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西南科技大学本科生课程备课教案 计算机技术在安全工程中的应用 ——Matlab入门及应用 授课教师：徐中慧 班 级： 专 业：安全技术及工程 第四章 课型：新授课 教具：多媒体教学设备，matlab教学软件 一、目标与要求 掌握矩阵与数组的相关运算，及matlab中矩阵运算的相关函数，包括三角分解、正交变换、奇异值分解、特征值分解、矩阵的秩的运算等。 二、教学重点与难点 本堂课教学的重点在于引导学生在编写matlab程序时能够熟练运用矩阵运算的相关函数实现相应的功能。 三、教学方法 本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。 四、教学内容 一、课后习题的解说。 （1）在计算器发明（约1974年）之前，人们需要用数学用表来计算正弦、余弦和对数值。创建正弦值数学用表的步骤如下： ①创建角度矢量、范围在0～3600之间，步长为180。 ②计算正弦值，用角度和计算出来的正弦值创建表格。 ③分别用两个disp语句给表格加上标题和表头。 ④用fprintf显示数据，要求小数点后有两位有效数字。 解：angle=0:18:360; sine=sin(angle/180*pi); disp( SINE TABLE ) disp( Angle Sine ) fprintf( %4.2f %4.2e\n,[angle;sine]) （2）使用有哪些信誉好的足球投注网站引擎或浏览器有哪些信誉好的足球投注网站英镑、日元、欧元和人民币对美元的汇率，并把输出结果绘制成表。要求用disp在表格中添加标题和表头，用fprintf输出格式化数据。 ①创建日元和美元的汇率表，表中共有25行，从5日元开始，步长为5日元 ②创建人民币和美元的汇率表，表中共有30行，从5元开始，步长为5元 ③创建数据表格，表中有5列，第一列是美元，第二列是欧元，第三列是英镑，第四列是人民币，第五列是日元。计算与1到10美元等价的其它货币值。（将结果输出到.txt文件中，此步骤属选做） 解：①jpy=5:5:25*5; usd1=jpy*0.01301; disp( JPY USD TABLE ) disp( JPY USD ) fprintf( %4.2f %4.2f\n,[jpy;usd1]) ②cny=5:5:30*5; usd2= cny *0.1567; disp( CNY USD TABLE ) disp( RMB USD ) fprintf( %4.2f %4.2f\n,[cny;usd2]) ③usd=1:1:10; eur=usd* 0.7323; gbp=usd* 0.6405; cny=usd* 6.3816; jpy=usd*76.358; disp( AS Exch) disp( USD EUR GBP RMB JPY) fprintf( %4.2f %4.2f %4.2f %4.2f %4.2f \n,[ usd;eur;gbp;cny;jpy]) 二、矩阵的相关知识 掌握矩阵与数组的相关运算，及matlab中矩阵运算的相关函数，包括三角分解、正交变换、奇异值分解、特征值分解、矩阵的秩的运算等。 （1）矩阵的定义 由m×n个数(i=1，2，…,m;j=1,2,…n)排成的m行n列的数表 称为m行n列的矩阵，简称m×n矩阵。 （2）相关概念 ①行数与列数都等于n的矩阵称为n阶矩阵或n阶方阵。 ②只有一行的矩阵 称为行矩阵，又称行向量。 ③只有一列的矩阵 ④两个矩阵行数相等，列数也相等，就称为它们是同型矩阵 ⑤元素都是0的矩阵称为零矩阵 ⑥设A,B均为n×n矩阵，I为n阶单位矩阵。若AB=I,则B为A的逆矩阵。A也是B的逆矩阵。 ⑦若矩阵A无逆矩阵，则称A为奇异矩阵。若A有逆矩阵，则称A是非奇异矩阵，简称非异阵。即非奇异矩阵就是可逆矩阵 三、Matlab中矩阵的创建 （1）MATLAB中矩阵