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[2018年必威体育精装版整理]06实验六_线性代数的有关计算
?实验六 线性代数的有关计算
???
一、实验目的:
了解det\rank\rref函数的格式和用法。
了解solve\subs函数的格式和用法。
了解null\eig\size函数的的格式和用法。
初步了解格式输入与输出,编程的基本思想。
二、实验涉及matlab基本命令:
1.求行列式的MATLAB命令
MATLAB中主要用det,determ分别求行列式的数值解和符号解。
?
?
det(A)? 计算矩阵A对应的行列式,A为数值方阵
detertm(A)? 计算矩阵A对应的行列式的符号值,A为符号方阵 可以用help det,help determ查阅有关这些命令的详细信息
例1? 计算行列式的值。
相应的MATLAB代码为:
D=[3 1 -1 2; -5 1 3 -4; 2 0 1 -1; 1 -5 3 -3];
det(D)?
算得.如果用determ命令, 相应的MATLAB代码为:
D=[3 1 -1 2; -5 1 3 -4; 2 0 1 -1; 1 -5 3 -3];
determ(D)?
仍算得?
??? 例2计算行列式的值。
相应的MATLAB代码为:
clear;
syms a
syms b
syms c
syms d
D=[a b c d;a a+b a+b+c a+b+c+d;a 2*a+b 3*a+2*b+c 4*a+3*b+2*c+d;...
?? a 3*a+b 6*a+3*b+c 10*a+6*b+3*c+d];?
determ(D)
计算可得。本题中,如果用det就不能算出结果。determ(D)命令等同于det(sym(D))命令,本题如果用det(sym(D))命令也能算出同样的结果.
例3用练习1、2种的两个行列式验证行列式的性质。例如用练习1中的行列式验证性质1,相应的MATLAB代码为:
D=[3 1 -1 2; -5 1 3 -4; 2 0 1 -1; 1 -5 3 -3];
det(D’)?%D’表示D的转置
算得。说明转置不改变行列式的值。如果将第一行和第二行互换,相应的MATLAB代码为:
D=[-5 1 3 -4;3 1 -1 2; 2 0 1 -1; 1 -5 3 -3];
det(D)
算得,说明互换行列后,行列式变号。其他的各个性质,也可验证。
?例4解线性方程组
相应的MATLAB代码为:
D=[2 1 -5 1;1 -3 0 -6;0 2 -1 2;1 4 -7 6]
D =
???? 2???? 1??? -5???? 1
???? 1??? -3???? 0??? -6
???? 0???? 2??? -1???? 2
???? 1???? 4??? -7???? 6
D=det(D)
D= 27
D1=[8 1 -5 1;9 -3 0 -6;-5 2 -1 2;0 4 -7 6]
D1 =
???? 8???? 1??? -5???? 1
???? 9??? -3???? 0??? -6
??? -5???? 2??? -1???? 2
???? 0???? 4??? -7???? 6
D!= det(D1)
D1 =81
D2=[2 8 -5 1;1 9 0 -6;0 -5 -1 2;1 0 -7 6]
D2 =
???? 2???? 8??? -5???? 1
???? 1???? 9???? 0??? -6
???? 0??? -5?? ?-1???? 2
???? 1???? 0??? -7???? 6
D2=det(D2)
D2 = -108
D3=[2 1 8 1;1 -3 9 -6;0 2 -5 2;1 4 0 6];
D3=det(D3)
D3 = -27
D4=[2 1 -5 8;1 -3 0 9;0 2 -1 -5;1 4 -7 0];
D4=det(D4)
D4 = 27
根据克莱姆法则计算得
x=[D1/D D2/D D3/D D4/D]
x =
???? 3??? -4??? -1???? 1
即.
??? 2.线性方程组求解的MATLAB命令
MATLAB中主要用inv,null分别求矩阵的逆和齐次方程组的基础解系。
?
?
inv(A)? 计算矩阵A的逆矩阵
null(A)? 计算齐次方程组的一个基础解系 可以用help inv,help null查阅有关这些命令的详细信息
例5? 解方程组.
相应的MATLAB代码为:
clear;
A=[1 2;4 -3]; b=[23;2];
X=A\b? %左除法,解方程组AX=b
算得(x,y)=(6.6364,8.1818).如果用inv命令, 相应的MATLAB代码为:
clear;
A=[1 2;4 -3]; b=[23;2]; x=inv(A)
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