matlab程序设计基本使用和方法.ppt

1、第三章 基本使用方法,三 基本使用方法,第一节 简单的数学运算 一、数学式的输入 MATLAB7.0的命令窗口给用户提供一个很好的交互 式平台，当窗口处于激活状态时，会出现提示符“”,表 示等待输入各种命令。基本的数值计算的方法有以下两 种： (1)直接输入法 直接在命令窗口中输入数学表达式，按Enter键确 认，即可以得到结果。 (2)存储变量法,三 基本使用方法,采用直接输入法虽然简单易行，但需要解决复杂的问 题时，可以采用给变量赋予变量名的方法来进行操作。 举例如下： 光明小学一年级有4个班，每班30人，二年级有3个 班，每班35人，求该小学一二年级一共有多少人？ 设一年级的总人数为gr

2、ade1,二年级的总人数为grade2,两 个年级的总人数为total。,三 基本使用方法,三 基本使用方法,三 基本使用方法,前例生成的结果被MATLAB7.0自动赋予变量名ans, 它是answer的缩写。 由此可见，采用以上两种方法所得的结果都是一样 的，使用第一种方法比较简单，使用第二种方法思路更 加清晰。,三 基本使用方法,二 标点符号的使用 在MATLAB7.0中，标点符号的使用相对比较灵活， 不同的标点符号代表不同的运算，或是被赋予了特定的 含义。下面介绍几个常用的符号。 (1)分号(;) 当要求禁止显示计算的中间结果，使用分号实现此 项功能。 (2)百分号(%) 在MATLAB

3、中，使用百分号来进行句子的注释操 作。,三 基本使用方法,三 基本使用方法,(3)逗号(,) MATLAB7.0允许用户在一行中输入多个命令语句。 使用逗号，命令的运行结果将予以显示。 (4)续行号() 在编写程序时，当遇到命令行很长的时候，可以将 程序分成多行分别书写，使用续行号可以实现此项功 能。 grade1=4* 30 grade= 120,三 基本使用方法,三 基本使用方法在MATLAB7.0中，掌握以下的操作命令能起到事半功倍的效果。,三 基本使用方法,第二节 MATLAB7.0的数据类型 一 MATLAB7.0的数据类型 MATLAB7.0的数据类型包括数字、字符串、矩阵、 单元

4、型和结构型变量。 一 常量和变量 1 .常量 在MATLAB中有些特定的变量，它们已经被预定义 了某个特定的值，因此这些变量被称为常量。MATLAB 中的常用的常量如下：,三 基本使用方法,三 基本使用方法,下面介绍几个主要的常量的用法： (1)inf 在MATLAB中，inf表示无穷大。MATLAB允许的最 大数是21024 ，超过该数，系统将视为无穷大，其他的软 件在出现数据无穷大的时候可能会出现死机的情形，而 MATLAB则会给出用户警告信息。同时用inf代替无穷 大，但不会导致死机的情形，这就是MATLAB7的重要优 点。 (2)纯虚数 常用的纯虚数通常用i或j来表示。如果程序中没有专

5、门,三 基本使用方法,给出这两个变量定义，那么系统将默认它们为单位虚 数，用户可以直接使用；如果用户在程序中对它们有了 新的定义，则这两个变量将保留新值。,三 基本使用方法,2.变量 变量是MATLAB的基本元素之一，与其他常规程序 设计语言不同的是MATLAB7.0不要求对所使用的变量进 行事先说明，而且它也不需要制定变量的类型。系统会 根据该变量被赋予的值或对该变量所进行的操作来自动 确定变量的类型。 在MATLAB中，变量的命名有如下规则： 变量名长度不超过31位，超过31位的字符系统将忽略。 变量名区分大小写。 变量名必须以字母开头，变量名中可以包含字母、数,三 基本使用方法,字或下划

6、线，但不允许出现标点符号。 注意：如果在给某个变量赋值时，该变量已经存在，系 统则会自动使用新值代替旧值。,三 基本使用方法,3.复数 由于系统中，默认的i和j是纯虚数，所以MATLAB 对复数的处理也是相对简单的。但是要注意的是只有数 字才能与字符直接相连，而表达式不可以。例如 sin(pi)i 这种写法就是不合法的，系统会报错。应该为sin(pi)*i。,第四章 数值计算功能,四 数值计算功能,本章将介绍MATLAB7.0的数值计算功能，包括 MATLAB7.0的向量、矩阵和数组，并介绍它们之间的运 算，此外，还要介绍一些特殊的矩阵数据结构。,四 数值计算功能,第一节 向量及其运算 向量是

7、组成矩阵的基本元素之一，MATLAB7.0提 供了关于向量运算的强大功能。本节将对向量的基本知 识和在MATLAB7.0中的应用进行比较详细的介绍。 一 向量的生成 在MATLAB7.0中，生成向量最简单的方法就是在 命令窗口中按一定格式直接输入。输入的格式要求是： 向量元素用“”括起来，元素之间用空格、逗号或者分 号相隔。,四 数值计算功能,需要注意的是：用空格或者逗号生成行向量；用分号 生成列向量。 注释：MATLAB7.0可以在行和列向量之间进行转置，使 用的命令为“ ”。看例子的操作。,四 数值计算功能,四 数值计算功能,等差元素向量的生成 当向量的元素过多，同时向量各个元素有等差的规

8、 律，此时采用直接输入法将过于烦琐。MATLAB提供了 两种简易的输入法，分别介绍如下： 冒号生成法：基本格式为：Vec=Vec0:n:Vecn, Vec表 示生成的向量，Vec0表示第一个元素，n表示步长， Vecn表示最后一个元素。 Linspace函数：这是一个线性等分向量函数，基本格 式为： Vec=linspace(Vec0, Vecn,n,). 其中，表示生成向量的个数。当n默认时，系统默认为100。,四 数值计算功能,二 向量的基本运算 向量的基本运算包括向量与数的四则运算、向量与向 量之间的加减运算、向量之间的点积、向量之间的叉积 和向量之间的混合积等。 1.向量与数之间的四则

9、运算 向量与数的加法、减法、乘法和除法都是向量中的 每个元素与数进行上述运算。示例如下：,四 数值计算功能,四 数值计算功能,2.向量与向量之间的加减运算 向量中的每一个元素与另一个向量中对应的元素的 加法（减法）。 注意：两个向量维数的一致性。 3.点积、叉积和混合积 向量的点积：由数学的知识可以知道，两个向量的点积等于其中一个向量的模与另一个向量在这个向量的方向的投影的乘积。在MATLAB中，提供了专门的函数dot。注意的是，点积生成的是一个数，并要注意维数的一致性。,四 数值计算功能,向量的叉积 向量的叉积的几何意义是指过两个相交变量的交点，并与此两向量所在平面垂直的向量，在MATLAB中，提供了相应的函数cross。需要注意的是各向量的维数一致，而且向量维数只能为3。,四 数值计算功能,四 数值计算功能,向量的混合积 向量的混合积的几何意义是它的绝对值表示以向量为棱的平行六边形的体积。在MATLAB中，向量的混合积由以上两种函数得以实现。在这里要注意的是，在求向量的混合积时，