及各种屏幕信息的含义、出现的原因并提出解决办法。
3.实验后认真总结,要总结本次实验有哪些收获,还存在哪些问题,并写出实验报告。实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图(较大程序)、程序(命令)清单、运行结果以及实验的收获与体会等内容。
实验目的:

  1. 掌握数据统计和分析的方法。
  2. 掌握数值插值与曲线拟合的方法及其应用。
  3. 掌握多项式的常用运算。
    实验内容:
  4. 利用MATLAB提供的rand函数生成30000个符合均匀分布的随机数,然后检验随机数的性质:
    (1) 均值和标准方差。
    (2) 最大元素和最小元素。
    (3) 大于0.5的随机数个数占总数的百分比。
  5. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_随机数

    matlab 实验四  数据处理与多项式计算_随机数_02

  6. 将100个学生5门功课的成绩存入矩阵P中,进行如下处理:
    (1) 分别求每门课的最高分、最低分及相应学生序号。
    (2) 分别求每门课的平均分和标准方差。
    (3) 5门课总分的最高分、最低分及相应学生序号。
    (4) 将5门课总分按从大到小顺序存入zcj中,相应学生序号存入xsxh。
    提示:上机调试时,为避免输入学生成绩的麻烦,可用取值范围在[45,95]之间的随机矩阵来表示学生成绩。
  7. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_03

  8. 每门最高,最低分及序号
  9. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_多项式_04

  10. 每门的平均数和方差
  11. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_05

  12. 总分最高和最低及序号

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_06


从大到小排列的成绩

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_多项式_07


序号

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_08


3.有3个多项式P1(x)=x4+2x3+4x2+5,P2(x)=x+2,P3(x)=x2+2x+3,试进行下列操作:(1)求P(x)=P1(x)+P2(x)P3(x)。

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_多项式_09


(2)求P(x)的根。

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_随机数_10


(3) 当x取矩阵A的每一元素时,求P(x)的值。其中 :

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_11

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_12


(4)当以矩阵A为自变量时,求P(x)的值。其中A的值与第(3)题相同。

matlab 实验四  数据处理与多项式计算_随机数_13


4. 某气象观测得某日6:00~18:00之间每隔2h的室内外温度(0C)如实验表1所示。

实验表1 室内外温度观测结果(0C)

时间h 6 8 10 12 14 16 18

室内温度t1 18.0 20.0 22.0 25.0 30.0 28.0 24.0

室外温度t2 15.0 19.0 24.0 28.0 34.0 32.0 30.0

试用三次样条插值分别求出该日室内外6:30~18:30之间每隔2h各点的近似温度(0C)。

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matlab 实验四  数据处理与多项式计算_随机数_15

  1. 已知lgx在[1,101]区间10个整数采样点的函数值如实验表2所示。
    实验表2 lgx在10个采样点的函数值
    x 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101
    lgx 0 1.0414 1.3222 1.4914 1.6128 1.7076 1.7853 1.8513 1.9085 1.9510 2.0043
    试求lgx的5次拟合多项式p(x),并绘制出lgx和p(x)在[1,101]区间的函数曲线。
  2. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_16


  3. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_插值_17


  4. matlab 实验四  数据处理与多项式计算_多项式_18

  5. 实验心得
    1.本次实验复习了随机数的产生,矩阵的基本特性操作,插值处理,绘图操作。
    2.本节实验要尤其注意三题中的矩阵的维度问题
    3.在一定条件下,将程序写在脚本或函数里容易修改,本节实验过程中虽然犯了很多错误,但因为代码写在函数里,因此修改较为方便


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