线代实验一matlab入门

线代实验一matlab入门第1页/共36页数学实验之Matlab入门空间解析几何与线性代数实验之一第2页/共36页一、什么是数学实验

“数学实验”是大学数学课程的一种新的教学模式。该课程将数学知识、数学建模与计算机应用相结合，培养学生会用所学的知识建立数学模型，并借助于数学软件，使用计算机解决实际问题的能力。第3页/共36页二、软件介绍：（1）产生背景：

20世纪70年代后期，身为墨西哥大学计算机系系主任的CleverMoler在给学生开线性代数课程时，他开始用业余的时间为大学生编写使用方便的LINPACK和EISPACK的接口程序。CleverMoler给这个接口程序取名为MATLAB，意思是“矩阵实验室”（MatrixLaboratory的缩写）。第4页/共36页（2）功能及用途 现在的MATLAB已经不仅是用于工程计算的数学软件了，他还包括具有数百个内部核心函数的MATLAB程序和许多功能各异的工具箱（Toolbox）以及Simulink系统仿真等功能。第5页/共36页 ①强大的数值运算功能 ②强大的图形处理能力 ③高效、简单的程序环境 ④丰富的工具箱（3）MATLAB的主要特点第6页/共36页三、MATLAB基础知识

1、启动MATLAB（1）双击桌面的MATLAB图标（2）在开始菜单的程序选项中选择MATLAB快捷方式

2、退出MATLAB（1）直接点右上角的“X”（2）点[FILE]→[EXITMATLAB]（3）在工作空间中输入“QUIT”回车.第7页/共36页3、MATLAB主窗口第8页/共36页4、命令窗口第9页/共36页

5、历史窗口

在默认设置下，历史窗口中会保留自安装起所有命令的历史记录，并标明使用时间。且双击某行命令，即在命令窗口中执行该行命令。

第10页/共36页6、当前目录窗口 在当前目录窗口可显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能，其形式如图：第11页/共36页7、发行说明书窗口 发行说明书窗口是MATLAB6.0版本所特有的，用来说明用户所拥有的Mathworks公司产品的工具包，演示以及帮助信息。第12页/共36页8、工作间管理窗口 在工作间管理窗口中将显示所有目前内存中的MATLAB变量的变量名、数学结构、字节数以及类型，不同的变量类型分别对应不同的变量名图标。第13页/共36页四、菜单命令介绍1、File（文件）菜单： “New”创建一个M文件，打开一个新的图形窗口或Simulink模型窗口 “Open”打开对话框，选定文件，单击[打开]按钮 “SaveWorkspaceas”保存工作空间的变量为.mat文件 “SetPath”打开路径浏览器 “Preferences”打开参数设置对话框，其中数据格式选项说明表如下：第14页/共36页第15页/共36页

2、编辑操作

（EDIT）菜单：

Undo撤销上次的操作

Cut剪切

Copy复制

Paste粘贴

SelectAll全选第16页/共36页第17页/共36页3、windows窗口菜单 实现窗口之间的转换第18页/共36页4、Help（帮助）菜单实现MATLAB的帮助功能第19页/共36页表1常用命令表命令命令说明命令命令说明cd显示和改变工作目录hold图形保持开关dir显示目录下文件disp显示变量或文字内容type显示文件内容path显示搜索目录clear清理内存变量save存放变量到文件clf清理图形窗口load通过文件加载变量pack收集内存碎片，扩大内存空间diary日志文件命令clc清除工作窗口quit退出echo工作窗口信息显示开关!调用dos系统命令who列出当前内存变量which查找指定文件路径whos列出详细信息delete删除文件五、常用命令第20页/共36页表2MATLAB预定义变量ans用于结果的缺省变量名pi圆周率eps计算机的最小数(与1相加，产生一个大于1的数，类似无穷小)Inf或inf无穷大(如2/0)NaN或nan不定量NotaNumber(如0/0)i或j虚数单位realmin最小可用正实数realmax最大可用正实数flops浮点预算数nargin函数输入变量数目nargout函数输出变量数目lasterr存放最新一次的错误信息，未出现过错误，则为空lastwarn存放最新的警告信息，未出现过警告，则为空computer计算机类型version查看MATLAB版本号why对所有问题得到一个随机简明的答案、变量与函数1、MATLAB预定义变量第21页/共36页表3数学运算符+加法运算，或对应元素相加-减法运算*乘法运算，或矩阵相乘/除法运算，或矩阵右除\矩阵左除^乘幂运算.*点乘运算，矩阵对应元素相乘./点除运算，矩阵对应元素相除.^点幂运算，矩阵对应元素作乘幂运算2、数学运算符号第22页/共36页表4常用基本函数函数名称函数名称sin(x)正弦函数asin(x)反正弦函数cos(x)余弦函数acos(x)反余弦函数tan(x)正切函数atan(x)反正切函数cot(x)余切函数acot(x)反余切函数abs(x)绝对值max(x)数表中最大值min(x)数表中的最小值sum(x)元素的总和sqrt(x)开平方exp(x)以e为底的指数log(x)自然对数fix(x)截尾取整log10(x)以10为底的对数floor(x)小于x的最大整数vpa(x)精度函数ceil(x)大于x的最小整数sign(x)符号函数round(x)四舍五入取整3、数学函数第23页/共36页4、M文件的建立M文件的分类：命令文件,函数文件M文件的创建 （1）在MATLAB的命令窗口中，鼠标单击菜单栏上的[File]按钮，单击[Open]命令，选择[M-file]项，或直接单击工具栏的[新建]按钮，进入MATLAB的M文件编辑器。 （2）在编辑器中输入文件内容。 （3）单击[File]->[Save]命令，保存文件。第24页/共36页[例1]编辑一名为example.m的M文件，内容如下

%example.m exm=[1234;6152;-1790]

在命令窗口输入: >>example; >>size(exm) ans= 34 第25页/共36页八、Matlab程序设计表5关系运算符<小于<=小于或等于>大于>=大于或等于==等于~=不等于1、关系与逻辑运算第26页/共36页表6逻辑运算符&与|或非第27页/共36页2、常用程序结构（1）选择语句：if–else–end

大致可分为三个步骤：

1)判断表达式紧跟在关键字if后，使它可首先被计算。

2)对判断表达式结果，若为0,则值为假；若为1，则值为真。

3)若值为真，则执行其后的语句；否则跳过，不予执行。第28页/共36页

一般形式为：

ifexpression（）

statements；

elseexpression（）

statements；

end第29页/共36页[例5]B样条函数的判断语句

创建pdbsline.m函数文件

functionf=pdbsline(x)

ifx<0

f=0;

elseifx<1

f=x;

elseifx<2

f=2-x;

else

f=0;

end第30页/共36页创建pdb.m文件y1=pdbsline(-1)y2=pdbsline(1.36)y3=pdbsline(2.5)运行结果：y1=0y2=0.6400y3=0第31页/共36页（2）循环语句

for–end循环格式：for循环变量=初值:步长:终值 循环体语句组

end第32页/共36页[例6]构造一个1×10的矩阵创建matrix01.m文件A=zeros(1,10);fori=1:10 A(i)=1./(i+1)endA 运行结果：

0.50000.33330.25000.20000.16670.14290.12500.11110.10000.0909第33页/共36页