《Matlab基础知识》PPT课件.ppt

初识MATLAB 例1 3求方程的全部根 p 3 7 9 0 23 建立多项式系数向量x roots p 求根 例1 1绘制正弦曲线和余弦曲线 x 0 0 5 360 pi 180 plot x sin x x cos x 例1 2求 第1章 Matlab基础知识 第一节 一 Matlab简介 二 Matlab的安装和进入 退出 三 Matlab操作的注意事项 机动目录上页下页返回结束 Matlab概述 第1章 MATLAB是一种功能十分强大 运算效率很高的数字工具软件 全称是MatrixLaboratory 起初它是一种专门用于矩阵运算的软件 经过多年的发展 MATLAB已经发展成为一种功能强大的软件 儿乎可以解决科学计算中的任何问题 1 1MATLAB的发展历程1984年 MATLAB第1版 DOS版 1992年 MATLAB4 0版1997年 MATLAB5 0版2000年 MATLAB6 0版2004年 MATLAB7 0版20010年 MATLABR2009b 一 Matlab简介 1 2MATLAB的主要功能1 2 1数值计算和符号计算功能MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位 提供了十分丰富的数值计算函数 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合 使得MATLAB具有符号计算功能 1 2 2绘图功能MATLAB提供了两个层次的绘图操作 一种是对图形句柄进行的低层绘图操作 另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作 1 2 3编程语言MATLAB具有程序结构控制 函数调用 数据结构 输入输出 面向对象等程序语言特征 而且简单易学 编程效率高 1 2 4MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容 基本部分和各种可选的工具箱 MATLAB工具箱分为两大类 功能性工具箱和学科性工具箱 二 Matlab的安装和进入 退出 机动目录上页下页返回结束 菜单栏CommandWindow 命令窗口 CurrentDirectory 当前目录 CommandHistory 指令历史 Wordspace 工作空间 三 Matlab操作的注意事项 1 MATLAB命令窗口中的 为命令提示符 表示MATLAB正在处于准备状态 在命令提示符后键入命令并按下回车键后 MATLAB就会解释执行所输入的命令 并在命令后面给出计算结果 否则不执行 2 MATLAB是区分字母大小写的 如果使用和原来定义的变量一样的名字赋值 原变量名将自动被覆盖 系统不会出错 机动目录上页下页返回结束 在MATLAB命令区如果某个命令一行输不下 可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键 达到换行的目的 3 Matlab可以输入字母 汉字 但是标点符号必须在英文状态下书写 5 机动目录上页下页返回结束 4 Matlab中不需要专门定义变量的类型 系统可以自动根据表达式的值或输入的值来确定变量的数据类型 6 命令行与M文件中的百分号 标明注释 在语句行中百分号后面的语句被忽略不被执行 在M文件中百分号后面的语句可以用Help命令打印出来 第二节 一 菜单操作 二 常用命令 三 常用操作键 机动目录上页下页返回结束 Matlab的具体操作与操作键 第1章 二 常用命令 机动目录上页下页返回结束 1 列出当前空间中的变量 Who将内存中的当前变量以简单形式列出来 Whos列出当前内存变量的名称 大小 类型等信息 Clear清除内存中的所有变量与函数 Clc清除命令窗口文字 2 帮助操作 机动目录上页下页返回结束 help列出所有最基础的帮助主题 helptopic获得更详细的专题帮助 lookfor当要查找具有某种功能但又不知道准确名字的指令时 help就无能为力了 而lookfor可以根据用户提供的完整或不完整的关键词 去搜索一组与之有关的指令和函数 例 查找和sum关键词相关的函数名及调用方法 Matlab常用的窗口帮助命令 三 常用操作键 第三节 一 Matlab的变量 二 Matlab的运算符 三 Matlab的表达式 机动目录上页下页返回结束 Matlab的变量与表达式 第1章 四 Matlab的数据显示格式 一 Matlab的变量 预定义变量 注目录上页下页返回结束 用户变量 Matlab变量名总以字母开头 以字母 数字或下划线组成 区分大小写 有效字符长度为63个 例A a a1 a 1等 注意 要防止定义变量与系统的预定义变量名 如i pi eps等 函数名 如wholength等 保留字 for if while end等 冲突 如果改变了某些系统变量的值 可以用 clear 变量名 恢复其初始值 应尽量避免使用系统变量作为自定义的变量 以免引起混乱 二 Matlab的运算符 1 数组运算符 注目录上页下页返回结束 2 关系运算符 大于 大于等于 等于 不等于 逻辑与运算 逻辑或运算 逻辑非运算 3 逻辑运算符 三 Matlab的表达式 机动目录上页下页返回结束 Matlab语句由变量与表达式组成 常见形式 形式1 表达式 形式2 变量 表达式 表达式由运算符 函数 变量名和数字组成 例1 4 计算例1 5 设球半径r 2 求球的体积 四 Matlab的数据显示格式 机动目录上页下页返回结束 Format命令的格式和作用 机动目录上页下页返回结束 vpa A n A为要显示的数值 n是有效数字的位数 第四节 机动目录上页下页返回结束 Matlab中常用函数 第1章 1 常用三角函数 二 常用计算函数 机动目录上页下页返回结束 机动目录上页下页返回结束 第五节 机动目录上页下页返回结束 Matlab的基本对象 第1章 Matlab最基本的对象是 矩阵 数组与字符串 机动目录上页下页返回结束 一 矩阵 1 矩阵的输入 1 直接输入 2 用矩阵编辑器来创建 修改矩阵 3 用矩阵函数来生成矩阵 机动目录上页下页返回结束 常用的矩阵函数 机动目录上页下页返回结束 机动目录上页下页返回结束 2操作符 的说明 j k表示步长为1的等差数列构成的数组j i k表示步长为i的等差数列构成的数组A i j 表示A的第i j 竖着数 个元素 3矩阵的修改 A i j 表示矩阵A的第i行第j列元素 A j 表示矩阵A的第j列 A i 表示矩阵A的第i行A 表示以矩阵A的所有元素做成的一个列矩阵 例 元素的抽取与赋值 性质7目录上页下页返回结束 例 矩阵的扩充 例 矩阵的部分删除 二 数组 numericarray 在matlab中数组就是一行或一列的矩阵 创建数组的特殊指令 命令1 linspace a b n 功能 把 a b 等分成n个数据 命令2 logspace a b n 功能 在 10 a 10 b 上创建一个包含n个数据的等比数列 三 字符串 characterstringarray 1 字符串的输入 机动目录上页下页返回结束 在Matlab中 字符串用单引号 括起的一串字符表示 如 asd 2 3 sin x 等 注意 字符串不能用双引号代替单引号 例 s hellomydearfriends A hello world 2 将字符串表达式作为命令执行 命令形式 a eval 字符串表达式 功能 求字符串表达式的值 这个函数在M文件中进行交互式执行命令时很有用 第六节 机动目录上页下页返回结束 M文件与M函数 第1章 M文件的两种形式 M命令文件 脚本文件 M函数文件 一 M命令文件 注 M文件保存时有几点要注意 1 文件名一律以字母开头 以字母 数字或下划线组成 不要含有空格 减号等 例如 1 m eg2 1 m eg2 1 m eg2 1 m都是不合法的 2 M文件名一般都用小写字母 尽管MATLAB区分变量的大小写 但是不区分文件名的大小写 例如 A与a是不同的变量 但EG2 1 m与eg2 1 m是相同的 机动目录上页下页返回结束 3 要防止它与变量名冲突 为此 变量名一般用一 两个字符 如a al 表示 而M文件名一般用4个以上字符 如eg2 1 prog1等 另外系统内部的保留字及内部M文件名也不要用 如function while clear等都不要用 4 Matlab只执行已保存的M文件 所以别忘了每次修改程序后都要存盘 5 M文件一般保存在当前目录 CurrentDirectory 否则很可能得不到执行 机动目录上页下页返回结束 二 M函数文件 如果M文件的第一行包含关键字Function 此文件就是M函数文件 每一个M函数文件都定义一个函数 M函数文件的一般形式为 function 例1 6 1 设A为可逆方阵 编写同时求的M函数文件 机动目录上页下页返回结束 第七节程序结构 顺序结构循环结构分支结构开关结构 二 循环结构 机动目录上页下页返回结束 注 出现死循环Ctrl c结束 例1 7 1 利用for循环求1 100的整数的和 例1 7 2 利用for循环找出100 200之间的所有素数 例1 7 3 利用while循环来计算1 2 50 的值 注 n 可用函数factorial n 来求解 m 100 200 n m isprime m isprime m 如果m是素数显示逻辑真1 否则为逻辑假0 解 三 分支结构 转移结构 机动目录上页下页返回结束 四 开关结构 例1 7 4 用if else end分支结构计算分段函数的值 例1 7 5 用switch cas