1 MATLAB基础知识复习1

第一章

1、linspace函数:产生行向量

调用格式:linspace(a,b,n) (a和b是生成向量的第一个和最后一个元素,n是元素总数) 其中,linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价

2、序号(index)和下标(subscript)可利用sub2ind和ind2sub函数进行相互转换系

3、关于求矩阵大小的函数:

length(A): 给出行数和列数中的较大者,即length(A)=max(size(A))

ndims(A): 给出A的维数

reshape(A,m,n)函数: 在矩阵总元素保持不变的情况下,将矩阵A重新排列成m*n的二维矩阵

4、常用数学函数:P25

5、逻辑运算函数:

and(a,b): 表示a和b作逻辑与运算,当a、b全为非零时,运算结果为1,否则为0

or(a,b): 表示a和b作逻辑或运算,当a、b中只要有一个为非零,运算结果为1

not(a): 表示对a作逻辑非运算,当a是零时,运算结果为1;当a为非零时,运算结果为0 xor(a,b): 表示a和b作逻辑异或运算,当a、b的值不同时,运算结果为1,否则运算结果为0

6、关系与逻辑运算函数P27

7、字符串处理函数P29

第二章

1、input函数:数据的输入

调用格式为A=input(提示信息,选项);其中,“提示信息”为一个字符串,用于提示用户输入什么样的数据

2、disp函数:输出函数

调用格式为disp(输出项),其中,输出项既可以为字符串,也可以为矩阵

3、pause函数:程序的暂停调用格式为pause(延迟秒数)

如果省略延迟时间,直接使用pause,则将暂停程序,直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C组合键

4、lower函数:将大写字母转换成相应的小写字母

upper函数:将小写字母转换成相应的大写字母

用str2num函数可以将字符串转换成数值

5、num2cell函数:将数值矩阵转化为单元矩阵

num2cell(1:5)等价于{1,2,3,4,5}

第三章

1、plot函数:绘制直角坐标系下的二维曲线

基本调用格式为plot(x,y),x和y为大小相同的向量,分别用于存储x坐标和y坐标数据2、plotyy绘图函数:绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形

常用的调用格式为plotyy(x1,y1,x2,y2), 其中,x1和y1对应一条曲线,x2和y2对应另一

条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左纵坐标用于x1、y1数据对,右纵坐标用于x2、y2数据对

3、有关图形标注函数的调用函数:

title(图形名称)

xlabel(x轴说明)

ylabel(y轴说明)

zlabel(z轴说明)

text(x,y,,图形说明) 添加文本说明也可用该gtext命令

legend(图列1,图列2,…)用于绘制曲线所用线型、颜色或数据点标记图例,图例放置在图形空白处,用户还可以通过鼠标移动图例,将其放到所希望的位置

4、axis函数:可重新设定坐标系

调用格式:axis: ([xmin xmax ymin ymax])

常用格式:

axis auto:使用默认设置

axis equal:纵、横坐标轴采用等长刻度

axis square:产生正方形坐标系(默认为矩形)

axis on/off:显示/取消坐标轴

5、fplot函数:对函数自适应采样的绘图函数

调用格式为:fplot(fname,lims,tol,选项) 其中,fname为函数名,以字符串形式出现。lims 为x、y的取值范围,以行向量形式出现。tol为相对允许误差,其系统默认值为2e-3

6、subplot函数:用来将当前的图形窗口分割成若干个绘图区。

调用格式为:subplot(m,n,p)

7、绘制对数和半对数坐标曲线的函数,调用格式为:

semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,……)

semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,……)

loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,……)

其中,选项的定义与plot函数完全一致,所不同的是坐标轴的选取。

semilogx函数使用半对数坐标,x轴为常用对数刻度,而y轴仍保持线性刻度。

semilogy函数也使用半对数坐标,y轴为常用对数刻度,而x轴仍保持线性刻度。

loglog函数使用全对数坐标,x,y轴均采用常用对数刻度。

8、polar函数:用来绘制极坐标图

调用格式:polar(theta,rho,选项) 其中,theta为极坐标极角,rho为极坐标矢径,选项的内容与plot函数相似

9、二维统计分析图形:

①条形图:

bar函数绘制柱形图,barh函数绘制水平条形图,stem函数绘制杆图,errorbar函数绘制误差条图

其中,bar函数调用格式:bar(x,width,style) width设置条形的相对宽度和控制在一组内条形的间距,默认值为0.8,style指定条形的排列模式,类型y有‘group’(分组)和‘stack’(堆积),默认时采用‘group’模式。

②饼图:

pie函数:pie(x,explode) x可以是向量或矩阵,explode是与x同等大小的向量或矩阵,与explode的非零值对应的部分将从饼图中心分离出来,默认explode时,饼图是一个整体。

③散点图:

scatter函数:scatter(x,y,s,c,‘filled’) 其中,x,y,s和c为同等大小的向量。x和y用于定位数据点;s指定绘图点的大小,s也可以是一个标量,则所有数据点同等大小;c指定绘图所使用的色彩,c也可以是一个标量,则所有数据点使用同一种颜色;‘filled’表示填充绘图点,默认时,数据点是空心的。

10、fill函数:绘制实心图

调用格式为:fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,……..)

11、绘制复数向量图:除plot函数,还可用compass函数和feather函数。

compass函数:绘制围绕原点的罗盘图

调用格式:compass(z)或compass(u,v)

festher函数:绘制围绕x轴的羽毛图

调用格式:feather(z)和feather(u,v)

其中,z为复数向量,u、v分别为复数向量的实部和虚部。

12、plot3函数:将二维绘图函数plot的有关功能扩展到三维空间,绘制三维曲线

调用格式:plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…..,xn,yn,zn,选项n)

其中,每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数,x选项的定义和plot函数相同。当x,y,z 是同维向量时,则x,y,z对应元素构成一条三维曲线;当x,y,z是同维矩阵时,则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线,曲线条数等于矩阵列数。

13、meshgrid函数:将向量转换成矩阵

调用格式为:[x,y]=meshgrid(x,y) 其中x,y是向量,语句执行后,矩阵X的每一行都是向量x,行数等于向量y的元素的个数;矩阵Y的每一列都是向量y,列数等于向量x的元素的个数。

14、绘制三维曲面的函数:

mesh函数:绘制三维网格图;mesh(x,y,z,c)

surf函数:绘制三维曲面图,各线条之间的补面用颜色补充;surf(x,y,z,c)

x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵,z是网格点上的高度矩阵,c用于指定不同高度下的颜色范围。c默认时,MA TLAB认为c=z,即颜色的设定是正比于图形的高度的,这样就可以画出层次分明的三维图形。当x,y是向量时,要求x的长度等于z矩阵的列,y 的长度等于z矩阵的行,x,y向量元素的组合构成网格点的x,y坐标,z坐标则取自z矩阵,然后绘制三维曲面图。

15、绘制标准三维曲面

sphere函数:绘制三位球面

调用格式:[x,y,z]=sphere(n) n决定了球面的圆滑程度,其默认值为20。

cylinder函数:绘制柱面

调用格式:[x,y,z]=cylinder(R,n) R是一个向量,存放柱面各个等间隔高度上的半径;n表示在圆柱圆周上有n个间隔点,默认时表示有20个间隔点。

peaks函数:多峰函数,用于三维曲面的演示

调用格式:z=peaks(n) 将生成n*n的矩阵z ,默认参数时将生成一个49*49的矩阵16、三维统计分析图

bar3和bar3h函数绘制垂直和水平三维条形图,pie3函数绘制饼图

常用格式为:bar3(x,y)

bar3h(x,y)

pie3(x)

其中,x是向量,y是向量或矩阵,x向量元素的个数与y的行数相同。bar3和bar3h 函数在x指定的位置上绘制y中元素的条形图,x默认时,若y是长度n的向量,则x轴坐

标从1变化到n;若y是m*n的矩阵,则x轴坐标从1变化到n,y中的元素按行分组。pie3函数用x中的数据绘制一个三维饼图。

17、三维多边行

fill3:在三维空间内绘制多边形,并填充颜色

常用格式:fill3(x,y,z,c)其中,使用x,y,z作为多边形的顶点,而c指定填充的颜色18、其它三维图形

绘制瀑布图用waterfall函数,等高线图分二维和三维两种形式,分别使用函数contour 和contour3控制

19、函数view:设置视点

调用格式:view(az,el)其中,az为方位角,el为仰角,它们均已度为单位;系统默认的视点定义为方位角-37.5°,仰角为30°.

20、函数colormap:设置和获取图像显示用的颜色参照表

常用格式:colormap(m)其中m代表色图

21、shading命令:改变着色方式

调用格式:shading 选项

其中,选项有3种取值:

faceted 将每个网格片用其高度对应的颜色进行着色,但网格线仍保留着,其颜色是黑色。这是系统默认的着色方式。

flat 将每个网格片用同一种颜色进行着色,且网格线也用相应的颜色,从而使得图形表面显得更加光滑

interp 在网格片内采用颜色插值处理,绘制出的表面图显得最光滑

22、light函数:灯光设置

调用格式:light(属性,选项)

常用属性有表示光的颜色的color属性,表示光源形式的style属性和表示光源位置的position属性。Color属性的选项可取相应的颜色字符或RGB三元组。Style属性的选项有‘infinite’和‘local’两个取值,分别表示无限远的平行光源和近光源。Position属性的选项取三维坐标点组成的向量形式[x,y,z]

23、ezplot函数:绘制二元隐函数图形

①对于一元函数f(x),ezplot函数的调用格式为ezplot(f,a,b)

在区间a

②对于二元函数f(x,y),ezplot函数的调用格式为ezplot(f,a,b,c,d)

在区间a

③对于参数方程x=funx(t)和y=funy(t),ezplot函数的调用格式为ezplot(x,y,a,b)

在区间a

ezplot3函数:绘制三元隐函数图形

调用格式为:ezplot3(x,y,z,[a,b])

对于参数方程在区间a

24、imread和imwrite函数:前者用于将图像文件读入MATLAB工作空间,后者用于将图像数据和色图数据一起写入图像文件

调用格式为:A=imread(fname)

imwrite(A,fname,fmt)

其中,fname为读/写的图像文件名,fmt为图像文件格式

25、image和imagesc函数:都用于显示图像。Imagesc函数可以按照指定的色图显示灰度图getframe、moviein和movie函数:进行逐帧动画制作

创建逐帧动画两步骤:

一、用getframe函数截取画面信息(一幅画面称为画面中的一帧)

二、movie(M,n)函数播放由矩阵M所定义的画面n次,默认时播放一次。矩阵M用来保存各幅画面的数据,每列存储一帧画面信息,以备播放

26、comet和comet3函数:展现质点在二维平面和三维空间的运动轨迹

调用格式为:comet(x,y,p)

comet3(x,y,z,p)

其中,每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数,用法与plot和plot3函数相同。选项p用于设置绘制的彗星轨迹线的彗长,彗长为p倍y向量的长度

第四章

1、通用的特殊矩阵

zeros函数:产生全0矩阵,即零矩阵

zeros(m):产生m*m零矩阵

zeros(m,n):产生m*n零矩阵。当m=n时,等同于zeros(m)

zeros(size(A)):产生与矩阵A 同样大小的零矩阵

ones函数:产生全1矩阵,即幺矩阵

eye函数:产生单位矩阵,即对角线上的元素为1,其余元素为0的矩阵

rand函数:产生0~1均匀分布的随机矩阵

randn函数:产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵

2、函数magic(n):生成一个n阶魔方阵,其每行、每列及两条对角线上的元素和都相等。

函数vander(v):生成以向量V为基础向量的范德蒙矩阵。最后一列全为1,倒数第二列为一个指定的向量,其它各列是其后列与倒数第二列的点乘积。

函数hilb(n):生成希尔伯特矩阵。它是一种数学变换矩阵,它的每个元素h(ij)=1/(i+j-1)。

函数invhilb(n):专门求希尔伯特矩阵的逆的函数,其功能是求n阶的希尔伯特矩阵的逆矩阵。

函数toeplitz(x,y):生成托普利兹矩阵的函数,它生成一个以x为第一列,y为第一行的托普利兹矩阵,这里x,y均为向量,两者不必等长。该矩阵除第一行第一列外,其他每个元素都与左上角的元素相同。

函数compan(p):生成伴随矩阵。其中p是一个多项式的系数向量,高次幂系数排在前,低次幂排在后。

函数pascal(n):生成一个n阶帕斯卡矩阵。帕斯卡矩阵是由杨辉三角形表组成的矩阵。

3、函数diag(A):用于提取矩阵A主对角线元素,A为m*n矩阵,产生一个具有min(m,n)个元素的列向量。

函数diag(V,k):V为具有m个元素的向量,其功能是产生一个n*n(n=m+|k|)对角阵,其第k条对角线的元素即为向量V的元素。

函数triu(A):求矩阵A的上三角阵

triu(A,k):其功能是求矩阵A的第k条对角线以上的元素。

函数rot90(A,k):将矩阵A旋转90°的k倍,当k为负整数时,对矩阵A按顺时针方向进行旋转,当k为1时可省略。

函数filplr(A):对矩阵A实施左右翻转。即将原矩阵的第一列和最后一列调换,第二列

和倒数第二列调换。。。。。依此类推

函数det(A):求方阵A所对应的行列式的值。把一个方阵看做一个行列式,并对其按行列式的规则求值,这个值就称为矩阵所对应的行列式的值。

函数rank(A):求矩阵秩。矩阵线性无关的行数与列数称为矩阵的秩。

函数trace(A):求矩阵的迹。矩阵的迹即为矩阵的对角线元素之和。

函数norm(A):计算矩阵或向量的范数。

norm(X,1):求向量或矩阵X的1-范数

norm(X)、norm(X,2):向量或矩阵X的2-范数

Norm(X,inf):求向量或矩阵X的∞-范数

函数cond(A):计算A的条件数。矩阵A的条件数等于A的范数与A的逆矩阵的范数的乘积。

cond(A,1):计算A的1-范数下的条件数

cond(A)或cond(A,2):计算A的2-范数下的条件数

cond(A,inf):计算A的∞-范数下的条件数

函数eig(A):计算矩阵A的特征值和特征向量的函数。

E=eig(A):求矩阵A的全部特征值,构成向量E

[V,D]=eig(A):求矩阵A的全部特征值,构成对角阵D,并求A的特征向量构成V的列向量。

[V,D]=eig(A,'nobalance'):与上一种格式类似,但上一种格式中先对A作相似变换后求矩阵A的特征值和特征向量,而该格式直接求矩阵A的特征值和特征向量。

4、函数inv(A):计算方阵的逆矩阵。

5、函数lu:用于对矩阵进行LU分解

[L,U]=lu(x):产生一个上三角阵U和一个变换形式的下三角阵L(行交换),使之满足X=LU,这里的矩阵X必须是方阵

[L,U,P]=lu(x):产生一个上三角阵U和一个下三角阵L以及一个置换矩阵P,使之满足PX=LU,矩阵X必须是方阵

6、函数qr:用于对矩阵进行OR分解

[Q,R]=qr(x):产生一个一个正交矩阵Q和一个上三角矩阵R,使之满足X=QR

[Q,R,E]=qr(x):产生一个一个正交矩阵Q,一个上三角矩阵R以及一个置换矩阵E,使之满足XE=QR

7、函数chol(X):用于对矩阵X进行Cholesky分解

R=chol(X):产生一个上三角阵R,使R′R=X。若X为非对称正定,则输出一个错误信息[R,P]=chol(X):这个命令格式将不输出出错信息,当X为对称正定的,则p=0,R与上述格式得到的结果相同;否则P为一个正整数,如果X为一个满秩矩阵,则R为一个阶数为q=p?1的上三角阵,且满足R′R=X(1:q,1:q)

8、超越函数

矩阵平方根函数sqrtm,矩阵指数函数expm,矩阵对数函数logm

9、通用矩阵函数funm:funm(A,'fun')对方阵A计算由fun定义的函数的矩阵函数值。

funm函数可以用于exp函数和log函数,但求矩阵的平方根只能用sqrtm函数

10、函数A=sparse(S):将矩阵S转化为稀疏存储方式的矩阵A。

当矩阵S是稀疏存储方式时,则函数调用相当于A=S.

sparse函数其它调用格式:

sparse(m,n):生成一个m*n的所有元素都是0 的稀疏矩阵

sparse(u,v,s):u、v、s是3个等长的向量。S是要建立的稀疏矩阵的非0 元素。

其它一些与稀疏矩阵操作有关的函数:

[u,v,s]=find(A):返回矩阵A中非0元素的下标和元素。这里产生的u,v,s可作为sparse (u,v,S)的参数

full(A):返回和稀疏存储矩阵A对应的完全存储方式矩阵

11、spconvert函数:产生稀疏存储矩阵

B=spconvert(A) 其中A为一个m*3或m*4的矩阵,其每行表示一个非0元素,m是非0元素的个数。

spdiags函数:产生带状稀疏矩阵的稀疏存储

A=spdiags(B,d,m,n) 其中,m、n为原带状矩阵的行数与列数。B为r*p阶矩阵,p 为原带状矩阵所有非零对角线的条数,矩阵B的第i列即为原带状矩阵的第i条非零对角线。d为具有p个元素的列向量,它的第i个元素为该带状矩阵的第i条对角线的位置k。

speye(m,n):产生稀疏存储方式的单位矩阵的函数。

第五章

1、函数max:求数据序列最大值

max(A):如果A是向量,则返回向量A的最大值

[Y,U]=max(A):如果A是向量,则返回向量A的最大值存入Y,最大值的序号存入U。

max(A,[],dim):仅用于矩阵,dim取1或2。Dim取1时,该函数与max(A)完全相同,dim取2时,该函数返回一个列向量,其中第i个元素是A矩阵的第i行上的最大值。

函数max和min还能对两个同型的向量或矩阵进行比较,两者用法相同:

max(A,B):A、B是两个同型的向量或矩阵,返回值是与A,B同型的向量或矩阵,其中的每个元素等于A,B对应元素的较大者

max(A ,n):n是一个标量,返回值是与A同型的向量或矩阵,其中的每个元素等于A 对应元素和n中的较大者

2、sum函数:数据序列求和

sum(A):如果A是一个向量,则返回向量各元素的和。如果A是一个矩阵,则返回一个行向量,其第i个元素是A的第i列的元素和

sum(A ,dim):当dim为1时,该函数等同于sum(A);当dim为2时,返回一个列向量,其第i个元素是A的第i行的各元素之和

数据序列求积的函数是prod,其用法和sum完全相同

3、mean函数:求数据序列平均值的函数

mean(A):如果A是一个向量,则返回向量的算术平均值;如果A是一个矩阵,则返回一个行向量,其第i个元素是A的第i列的算术平均值

mean(A,dim):当dim为1时,该函数等同于mean(A);当dim为2时,返回一个列向量,其第i个元素是A的第i行的算术平均值

求数据序列中值的函数是median,其用法和mean完全相同

4、cumsum函数和cumprod函数:能方便地求得向量和矩阵元素的累加和与累乘积向量cumsum(A):如果A是一个向量,则返回向量的累加和。如果A是一个矩阵,则返回一个矩阵,其第i列是A的第i列的累加和向量

cumsum(A,dim):当dim为1时,该函数等同于cumsum(A);当dim为2时,返回一个矩阵,其第i行是A的第i行的累加和向量

求累乘积的函数是cumprod,用法与cumsum相同

5、函数std:计算数据序列的标准方差函数

Y=std(A,flag,dim) 其中flag取0或1,当flag=0时,按σ1所列公式计算标准方差;当flag=1时,按σ2所列公式计算标准方差。Dim取1或2,当dim取1时,求各列元素的标准方差;当dim取2时,则求各行元素的标准方差。默认flag=0,dim=1。

6、corrcoef函数:求数据对的相关系数矩阵

corrcoef(X,Y):求向量X和Y的相关系数

corrcoef(X):返回从矩阵X形成的一个相关系数矩阵。它把矩阵X的每列作为一个变量,然后求它们的相关系数

7、sort(X)函数:对向量X进行排序

也可以对矩阵A的各列或各行进行重新排序,其调用格式为[Y,I]=sort(A,dim,mode)

其中,Y是排序后的矩阵,而I记录Y中的元素在A中的位置。Dim指明对A的列还是行进行排序,若dim=1,则按列排,若dim=2,则按行排。Mode指明按升序还是降序排序,‘ascend’为升序,‘descend’为降序。Dim默认取1,mode默认取‘ascend’。

8、interp1:插值函数

调用格式:Y1=interp1(X,Y,X1,'method')

函数根据X,Y的值,计算函数在X1处的值。X,Y是两个等长的已知向量,分别描述采样点和样本值,X1是一个向量或标量,描述欲插值的点,Y1是一个与X1等长的插值结果。

method是插值方法,取值有:

‘linear’:线性插值。线性插值是默认的插值方法。它是把与插值点靠近的两个数据点用直线连接,然后在直线上选取对应插值点的数据。

‘nearest’:最近点插值。根据已知插值点与已知数据点的远近程度进行插值。插值点优先选择较近的数据点进行插值操作。

‘cubic’:3次多项式插值。根据已知数据求出一个3次多项式,然后根据该多项式进行插值。

‘spline’:3次样条插值。指在每个分段(子区间)内构造一个3次多项式,使其插值函数除满足插值条件外,还要求在各节点处具有光滑的条件。

另有一3次样条插值函数Y1=spline(X,Y,X1),其功能及使用方法与函数

Y1=interp1(X,Y,X1,‘spline’)完全相同

9、interp2:二维插值问题的函数

Z1=interp2(x,y,z,X1,Y1,'method')其中,X,Y是两个向量,分别描述两个参数的采样点,Z是与参数采样点对应的函数值,X1、Y1是两个向量或标量,描述欲插值的点,Z1是根据相应的插值方法得到的插值结果,method的取值与一维插值函数相同。X,Y,Z也可以是矩阵形式。

10、polyfit函数:求最小二乘拟合多项式

[P,S]=ployfit(X,Y,m) 函数根据采样点X和采样点函数值Y,产生一个m次多项式P及其在采样点的误差向量S。其中,X,Y是两个等长的向量,P是一个长度为m+1的向量,P 的元素为多项式系数。

11、离散傅立叶变换函数:

fft(X):返回向量X的离散傅立叶变换。

fft(X,N):计算N点离散傅立叶变换。

fft(X,[],dim)或fft(X,N,dim):这是对矩阵而言的函数调用格式,前者的功能与fft(X)基本相同,而后者则与fft(X,N)基本相同。

相应地,一维离散傅立叶逆变换函数是ifft。ifft(F)返回F的一维离散傅立叶逆变换;ifft(F,N)为N点逆变换;ifft(F,[],dim)或ifft(F,N,dim)则由N或dim确定逆变换的点数或操作方向。

12、函数conv(P1,P2):用于求多项式的乘积其中P1,P2是两个多项式的系数向量

函数[Q,r]=deconv(P1,P2)用于对多项式作除法运算,其中P1,P2是两个多项式的系数向量,返回值Q是商式的系数向量,r是余式的系数向量

13、对多项式求导数的函数:

p=polyder(P):求多项式P的导函数

p=polyder(P,Q):求P*Q的导函数

[p,q]=polyder(P,Q):求P/Q的导函数,导函数的分子存入p,分母存入q

参数P,Q是多项式的系数向量,结果p,q也是多项式的系数向量

14、求多项式值的函数:polyval与polyvalm它们的输入参数均为多项式系数向量P和自变量x。两者的区别在于前者是代数多项式求值,而后者是矩阵多项式求值polyval函数:Y=polyval(P,x)若x为一数值,则求多项式在该点的值;若x为向量或矩阵,则对向量或矩阵中的每个元素求其多项式的值

polyvalm函数:polyvalm(P,A) 该函数要求x为方阵,它以方阵为自变量求多项式的值。设A为方阵,P代表多项式。

15、roots函数:求多项式的全部根。

x=roots(P) 其中,P为多项式的系数向量,求得的根赋给向量x,即x(1),x(2),。。。,x(n)分别代表多项式的n个根。

若已知多项式的全部根,则可以用poly函数建立起该多项式,调用格式为P=poly(x),其中x为具有n个元素的向量。poly(x)建立以x为其根的多项式,且将该多项式的系数赋给向量P。

16、fzero函数:求单变量非线性方程的根

z=fzero(@fname,x0,tol,trace) 其中,fname是待求根的函数文件名,x0是搜索的起点。tol控制结果的相对精度,默认取tol=eps。trace指定迭代信息是否在运算中显示,为1时显示,为0时不显示,默认时trace为0

17、fsolve函数:求解非线性方程组

X=fsolve(@fun,x0,option)

其中X为返回的解,fun是用于定义需求解的非线性方程组的函数文件名,X0是求根过程的初值,option为最优化工具箱的选项设定。

第六章

1、diff函数:计算向前差分的函数。

DX=diff(X) :计算向量X的向前差分。

DX=diff(X,n):计算X的n阶向前差分。

DX=diff(A,n,dim):计算矩阵A的n阶差分,dim=1时(默认状态),按列计算差分;dim=2时,按行计算差分。

2、可使用quad和quadl函数来进行数值积分

[I,n]=quad(@fname,a,b,tol,trace)

[I,n]=quadl(@fname,a,b,tol,trace)

其中fname是被积函数名,a和b分别是定积分的下限和上限,tol用来控制积分精度,默认时取tol=10的负6次方,trace控制是否展现积分过程,若取非0则展现积分过程,取0则不展现,默认时取trace=0。返回参数I即定积分值,n为被积函数的调用次数。

3、quadgk函数:求振荡函数的定积分。

[I,err]=quadgk(@fname,a,b)

其中,err返回近似误差范围,其它参数的含义与用法与quad函数相同。积分上下限可以是-Inf或Inf,也可以是复数。如果积分上下限是复数,则quadgk在复平面上求积分。

4、trapz函数:梯形积分函数,求定积分(由表格形式定义的函数关系的求定积分问题用该函数)

T=trapz(Y):若Y是一向量,则从一开始取单位步长,以Y的值为函数值计算积分值;若Y是一矩阵,则计算Y的每一列的积分。

T=trapz(X,Y):向量X,Y定义函数关系Y=f(x)。X,Y是两个等长的向量。

5、dblquad函数:求

?

?b a d c dxdy

y

x

f)

,

(

的数值解

triplequad函数:求???

f

e

d

c

b

a

dxdydz

z

y

x

f)

,

,

(

的数值解

dblquad(fun,a,b,c,d,tol)

triplequad(fun,a,b,c,d,e,f,tol)

其中,fun为被积函数,[a,b]为x的积分区域,[c,d]为y的积分区域,[e,f]为z的积分区域,参数tol、trace的用法与函数quad完全相同

6、求常微分方程的数值解的函数,一般调用格式为:

[t,y]=solver(fname,tspan,y0[,options])

其中,t和y分别给出时间向量和相应的状态向量。solver为求常微分方程数值解的函数ode23、ode45、ode113、ode23t、ode15s、ode23s、ode23tb、ode15i之一。fname是定义f(t,y)的函数文件名,该函数文件必须返回一个列向量。tspan形式为[t0,tf],表示求解区间。y0是初始状态列向量。options设置求解属性,常用的属性包括相对误差值‘RelTol’(默认为103-

)与绝对误差向量‘AbsTol’(默认为

106-)。

第七章

1、sym函数:用来建立单个符号量

符号量名=sym('符号字符串')

syms函数:一次可以定义多个符号变量

syms符号变量名1 符号变量名2 。。。符号变量名n

用这种格式定义符号变量时不要在变量名上加字符串分界符('),变量间用空格而不要用逗号分隔

2、numden函数:提取符号表达式中的分子或分母

[n,d]=numden(s) 该函数提取符号表达式s的分子和分母,分别将它们存放在n和d中3、符号表达式的因式分解与展开的函数:

factor(s):对符号表达式s分解因式

expand(s):对符号表达式s进行展开

collect(s):对符号表达式s合并同类项

collect(s,v):对符号表达式s按变量v合并同类项

4、coeffs函数:提取符号表达式中的系数

c=coeffs(s[,x]) 该函数返回多项式中按指定变量升幂顺序排列的系数,若没有指定变量,则返回所有项的常系数,且按离字符“x”近原则确定主变量。

5、对符号表达式化简的函数:

simplify(s):应用MuPAD简化规则对s进行化简

simple(s):调用MATLAB的其他函数对表达式进行综合化简,并显示化简过程

6、sym函数:将数值表达式变化成它的符号表达式

eval函数:将符号表达式变换成数值表达式

7、sym2poly函数:将符号多项式转换为多项式系数常量,

poly2sym函数可以将多项式系数向量转换为符号多项式

8、findsym、symvar函数:可以帮用户查找一个符号表达式中的符号变量

findsym(s[,n])

symvar(s[,n])

函数返回符号表达式s中的n个符号变量,若没有指定n,则返回s中的全部符号变量。findsym以字符串形式返回结果,symvar以向量形式返回结果

9、limit函数:求函数极限,可用来求函数在指定点的极限值和左右极限值

limit(f,x,a):求符号函数f(x)的极限值,即计算当变量趋近于常数a时,f(x)函数的极限值。变量可以是其他的符号变量。

limit(f[,a]):求当默认自变量x趋近于常数a 时

)

(

lim x f

a

x→,符号函数f(x)的极限值。

当a默认时,求当默认自变量x趋近于0时的极限值

limit(f,x,a,'right')或limit(f,x,a,'left'):求符号函数f的极限值

)

(

lim x f

a

x+

→或

)

(

lim x f

a

x-

→。

‘right’表示变量x从右边趋近于a,‘left’表示变量x从左边趋近于a。

10、diff函数:用于对符号表达式求导数

diff(s):按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求一阶导数。

diff(s,'v'):以v为自变量,对符号表达式s求一阶导数。

diff(s,n):按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求n阶导数,n为正整数。

diff(s,'v',n):以v为自变量,对符号表达式s求n阶导数。

11、int函数:符号积分

int(s):没有指定积分变量和积分阶数时,系统按findsym函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分。

int(s,v):以v为自变量,对被积函数或符号表达式s求不定积分。

int(s,v,a,b):求定积分运算。a,b分别表示定积分的下限和上限。该函数求被积函数在区间[a,b]上的定积分。

12、symsum函数:符号表达式求和函数,求无穷级数的和

symsum(s,v,n,m) 其中s表示一个级数的通项,是一个符号表达式。v是求和变量,v省略时使用系统默认变量。n和m是求和的开始项和末项。

13、taylor函数:将函数展开为幂级数

taylor(f,v,n,a ) 将函数f按变量v展开为泰勒级数,展开到第几项(即变量v的n—1次幂)为止,n的默认值为6。V的默认值与diff函数相同。参数a指定将函数f在自变量v=a处展开,a的默认值是0。

14、solve函数:求解用符号表达式表示的代数方程

solve(s):求解符号表达式s的代数方程,求解变量为默认变量

solve(s,v):求解符号表达式s的代数方程,求解变量为v。

solve(s1,s2,...,sn,v1,v2,...,vn):求解符号表达式s1,s2,...sn组成的代数方程组,求解变量分别为v1,v2,...,vn。

15、dsolve函数:求解符号常微分方程

dsolve(e,c,v) 该函数求解常微分方程e在初值条件c下的特解。参数v描述方程中的自变量,省略时按默认原则处理,若没有给出初值条件c,则求方程的通解。

求常微分方程组时的调用格式:

dsolve(e1,e2,....,en,c1,c2,...,cn,v1,...,vn)

第十二章

1、fminbnd函数:求解有约束的一元函数最小值问题。

[x,fval]=fminbnd(fun,x1,x2,options)

其中,fval为目标函数的最小值,fun为目标函数,解的约束为x1<=x<=x2.

2、linprog函数:求解线性规划问题

[x,fval]=linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub) 其中,x是最优解,fval是目标函数的最优值。x,b,beq,lb,ub是向量,A,Aeq为矩阵,f为目标函数。

3、fmincon函数:求解非线性规划问题。

[x,fval]=fmincon(f,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub) 其中,x0是初值,其它参数含义与linprog函数相同。

4、绘制系统响应波形和求取系统性能指标的一系列函数:

tf函数:G=tf(num,den)其中num,den分别为系统的分子和分母系数向量(按照s的降幂排列),返回的变量为系统传递函数

zpk函数:G=zpk(z,p,k)其中z,p,k分别为系统的零点、极点和增益,返回的变量为系统传递函数

feedback函数:G=feedback(G1,G2,sign)其中G1和G2分别为前向模型和反向模型的LTI对象,而G为总系统模型。当采用负反馈时,sign可忽略;当采用正反馈时,sign=+1 5、hamming函数用于产生一个长度为n的海明窗

W=hamming(n)

firl函数用于生成一个FIR滤波器

Firl(n,Wn,Window)

其中,n为阶数,Wn为截止频率,如果Wn为二元矢量[W1 W2]时,将设计带通滤波器,其通带为W1<ω

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