数学建模的MATLAB课件.ppt

1、2022-5-201开开始始&*$学院%$#学软件应结束结束数用2022-5-202Matlab基础及其应用目录 第六章 Matlab空间作图第二章 Matlab语言基础 第三章 Matlab数值运算 第四章 Matlab符号运算 第五章 Matlab平面作图第一章 Matlab软件介绍2022-5-203 附录二 工具箱函数汇总第八章 Matlab优化工具箱 第九章 Matlab统计工具箱 第十章 Matlab综合程序设计 附录一 工具箱英汉对照第七章 Matlab仿真集成环境Matlab基础及其应用目录2022-5-204第一章Matlab 简介1.3 MatlabMatlab集成环境集成

2、环境1.1 MatlabMatlab概述概述1.2 MatlabMatlab的运行环境与安装的运行环境与安装1.4 MatlabMatlab帮助系统帮助系统2022-5-2051.1 Matlab 概述 Matlab的名称是由MATrix和LABoratory两个词的前三个字母组合而成的。它是MatlabMatlab公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件,被誉为“巨人肩上的工具”。 由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以用Matlab编写程序就犹如在演算纸上排列出公式与求解问题.因此,Matlab又被称为演算纸式的科学算法语言。 经过十几

3、年的完善和扩充，Matlab现已发展成为线性代数课程的标准工具。由于它不需定义数组的维数，并给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所不能比拟的。u1.1.1 Matlab1.1.1 Matlab的简况的简况2022-5-206 1984 1984年，年，MatlabMatlab第第1 1版版(DOS(DOS版版) ) 1992 1992年，年，MatlabMatlab 4.0 4.0版版 19941994年，年，MatlabMatlab 4.2 4.2版版 19971997年，年，Matl

4、abMatlab 5.0 5.0版版 19991999年，年，MatlabMatlab 5.3 5.3版版 20002000年，年，MatlabMatlab 6.0 6.0版版 20012001年，年，MatlabMatlab 6.1 6.1版版 20022002年，年，MatlabMatlab 6.5 6.5版版 20042004年，年，MatlabMatlab 7.0 7.0版版1.1.2 Matlab1.1.2 Matlab的发展历史的发展历史2022-5-207 (1) Matlab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，还提供了十分丰富的数值计算函数。Mat

5、lab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。 (2) Matlab的绘图功能 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。 (3) Matlab的编程语言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。1.1.3 Matlab1.1.3 Matlab的主要功能的主要功能2022-5-2081.1.3 Matlab1.1.3 Matlab的主要功能的主要功能 (4) Matlab(4) Matlab的工具箱的工具箱Matlab

6、Matlab中包括了被称作工具箱（中包括了被称作工具箱（TOOLBOXTOOLBOX）的各类应用问题的求）的各类应用问题的求解工具。它可用来求解各类学科的问题，包括信号处理、图象处解工具。它可用来求解各类学科的问题，包括信号处理、图象处理、控制系统辨识、神经网络等。随着理、控制系统辨识、神经网络等。随着MatlabMatlab版本的不断升级，版本的不断升级，其所含的工具箱的功能也越来越丰富。其所含的工具箱的功能也越来越丰富。 (5) Matlab(5) Matlab中包括了图形界面编辑中包括了图形界面编辑GUIGUI，这可让使用者也可以象，这可让使用者也可以象VBVB、 VC VC 、VJVJ

7、、 DELPHIDELPHI等那样进行一般的可视化的程序编辑。等那样进行一般的可视化的程序编辑。在命令窗口（在命令窗口（matlabmatlab command window command window）键入）键入simulinksimulink，就出现，就出现(SIMULINK) (SIMULINK) 窗口。以往十分困难的系统仿真问题，用窗口。以往十分困难的系统仿真问题，用SIMULINKSIMULINK只需拖动鼠标即可轻而易举地解决问题，这也是近来受到重视原只需拖动鼠标即可轻而易举地解决问题，这也是近来受到重视原因所在。因所在。2022-5-2091.1.4 Matlab1.1.4 Ma

8、tlab操作示例操作示例例例1-1 1-1 在同一坐标系中绘出正弦曲线在同一坐标系中绘出正弦曲线y=sinxy=sinx和余弦曲线和余弦曲线y=cosxy=cosx在在0,20,2* *PiPi上的图形上的图形. . x=0:1/180:2 x=0:1/180:2* *pi; % pi; % 输入自变量输入自变量x x的行矩阵的行矩阵 f1=sin(xf1=sin(x);%);%输出因变量输出因变量f1f1的行矩阵的行矩阵 f2=cos(xf2=cos(x);%);%输出因变量输出因变量f2f2的行矩阵的行矩阵 plot(x,f1),x,f2); %plot(x,f1),x,f2); %调用绘

9、图命令一次画出两条曲线调用绘图命令一次画出两条曲线. .例例1-2 1-2 求方程求方程 3x3x4 4+7x+7x3 3 +9x +9x2 2-23=0-23=0的全部根的全部根: : p=3,7,9,0,-23; % p=3,7,9,0,-23; %建立多项式系数向量建立多项式系数向量 x=roots(px=roots(p) %) %调用求根命令求出方程的根调用求根命令求出方程的根. .2022-5-2010 例例1-3 1-3 求求f=xlog(1+x)f=xlog(1+x)在在0.10.1上的定积分上的定积分S S解解 S=quad(xS=quad(x. .* *log(1+x),0,

10、1)log(1+x),0,1) 例例1-4 1-4 求解线性方程组求解线性方程组:Ax=b:Ax=b。 其中其中 A=2,-3,1;A=2,-3,1; 8,3,2; 8,3,2; 45,1,-9; 45,1,-9; b=4;2;17; b=4;2;17; 解解 x=inv(Ax=inv(A) )* *b b 注意注意: :线性方程组的解也可写成线性方程组的解也可写成x=abx=ab1.1.4 Matlab1.1.4 Matlab操作示例操作示例2022-5-2011 1.2 Matlab1.2 Matlab的运行环境与安装的运行环境与安装 硬件环境：硬件环境： (1) CPU (1) CPU

11、奔腾奔腾以上以上 (2) (2) 内存内存 256M256M以上以上 (3) (3) 硬盘硬盘 40G40G以上以上 (4) CD-ROM (4) CD-ROM 驱动器和鼠标。驱动器和鼠标。 软件环境：软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 (1) Windows 98/NT/2000 或或Windows XPWindows XP(2) (2) 其他软件根据需要选用其他软件根据需要选用1.2.1 Matlab的运行环境的运行环境2022-5-20121.2.2 Matlab的安装的安装安装安装Matlab 6.5系统，需运行系统自带的安装程序系统，需运行系统自带的安装程序set

12、up.exe,一般只一般只要用鼠标双击安装图标，就会启动安装程序要用鼠标双击安装图标，就会启动安装程序,你只需按照安装提示正你只需按照安装提示正确输入（或粘贴）安装序列号后点击确输入（或粘贴）安装序列号后点击确认确认键，并按提示修改安键，并按提示修改安装路径（或默认安装到装路径（或默认安装到C盘）就能完成安装。盘）就能完成安装。安装完毕后，在开始安装完毕后，在开始-程序程序-Matlab.exe菜单中菜单中,双击双击Matlab图标图标,即可即可运行程序。运行程序。2022-5-20131 1MatlabMatlab系统的启动系统的启动与一般的与一般的WindowsWindows程序一样，启动

13、程序一样，启动MatlabMatlab系统有系统有3 3种常见方法：种常见方法：(1)(1)使用使用Windows“Windows“开始开始”菜单菜单, ,找到找到Matlab.exeMatlab.exe图标图标, ,然后双击。然后双击。(2)(2)运行运行MatlabMatlab系统启动程序系统启动程序matlab.exematlab.exe。(3)(3)利用桌面快捷方式。利用桌面快捷方式。1.3.1 1.3.1 启动与退出启动与退出MatlabMatlab集成环境集成环境2022-5-2014 首次启动首次启动MatlabMatlab时，展现在屏幕上的界面为时，展现在屏幕上的界面为Matl

14、abMatlab的默认界面的默认界面. . 默认界面中主要有六个窗口默认界面中主要有六个窗口, ,其分布如下图所示。其分布如下图所示。1.3.1 1.3.1 启动与退出启动与退出MatlabMatlab集成环境集成环境默认设置下主要窗口布局2022-5-2015 从默认界面中可切换出左边两个主要窗口如下图所示。从默认界面中可切换出左边两个主要窗口如下图所示。1.3.1 1.3.1 启动与退出启动与退出MatlabMatlab集成环境集成环境2022-5-2016 MatlabMatlab 6.5 6.5的集成环境包括的集成环境包括MatlabMatlab主窗口、命令窗口主窗口、命令窗口(Com

15、mand (Command Window)Window)、工作空间窗口、工作空间窗口(Workspace)(Workspace)、命令历史窗口、命令历史窗口(Command (Command History)History)、当前目录窗口、当前目录窗口(Current Directory)(Current Directory)和启动平台窗口和启动平台窗口(Launch Pad)(Launch Pad)。1.3.1 启动与退出启动与退出Matlab集成环境集成环境工作空间命令历史命令窗口2022-5-2017命令窗口命令窗口（Command Window） 工作空间工作空间 （Workspace

16、） 命令历史命令历史（Command History） 当前目录当前目录（Current Directory）主窗口 2022-5-2018 2MatlabMatlab系统的退出系统的退出要退出要退出MatlabMatlab系统，也有系统，也有3 3种常见方法：种常见方法：(1) (1) 在在MatlabMatlab主窗口主窗口FileFile菜单中选择菜单中选择Exit MatlabExit Matlab命令。命令。(2) (2) 在在MatlabMatlab命令窗口输入命令窗口输入ExitExit或或QuitQuit命令。命令。(3) (3) 单击单击MatlabMatlab主窗口的主窗口

17、的“关闭关闭”按钮。按钮。1.3.1 1.3.1 启动与退出启动与退出MatlabMatlab集成环境集成环境2022-5-2019 MatlabMatlab主窗口是主窗口是MatlabMatlab的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。 1 1菜单栏菜单栏在在MatlabMatlab 6.5 6.5主窗口的菜单栏，共包含主窗口的菜单栏，共包含FileFile、EditEdit、ViewView、WebWeb、WindowWindow和和Help 6Help 6个菜单项。个菜单项。 (1) Fi

18、le(1) File菜单项：菜单项：FileFile菜单项实现有关文件的操作。菜单项实现有关文件的操作。 (2) Edit(2) Edit菜单项：菜单项：EditEdit菜单项用于命令窗口的编辑操作。菜单项用于命令窗口的编辑操作。 (3) View(3) View菜单项：菜单项：ViewView菜单项用于设置菜单项用于设置MatlabMatlab集成环境的显示方集成环境的显示方式。式。 (4) Web(4) Web菜单项：菜单项：WebWeb菜单项用于设置菜单项用于设置MatlabMatlab的的WebWeb操作。操作。 (5) Window(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的菜单项：

19、主窗口菜单栏上的WindowWindow菜单，只包含一个菜单，只包含一个子菜单子菜单Close allClose all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-M-filefile、FigureFigure、ModelModel和和GUIGUI窗口。窗口。 (6) Help(6) Help菜单项：菜单项：HelpHelp菜单项用于提供帮助信息。菜单项用于提供帮助信息。1.3.2 主窗口及子窗口主窗口及子窗口2022-5-2020 2 2工具栏工具栏 MatlabMatlab 6.5 6.5主窗口的工具栏共提供了主窗口的工具栏共提供了1010个命令按钮。这些命

20、令按个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。 命令窗口是命令窗口是MatlabMatlab的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。以外的所有执行结果。 MatlabMatlab命令窗口中的命令窗口中的“ “ ”为命令提示符，表示为命令提示符，表示MatlabMatlab正在处正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MatlabMatlab就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给

21、出计算结果。就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。1.3.2 主窗口及子窗口主窗口及子窗口2022-5-2021 在通常的编程中，一个行只输入一条独立的命令，命令行以回车在通常的编程中，一个行只输入一条独立的命令，命令行以回车结束。但一行也可以输入若干条命令，但各命令之间必须以逗号结束。但一行也可以输入若干条命令，但各命令之间必须以逗号分隔，互相独立的命令也可用分号分隔。例如分隔，互相独立的命令也可用分号分隔。例如 p=15, m=35 , n=20 p=15, m=35 , n=20 p=15; m=35; n=20 p=15; m=35; n=20 在编程中在编程中, ,逗号

22、表示换列逗号表示换列, ,相当于一个空格相当于一个空格; ;分号表示换行分号表示换行, ,分号与分号与回车的作用都是换行回车的作用都是换行. . 如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上理行之后加上3 3个小黑点个小黑点“”并按下回车键，然后接着下一个并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。物理行继续写命令的其他部分。3 3个小黑点称为续行符，即把后个小黑点称为续行符，即把后面的物理行看作该行的逻辑继续。面的物理行看作该行的逻辑继续。 在在MatlabMatlab里，有很多的控制键和方向键可用于

23、命令行的编辑。里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。1.3.3 Matlab编程输入法编程输入法2022-5-2022 工作空间是工作空间是MatlabMatlab用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。 如果想要把工作空间中的变量及其数据存成文件如果想要把工作空间中的变量及其数据存成文件, ,只需键入命令只需键入命令: : Save Save file

24、name.mat variblenamefilename.mat variblename 不写变量名将会把工作空间中全部数据保存到你所给的文件内不写变量名将会把工作空间中全部数据保存到你所给的文件内. .1.3.4 工作空间窗口工作空间窗口2022-5-20231当前目录窗口当前目录窗口 当前目录是指当前目录是指MatlabMatlab运行文件时的工作目录，只有在当运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目

25、录下的文件并提供搜索功能。示当前目录下的文件并提供搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用将用户目录设置成当前目录也可使用cdcd命令。例如，将命令。例如，将用户目录用户目录c:mydirc:mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：设置为当前目录，可在命令窗口输入命令： cd c:mydircd c:mydir1.3.5 当前目录窗口和搜索路径当前目录窗口和搜索路径2022-5-2024 2 2MatlabMatlab的搜索路径的搜索路径 当用户在当用户在MatlabMatlab命令窗口输入一条命令后，命令窗口输入一条命令后，MatlabMatlab按照一定次序按照一定次序寻找相关

26、的文件。基本的搜索过程是：寻找相关的文件。基本的搜索过程是： (1) (1) 检查该命令是不是一个变量。检查该命令是不是一个变量。 (2) (2) 检查该命令是不是一个内部函数。检查该命令是不是一个内部函数。 (3) (3) 检查该命令是否当前目录下的检查该命令是否当前目录下的M M文件。文件。 (4) (4) 检查该命令是否检查该命令是否MatlabMatlab搜索路径中其他目录下的搜索路径中其他目录下的M M文件。文件。1.3.5 当前目录窗口和搜索路径当前目录窗口和搜索路径2022-5-2025 用户可以将自己的工作目录列入用户可以将自己的工作目录列入MatlabMatlab搜索路径，从

27、而将用户目搜索路径，从而将用户目录纳入录纳入MatlabMatlab系统统一管理。设置搜索路径的方法有：系统统一管理。设置搜索路径的方法有： (1) (1) 用用pathpath命令设置搜索路径。例如，将用户目录命令设置搜索路径。例如，将用户目录c:mydirc:mydir加加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令：到搜索路径下，可在命令窗口输入命令：path(path,c:mydirpath(path,c:mydir) (2) (2) 用对话框设置搜索路径用对话框设置搜索路径 在在MatlabMatlab的的FileFile菜单中选菜单中选Set PathSet Path命令或在命令窗口执行命令

28、或在命令窗口执行pathtoolpathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add FolderAdd Folder或或Add with SubfolderAdd with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路径。在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路径。1.3.5 当前目录窗口和搜索路径当前目录窗口和搜索路径2022-5-2026 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，

29、并且还标明了使用时间，从而方便用户查过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择这些历史记录，可以选择EditEdit菜单中的菜单中的Clear Command HistoryClear Command History命令。命令。1.3.6 1.3.6 命令历史记录窗口命令历史记录窗口2022-5-2027 MatlabMatlab 6.5 6.5的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用MatlabMatl

30、ab的各种程序、函数和帮助文件。的各种程序、函数和帮助文件。 MatlabMatlab 6.5 6.5主窗口左下角还有一个主窗口左下角还有一个StartStart按钮，单击该按钮会弹按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行出一个菜单，选择其中的命令可以执行MatlabMatlab产品的各种工具，产品的各种工具，并且可以查阅并且可以查阅MatlabMatlab包含的各种资源。包含的各种资源。1.3.7 启动平台窗口和启动平台窗口和Start按钮按钮2022-5-2028 1.4 Matlab1.4 Matlab帮助系统帮助系统 进入帮助窗口可以通过以下进入帮助窗口可以通过以下3 3

31、种方法：种方法：(1) (1) 单击单击MatlabMatlab主窗口工具栏中的主窗口工具栏中的HelpHelp按钮。按钮。(2) (2) 在命令窗口中输入在命令窗口中输入helpwinhelpwin、helpdeskhelpdesk或或docdoc。(3) (3) 选择选择HelpHelp菜单中的菜单中的“MatlabMatlab Help” Help”选项。选项。1.4.1 帮助窗口帮助窗口1.4.2 帮助命令帮助命令 Matlab Matlab帮助命令包括帮助命令包括helphelp、lookforlookfor以及模糊查询以及模糊查询1 1helphelp命令命令在在MatlabMat

32、lab 6.5 6.5命令窗口中直接输入命令窗口中直接输入helphelp命令将会显示当前帮助命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过样，可以通过helphelp加函数名来显示该函数的帮助说明。加函数名来显示该函数的帮助说明。2022-5-2029 2 2lookforlookfor命令命令helphelp命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookforlookfor命令对命令对搜索范围内的搜索范围内的M M文件进行关键字搜索，条件比较宽松。文件进行关键

33、字搜索，条件比较宽松。lookforlookfor命令只对命令只对M M文件的第一行进行关键字搜索。文件的第一行进行关键字搜索。若在若在lookforlookfor命令加上命令加上-all-all选项，则可对选项，则可对M M文件进行全文搜索。文件进行全文搜索。 3 3模糊查询模糊查询MatlabMatlab 6.0 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按用户只需要输入命令的前几个字母，然后按TabTab键，系统就会列键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。出所有以这几个字母开头的命令。1

34、.4.2 帮助命令帮助命令2022-5-2030 在帮助窗口中选择演示系统在帮助窗口中选择演示系统(Demos)(Demos)选项卡，然后在其中选择相选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入应的演示模块，或者在命令窗口输入DemosDemos，或者选择主窗口，或者选择主窗口HelpHelp菜单中的菜单中的DemosDemos子菜单，打开演示系统。子菜单，打开演示系统。1.4.3 演示系统演示系统 在在MathWorksMathWorks公司的主页公司的主页(http:/(http:/) )上可以上可以找到很多有用的信息，国内的一些网站也有丰富的信息资源。找到很多有用的信息，国内

35、的一些网站也有丰富的信息资源。1.4.4 远程帮助系统远程帮助系统2022-5-2031第二章Matlab语言基础2.1 Matlab的工作环境的工作环境 2.2 Matlab的变量及其命名规则的变量及其命名规则2.3 Matlab矩阵命令及其变换矩阵命令及其变换2.4 Matlab常用数学函数常用数学函数2.5 Matlab矩阵的运算与分解矩阵的运算与分解2.6 Matlab的逻辑运算、条件语句与循环控制语句的逻辑运算、条件语句与循环控制语句2022-5-2032 在MATLAB命令窗口下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（ ）之後，并按入Enter键即可。例如在命令窗口中键入：

36、(10*19+2/4-34)/2*3 ， 回车后可得: ans = 234.7500 MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案，并显示其数值屏幕上。如果在上述的例子结尾加上分号”;”，则计算结果不会显示在指令视窗上，要得知计算值只须键入该变数值即可.2.1.1 Matlab的命令窗口计算输入的命令窗口计算输入2.1 Matlab的工作环境的工作环境2022-5-2033 MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示，我们可以在指令视窗上的功能选单上的OptionsOptions下 选 Numerical Numerical FormatFormat，

37、或者直接在指令视窗键入以下的各个数字显示格式的指令。 format short (这是默认的) MATLAB利用了二个游标键可以将所下过的指令叫回来重覆使用。按下则前一次指令重新出现，之后再 按EnterEnter键，即再执行前一次的指令。而键的功用则是往后执行指令。其它在键盘上的几个键如, DeleteDelete, InsertInsert，其功能则显而易见，试用即知，无须多加说明。当要暂时执行作业系统（例如Dos）的指令而还要执行MATLAB，可以利用!加上原作业系统的指令，例如 !dir, !format a:。2.1.2 Matlab的数字格式的数字格式2022-5-2034 Ctr

38、l-CCtrl-C（即同时按CtrlCtrl及C C二个键）可以用来中止执行中的MATLAB的工作。 有三种方法可以结束MATLAB 1.exit 2.quit 3.直接关闭MATLAB的命令视窗（Command window）2.1.3 Matlab的退出的退出2022-5-20351.1.变量名的大小写是敏感。变量名的大小写是敏感。 2. 2. 变量的第一个字符必须为英文字母，而且不能超变量的第一个字符必须为英文字母，而且不能超 过过3131个字符。个字符。 3. 3. 变量名可以包含下连字符、数字，但不能为空格变量名可以包含下连字符、数字，但不能为空格 符、标点。符、标点。 4. 4.

39、为读取方便为读取方便, ,变量名尽量采用首写字母为大写的变量名尽量采用首写字母为大写的 英文单词英文单词, ,避免和库函数名冲突避免和库函数名冲突. .2.2.1变量变量2.2 Matlab2.2 Matlab的变量及其命名规则的变量及其命名规则2022-5-2036 ans 预设的计算结果的变量名 eps 正极小值esp =2.2204e-16 pi 内建的值 inf或值 无限大 NaN 无法定义一个数目 ( 1/0 ) i 或 j 虚数单位i=j= sqrt(-1) nargin 函数输入参数个数 nargout 函数输出参数个数 realmax 最大的正实数 realmin 最小的正实数

40、 flops 浮点运算次数2.2.2预定义的变量预定义的变量2022-5-20372.3 Matlab2.3 Matlab矩阵命令及其变换矩阵命令及其变换 MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同。 如果一个指令过长可以在结尾加上.（代表此行指 令与下一行连续），例如键入 3*. 6 %求3与6的乘积 运行可得结果 ans = 182.3.1 Matlab的赋值语句表达式2022-5-20382.3.2矩阵(数组)的创建格式 格式一: 手工输入3行4列矩阵; A=1,2,3,4;-1,5,3,6;2,0,3,7; 格式二:给定步长自动生成行矩阵; B=1:0.1:2; %行矩阵也叫

41、数组 格式三:用随机命令自动生成mn矩阵; C=rand(m,n); 格式四:调用等距插值命令生成行矩阵; D=linspace(a,b,n); 2022-5-20391全零矩阵的生成: A=zeros(m,n) 2全1矩阵的生成: B=ones(m,n);3. 单位矩阵的生成: C=eye(n);4. 对角矩阵的生成: D=diag(1,2,3,4); 5. hilbert矩阵的生成: E=hilb(n)6. 魔方矩阵的生成: F=magic(n);2.3.3 特殊矩阵的表示与简单运算2022-5-2040矩阵的基本运算法则运算符名称格式法则说明+加A+B对应元素相加-减A-B对应元素相减*

42、乘A*B按矩阵乘法定义相乘/右除A/B方程XB=A的解A*inv(B)左除BA方程BX=A的解inv(B)*A乘幂AB其中一个为标量是有意义2.3.3 特殊矩阵的表示与简单运算2022-5-2041数组的基本运算法则运算符名称示例法则说明+加A+B对应元素相加-减A-B对应元素相减.*乘A.*B对应元相乘./右除A./B对应元素相除.左除B.A对应元素相除.乘幂A.B对应元素求幂2.3.3 特殊矩阵的表示与简单运算2022-5-2042Matlab矩阵变换操作示例(一) clear A=rand(5) %生成一个5阶随机矩阵; A1=A(1:3,2:4); %取出A中由1,2,3行,2,3,4

43、列构 成的子矩阵 A2=A(5,4,3,2,1,:); %对A中的行重新排序; A(1,2,3,:)=; %删除A的1,2,3行; A(:,1,5)=; %删除A的1,5列; A(1,2,3,:)=A(2,3,1,:); %置换A的1,2,3行; A3=A(:); %逐列排序把A拉成一个列向量; A(:)=B; %把B中的元素按列依次赋给A; 注:要求A与B的元素一样多,但行数可以不相等;2.3.3 特殊矩阵的表示与简单运算2022-5-2043Matlab矩阵变换操作示例(二) 1.按矩阵形式以矩阵B为块元素生成分块矩阵: A=repmat(B,n,m); 2.把矩阵A的第i行的s倍加到第j

44、行: A(j,:)=A(j,:)+A(i,:)*s; 3.交换A的第i列与第j列: A(:,i,j)=A(:,j,i); 4.元素重排:按列元次序把m*n个元素的矩阵排成nm矩阵: B=reshape(A,n,m) 5.矩阵合成:C=cat(1,A1,A2); D=cat(2,A1,A2);2.3.3 特殊矩阵的表示与简单运算2022-5-2044第三章Matlab数值计算3.5 多项式运算多项式运算 3.6 插值与拟合插值与拟合3.4 随机函数随机函数randrand和和randnrandn3.1 Matlab常用数学函数常用数学函数3.2 Matlab矩阵的运算与分解矩阵的运算与分解3.3

45、 Matlab的逻辑运算、条件语句与循环控制语句的逻辑运算、条件语句与循环控制语句3.7 数值积分数值积分3.8 常微分方程数值解常微分方程数值解2022-5-20453.1 MATLAB3.1 MATLAB常用数学函数常用数学函数符号名称符号名称sin(x)正弦asin(x)反正弦cos(x)余弦acos(x)反余弦tan(x)正切atan(x)反正切cot(x)余切acot(x)反余切sec(x)正割asec(x)反正割csc(x)余割acsc(x)反余割3.1.1三角函数注：只要给x赋予实值或复值，运行可输出函数值,例: sin(pi/3), cos(5),但X一般取复数矩阵.2022-

46、5-2046符号名称符号名称sinh(x)双曲正弦asinh(x)反双曲正弦cosh(x)双曲余弦acosh(x)反双曲余弦tanh(x)双曲正切atanh(x)反双曲正切coth(x)双曲余切acoth(x)反双曲余切sech(x)双曲正割asech(x)反双曲正割csch(x)双曲余割acsch(x)反双曲余割3.1.2双曲函数注：只要给x赋予实值，运行可输出函数值例: tanh(-2), asech(-3),但X通常取矩阵.2022-5-2047 功能 正弦函数与双曲正弦函数 格式 Y = sin(X) %计算参量X（可以是向量、矩阵，元素可以是复数）中每一个角度分量的正弦值Y，所有分量

47、的角度单位为弧度。 Y = sinh(X) %计算参量X的双曲正弦值Y。3.1.3.1 3.1.3.1 三角函数与双曲函数的操作三角函数与双曲函数的操作函数 sinsin、sinhsinh2022-5-2048几点补充说明 (1)sin(pi)并不是零，而是与浮点精度有关的无穷小量eps，因为pi仅仅是精确值浮点近似的表示值而已； (2)对于复数Z= x+iy，函数的定义为：sin(x+iy) = sin(x)*cos(y) + i*cos(x)*sin(y); , ; ieeziziz2)sin(2)sinh(zzeez2022-5-2049例2-1 x = -pi:0.01:pi; plo

48、t(x,sin(x) x = -5:0.01:5; plot(x,sinh(x) 图形结果为图2-1。 正弦函数与双曲正弦函数的图象3.1.3.1 三角函数与双曲函数的操作三角函数与双曲函数的操作2022-5-2050函数 asinasin、asinhasinh 功能 反正弦函数与反双曲正弦函数 格式 Y = asin(X) %返回参量X（可以是向量、矩阵）中每一个元素的反正弦函数值Y。若X中有的分量处于-1,1之间，则Y = asin(X)对应的分量处于-/2,/2之间，若X中有分量在区间-1,1之外，则Y= asin(X)对应的分量为复数。 Y = asinh(X) %返回参量X中每一个元

49、素的反双曲正弦函数值Y3.1.3.1 三角函数与双曲函数的操作三角函数与双曲函数的操作2022-5-2051 反正弦函数与反双曲正弦函数的定义为： 反正弦函数与反双曲正弦函数的图象)z1ziln(izsina2)1ln(sinh2zzza例2-2 x = -1:.01:1; plot(x,asin(x) x = -5:.01:5; plot(x,asinh(x) 图形结果为图2-2。2022-5-2052函数 coscos、coshcosh 功能 余弦函数与双曲余弦函数 格式 Y = cos(X) %计算参量X（可以是向量、矩阵，元素可以是复数）中每一个角度分量的余弦值Y，所有角度分量的单位为

50、弧度。我们要指出的是，cos(pi/2)并不是精确的零，而是与浮点精度有关的无穷小量eps，因为pi仅仅是精确值浮点近似的表示值而已。 Y = sinh(X) %计算参量X的双曲余弦值Y3.1.3.1 三角函数与双曲函数的操作三角函数与双曲函数的操作2022-5-2053 若X为复数z= x+iy，则函数定义为： cos(x+iy) = cos(x)*cos(y) + i*sin(x)*sin(y)， 2eezcosiziz2eezcoshzz例2-3 x = -pi:0.01:pi; plot(x,cos(x) x = -5:0.01:5; plot(x,cosh(x)图形结果为图2-3。