MATLAB简介.ppt

1、一种解释式语言。 简单易学、代码短小高效、计算功能强大、图形绘制和处理容易、可扩展性强。,MATLAB是Matrix Laboratory的缩写,MATLAB简介,矩阵的数值运算、数值分析、模拟 数据可视化、 2D/3D的绘图 可以与FORTRAN、C/C+做数据链接 几百个核心内部函数 大量可选用的工具箱,1 苏金明等，MATLAB实用教程，电子工业出版社。 2 李尚志等，数学实验，高等教育出版社，1999。 3 电子科技大学应用数学系，数学实验简明教程，电子科技大学出版社，2001。 4 刘宏友等，MATLAB6.X符号运算及其应用，北京：机械工业出版社，2003年2月。 5 张志涌，精通

2、MATLAB 6.5，北京航空航天大学出版社。,参考文献,MATLAB桌面,命令窗口,工作空间浏览,命令历史窗口,创建向量三种基本方法: 使用方栝号、使用冒号、使用等分函数。,1、方括号直接输入法是创建向量(和矩阵)的常用方法，输入时将向量元素用方括号“ ”括起来, 元素之间用逗号（或空格）隔开.,向量创建与,2、冒号表达式创建向量使用格式 x = x0:step:xn 当步长 step=1 时可省略为 x = x0:xn 当步长 step 为负数时 x0 应大于 xn,3、用线性等分函数linspace( )创建,注意事项 矩阵元素必须在方括号 之内; 同一行相邻元素间用逗号或空格分隔; 矩

3、阵的行与行之间用分号分隔.,矩阵创建常用方法,1.直接输入法; 2.特殊矩阵函数法; 3. 数据文件输入,B = 9 -36 30 -36 192 -180 30 -180 180,A=hilb(3) %用函数创建希尔伯特矩阵 B=invhilb(3) %创建希尔伯特矩阵的逆阵 A*B %验证B为A的逆,ans = 1 0 0 0 1 0 0 0 1,A = 1 1/2 1/3 1/2 1/3 1/4 1/3 1/4 1/5,特殊矩阵函数表 ,sin 正弦函数 asin 反正弦函数 cos 余弦函数 acos 反余弦函数 tan 正切函数 atan 反正切函数 cot 余切函数 acot 反余

4、切函数 sec 正割函数 asec 反正割函数 csc 余割函数 acsc 反余割函数,sinh 双曲正弦函数 asinh 反双曲正弦函数 cosh 双曲余弦函数 acosh 反双曲余弦函数 tanh 双曲正切函数 atanh 反双曲正切函数 sech 双曲正割函数 asech 反双曲正割函数 csch 双曲余割函数 acsch 反双曲余割函数 coth 双曲余切函数 acoth 反双曲余切函数,三角函数与双曲函数,MATLAB 常用函数介绍,abs(x) 绝对值 sqrt(x) 开平方 conj(z) 共轭复数 round(x) 四舍五入 floor(x) 舍去正小数 rat(x) 化为分数

5、表示 gcd(x,y) 最大公因数 exp(x) 自然指数 log(x) e为底的对数 log10(x) 10为底的对数,angle(z)复数z的相角 real(z)复数z的实部 imag(z)复数z的虚部 fix(x) 舍去小数取整 ceil(x)加入正小数取整 sign(x)符号函数 rem(x,y)求x除以y的余数 lcm(x,y)最小公倍数 pow2(x)以2为底的指数 log2(x)以2为底的对数,MATLAB 常用函数介绍,三角函数与双曲函数(续),who 列出在MATLAB工作空间中已有的变量 whos 列出驻留变量的同时,还给出维数及性质 clear 删除内存中的变量（数据）

6、clc 删除命令窗口的内容（已使用过的命令） home 光标移到命令窗口的左上角 clf 删除图形窗口的内容 调出刚才使用过的命令 quit 退出MATLAB,MATLAB 部分通用命令,MATLAB命令窗口的部分通用命令,MATLAB内部常数,常数和变量,变量用赋值语句直接创建,d=20200, 变量名的第一个字符必须是英文字母，最多可以 包括63个字符； x1, x2, x3,alpha, 变量名可由英文字母、数字和下划线混合组成； 变量名不可以包含空格和标点； 变量名和函数名对字母的大小写敏感； X，x, Z, z 是不同变量,常数和变量,计算机浮点数表示法,5.1472108 5.14

7、72e+008,format数据输出格式,常数和变量,三维数组,1. 索引生成,A=5 7 8;0 1 9;4 3 6; %创建一个二维数组。 A(:,:,2)=1 0 4;3 5 6;9 8 7; %为A添加第三维。,2. MATLAB函数生成,B=randn(4,3,2); %创建正态分布随机数432的 %数组。 类似的函数有ones()，zeros()等。,字符串和多维数组,聚合矩阵通过连接多个矩阵形成新的矩阵,C=A B %水平方向上聚合 C=A;B %垂直方向上聚合,+ 加 - 减 * 乘 .* 点乘 / 右除 ./ 点右除 左除 . 点左除 矩阵幂 . 点幂,1 .算术运算符,2.

8、关系运算符 大于 = 大于等于 = 等于 = 不等于,3.逻辑运算符 y= exp(-0.5*x) ; y1=y .*sin(5*x); plot(x,y1,x,y,-r,x,-y,-r),MATLAB 使用简介,三维绘图,mesh(X,Y,z) ： 在三维空间中绘出由(X,Y,z)表示的曲面； meshz(X,Y,z)： 除了具有mesh的功能外，还画出上下高度线， meshc(X,Y,z)： 除了具有mesh的功能外，还在曲面的下方画出函数z=f(x,y)的等值线图， surf(X,Y,z)： 也是三维绘图指令，与mesh的区别在于mesh绘出彩色的线，surf绘出彩色的面，,x,y,z=

9、meshgrid(-2:0.2:2); u=x.*exp(-x.2-y.2-z.2); sx=-1.2,0.8,2; sy=2;sz=-2,-0.2; slice(x,y,z,u,sx,sy,sz),例4. 三元函数的视图,字符串和多维数组,命令文件MATLAB命令的有序集合。 文件执行对文件中命令进行批处理，即从第一 条命令开始按顺序执行，直到最后一条命令。如果 中间某条命令出错，则中断并输出错误信息,M文件分为命令文件和函数文件两种,Matlab程序,条件控制; 循环控制; 错误控制;终止运行控制,条件控制有选择地运行程序块 1. if / elseif 语句 例5 判润年程序,程序设计中

10、的流程控制,year=input(input year:=); n1=year/4; n2=year/100; n3=year/400; if n1=fix(n1) f(1)=1;f(2)=1; for k=3:n f(k)=f(k-1)+f(k-2); end f(n),f(44)=701408733,2. while循环 将循环体中语句循环执行直到条件不成立为止。 语法： while 条件表达式 可执行语句 end,条件表达式一般由变量、数字、逻辑运算、关系运 算符和一般运算符组成，以判断循环的进行和停止； 只要表达式的值(逻辑值)结果为正确(非0)，循环继 续；直到表达式值为0，循环停止

11、。,程序设计中的循环控制,例7 3n + 1 问题.,n=input(input n=); %输入数据 while n=1 r=rem(n,2); %求n/2的余数 if r = =0 n=n/2 %第一种操作 else n=3*n+1 %第二种操作 end end,对任一自然数n，按如下法则进行运算:若n为偶数, 则将n除2;若n为奇数，则将n乘3加1。将运算结果按 上面法则继续运算, 重复若干次后结果最终是1.,n=5 16, 8, 4, 2, 1,程序设计中的流程控制,3. continue 命令,通常用于 for 或 while 循环语句中,与 if 语句一起使用,跳过本次循环,去执行

12、下一轮循环 4. break命令 通常用于for或while循环语句中,与if语句一起使用,中止本次循环,跳出最内层循环 If 条件表达式，break, end 5. error(message) 显示文本 message，并中断程序执行 If 条件表达式, error(message), end,程序设计中的流程控制,function 返回变量列表函数名(输入变量列表) %注解说明 输入变量检测,输出变量检测 函数体,函数文件的编写,函数内所有变量是局部变量，既不影响其他M文件 中同名变量，也不被其他M文件中同名变量所影响 函数文件中的输出变量要等于某个确定的表达式,函数文件的第一行必须按特定格式书写,函数文件的编写,输入/输出 变量检测命令：nargin 、 nargout 当函数文件被用户调用时(程序执行时),nargin返回函