数学实验matlab软件简介
四款数学软件简介
数学软件四大家Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematica目前在科技和工程界上比较流行和著名的数学软件主要有四个，分别是MA TLAB、Maple、MathCAD和Mathematica。
它们在各自针对的目标都有不同的特色。
下面就让我为你一一道来。
一、Maple 系统Maple 是由Waterloo大学开发的数学系统软件，它不但具有精确的数值处理功能，而且具有无以伦比的符号计算功能。
Maple 的符号计算能力还是MathCAD和MATLAB等软件的符号处理的核心。
Maple提供了2000余种数学函数，涉及范围包括：普通数学、高等数学、线性代数、数论、离散数学、图形学。
它还提供了一套内置的编程语言，用户可以开发自己的应用程序，而且Maple自身的2000多种函数，基本上是用此语言开发的。
Maple采用字符行输入方式，输入时需要按照规定的格式输入，虽然与一般常见的数学格式不同，但灵活方便，也很容易理解。
输出则可以选择字符方式和图形方式，产生的图形结果可以很方便地剪贴到Windows应用程序内。
二、MATLAB 系统MATLAB原是矩阵实验室（Matrix Laboratory）在70年代用来提供Linpack和Eispack软件包的接口程序，采用C语言编写。
从80年代出现3.0的DOS版本，逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序语言。
MATLAB可以运行在十几个操作平台上，比较常见的有基于Windows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平台的系统。
MATLAB程序主要由主程序和各种工具包组成，其中主程序包含数百个内部核心函数，工具包则包括复杂系统仿真、信号处理工具包、系统识别工具包、优化工具包、神经网络工具包、控制系统工具包、μ分析和综合工具包、样条工具包、符号数学工具包、图像处理工具包、统计工具包等。
而且5.x版本还包含一套几十个的PDF文件，从MA TLAB的使用入门到其他专题应用均有详细的介绍。
实验MATLAB介绍及其基础操作
实验一MATLAB介绍及其基础操作0800210402 冯晓霏1.实验目的：<1 ）熟悉MATLAB软件的集成开发环境，学习常用窗口的功能和使用方法。
<2 ）掌握帮助的使用方法以及搜索路径的添加方法。
<3 ）掌握基本的MATLAB函数操作及其使用。
<4 ）掌握简单的计算及其绘图操作。
<5 ）了解M文件的编写和运行方法。
2.实验原理<1 ）MATLAB 简介MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。
经过几十年的扩充和完善,MATLAB已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境。
MATLAB的主要特点包括强大的矩阵计算能力、方便的绘图功能及仿真能力。
另外，MATLAB还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。
通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。
通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握MATLAB的使用方法，初步掌握M文件的编写和运行方法，初步将MATLAB运用于信号分析和系统分析中。
循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
<2 ）MATLAB 的工作界面<Desktop ）MATLAB安装成功后，第一次启动时，主界面如下图< 不同版本可能有差异）所示：其中①是命令窗口<Command Window ），是MATLAB的主窗口，默认位于MATLAB 界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。
②是历史命令窗<Command History ），位于MATLAB界面的左下侧，默认为前台显示。
历史命令窗用于保存用户输入过的所有的命令，为用户下一次使用同一个命令提供方便。
③是当前目录浏览器<Current Directory )，位于MATLAB界面的左上侧，默认为前台显示。
该窗口用于显示当前目录和目录中的所有文件。
MatLab软件简介
MatLab 软件简介(Version 6.5)A.1 概述MatLab （Matrix Laboratory ）是矩阵实验室的意思，既是一种语言，又是一个编程环境。
MatLab 是数学计算的强有力工具，是一种用于工程计算的高性能语言，它以矩阵作为数据操作的基本单位，在数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面有着重要的应用。
A.1.1 MatLab 的特点其特点体现在以下几个方面： ◆ 编程效率高 ◆ 用户使用方便 ◆ 扩充能力强 ◆ 语句简单◆ 高效方便的矩阵和数组运算 ◆ 方便的绘图功能 ◆ 开放的源程序A.1.2 MatLab 的构成MatLab 主要由5部分组成： ◆ MatLab 工作环境 ➢ 桌面 ➢ 命令窗口➢ 命令历史工作期 ➢ 帮助浏览器 ➢ 工作空间➢ M 文件和搜索路径窗口 ◆ MatLab 数学函数库➢ 基本函数：如，sum,sin ，cos 等➢ 复杂函数：如，求矩阵特征值、特征向量、求逆、bessel 函数，fourier 变换 ◆ MatLab 语言➢ 以矩阵和向量为基本数据单位➢ 有控制流程语句、函数、数据结构、输入/输出语句等 ➢ 面向对象 ◆ 句柄图形句柄图形是MatLab 的图形系统，包括：➢ 高层次绘图命令➢低层次绘图命令A.1.3 MatLab 的运行方式（1） 命令行运行方式，格式：变量=表达式 或 表达式 例如在命令窗口输入：a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 结果为： 二维和三维数据的可视化命令 图像处理命令 动画制作修改图形局部的命令 编制完整图形界面的命令1 2 34 5 67 8 9（2）M文件运行方式，如M文件名为abcd.m 则在命令窗口输入abcd回车即得运行结果。
帮助系统如何进入帮助系统方法一：利用任一窗口“Help”菜单。
方法二：利用发射台窗口。
帮助命令：help 函数名help sqrtA.2 数值运算A.2.1 变量◆规则：✧变量和常量的标识符最长允许31个字符✧函数与文件名通常不超过8个字符（受文件管理器的限制）✧字符可以是英文字母、阿拉伯数字和下划线，标识符中第一个必须是英文字母✧变量区分大小写：Cost与cost变量是不同的◆特殊变量名ans pi eps（系统浮点精确度）inf NaN i或j realmax realminnargin (函数的输入参数个数),nargout(函数的输出参数个数)A.2.2 矩阵与数组的创建与运算1.数组是程序设计语言中用到的一种数据结构，不是数学概念。
物理学实验中常见的数据处理软件简介与使用指南
物理学实验中常见的数据处理软件简介与使用指南数据处理在物理学实验中占据着重要的地位，传统的手动计算已经无法满足实验数据的需求。
为了更加高效地处理实验数据，科学家们开发了许多数据处理软件。
本文将介绍物理学实验中常见的数据处理软件，并提供使用指南，帮助读者更好地应用这些软件。
一、数据处理软件简介1. OriginOrigin是一款常用的数据处理和绘图软件，在物理学领域广泛使用。
它具有强大的数据处理和分析功能，能够进行数据拟合、曲线绘制、统计分析等操作。
它的图形界面友好，使用起来非常方便。
同时，Origin还支持使用脚本进行自动化处理，大大提高了数据处理的效率。
2. MATLABMATLAB是一种用途广泛的高级数值计算和数据可视化软件。
它提供了丰富的函数库和工具箱，可以用于各种数学计算、矩阵运算、图像处理等。
在物理学实验中，MATLAB常被用于数据处理、信号处理和模拟实验等方面。
其灵活性和强大的计算能力使得它成为物理学研究的重要工具。
3. LabVIEWLabVIEW是一种图形化编程环境，适用于各种测量、控制、数据采集和数据处理任务。
它不仅可以进行基本的数据处理操作，还可以与仪器设备进行无缝连接，实时采集实验数据。
LabVIEW的强大功能和易用性使得它在物理学实验中得到了广泛应用。
二、使用指南1. 数据导入在使用数据处理软件时，首先需要导入实验数据。
通常可以通过直接复制数据或导入外部文件的方式将数据导入软件中。
在导入数据时需要注意数据格式的一致性，以确保后续的处理操作能够正确进行。
2. 数据处理一旦数据导入成功，就可以进行各种数据处理操作。
不同的软件提供了不同的功能，可以根据实际需要选择合适的处理方法。
常见的处理操作包括数据拟合、加权处理、数据滤波等。
在进行数据处理时，需要注意选择合适的算法和参数，以获得准确可靠的结果。
3. 绘图分析数据处理后，通常需要将结果进行可视化展示。
各种软件提供了丰富的绘图功能，可以绘制曲线图、直方图、散点图等。
matlab简明教程
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其中，s=起始值 d=增量（步长） f=终值
向量的创建
４、用linspace函数创建向量 已知指定范围(s,f)和期望的数值个数n。格式如下：
x=linspace(s,f,n)
等同于：
当n省略时， 默认值为 100
x=[s s+d d+2d …s+(n-1)d] 其中，d=(f-s)/(n-1)
常用于绘图 时坐标轴向 量的定义
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向量元素的访问
设x=1:1:10, 试进行如下操作：
要显示前5个值：
要显示后5个值：
访问ｚ向量的第三 个元素： 求向量的长度： length(x)
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矩阵的创建
1、一般矩阵的创建
A=[a1，a2，a3；b1，b2，b3；c1，c2，c3] ai, bi, ci可以是变量、数值、表达式、字符串。
3）包括各种数学运算功能:如：数值微分、数值积分、插
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Matlab语言的主要特点（续）
具有若干功能强大的应用工具箱 Matlab中包括了被称作工具箱（Toolbox）的 各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对 Matlab进行扩展应用的一系列Matlab函数（称 为M文件），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Matlab版本的不断升级，其所 含的工具箱的功能也越来越丰富，因此，应用 范围也越来越广泛，成为涉及数值分析的各类 工程师不可不用的工具。
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第二部分 Matlab语言基础
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向量的创建（vectors)
1、行向量 f=[a x b „] 或 f=[a,x,b,„]
用[ ]将 元素置 于其中
重庆大学-数学实验-1MATLAB软件入门
其各位数字的立方和等于该数本身。例如，153是一个水仙花数，因为153=1 计算程序
for a=1:1:9 for b=0:1:9 for c=0:1:9 A=a*100+b*10+c; if A==a^3+b^3+c^3 disp(A)
end end end end 最终结果： 153 370 371 407 分析：此题使我进一步熟悉了循环语句for、while等的基本格式和应用方法， 得注意的是每一个循环语句或条件语句的出现，必定要对应的出现一个end，这 点很容易忽视。 6．编写函数M-文件sq.m：用迭代法求的值。求平方根的迭代公式为 程序： function f=sq(a) a>=0 x=eps; y=1/2*(x+a/x); while (abs(x-y)>=10^(-5)) x=y y=1/2*(x+a/x) end f=x else disp('their exist errors') end 运行结果 调用sq(16)，输出结果是4.0000 分析：此题要求掌握利用循环语句进行迭代，实现开方方程的求解，另外x的取
分析在表达乘方的时候要用“y1=x.^2”的形式，在表达x分量的时候可以用 linspace和直接用 生成数组的形式。主要函数：plot：生成图片；hold on和old off用来在同一幅图 描图；text：用程序对图片加标注；gtext：用鼠标在图中加字符；title：用于对 加标题。
什么是MATLAB
MATLAB简介MATLAB软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。
MATLAB是英文MATrix LABoratory(短阵实验室)的缩写。
它的第1版(DoS版本1.0)发行于1984年，经过十几年不断改进，现今已推出它的WINDWS XP版本(2009b版)。
新的版本集中了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。
在MATLAB环境下，用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。
MATLAB提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基本数据结构是矩阵，在生成矩陈对象时，不要求作明确的维数说明。
与利用C语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比，利用MATLAB可以节省大量的编程时间。
在工程技术界，MATLAB被用来解决一些实际课题和数学模型问题。
典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊的短阵计算应用，如自动控制理论、统计、数字信号处理(时间序列分拆)等。
进入了20世纪90年代，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
MATLAB因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受欢迎。
MTALAB系统由五个主要部分组成，下面分别加以介绍。
(1)MATALB语言是高层次的矩阵／数组语言。
具有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特性。
利用它既可以进行小规模编程，完成算法设计和算法实验的基本任务，也可以进行大规模编程，开发复杂的应用程序。
(2)MATLAB工作环境这是对MATLAB提供给用户使用的管理功能的总称。
包括管理工作空间中的变量据输入输出的方式和方法，以及开发、调试、管理M 文件的各种工具。
(3)MATLAB图形系统的基础，包括完成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层MATLAB命令，也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层MATLAB命令，以及开发GUI应用程序的各种工具。
常用数学软件介绍Maple、Mathematica、Matlab、_MathCAD、_SAS、SPSS、LINDO、LINGO
世界上应用最广泛的专业统计软件。在国际学术界有 条不成文的规定，即在国际学术交流中，凡是用SPSS软 件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法 。
和SAS相同，SPSS也由多个模块构成，在最新的11版 中，SPSS一共由十个模块组成，其中SPSS Base为基本 模块，其余九个模块分别用于完成某一方面的统计分析 功能，他们均需要挂接在Base上运行。除此之外， SPSS 11完全版还包括SPSS Smart Viewer和SPSS Report Writer两个软件，他们并未整合进来，但功能 上完全是SPSS的辅助软件。 SPSS最突出的特点就是操作界面极为友好，输出结果 美观漂亮（从国外的角度看），他使用Windows的窗口 方式展示各种管理和分析数据方法的功能，使用对话框 展示出各种功能选择项。 是非专业统计人员的首选统计软件。
Matlab的功能和特点
1．功能强大
(1) 运算功能强大
Matlab的数值运算要素不是单个数据，而是矩阵， 每个元素都可看作复数，运算包括加、减、乘、除、 函数运算等； 通过Matlab的符号工具箱，可以解决在数学、应用
科学和工程计算领域中常常遇到的符号计算问题。
(2) 功能丰富的工具箱
Matlab主要由主程序和功能各异的各种工具箱组成，其
主要特点是使用操作简单，输入格式与人们习惯的 数学书写格式很近似，采用所见即所得界面。 对于数值精度要求很严格的情形，或者是对于计算 方法有特殊要求的情况，MathCAD不适合。
四种软件的比较
如果同时要求计算精度、符号计算和编程的话，最好同
时使用Maple和Mathematica ，它们在符号处理方面各具
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[1]熟悉MATLAB软件的用户环境，掌握 其一般目的命令和MATLAB数组操作与运算 函数； [2] 掌握MATLAB软件的绘图命令，能 熟练应用循环和选择结构实现各种循环选 择功能。 [3] 通过实例练习，达到能灵活应用 MATLAB软件解决一些简单问题。 [4] 借助MATLAB软件的绘图功能，对 函数的特性进行探讨，广泛联想，大胆猜 想以做....
微积分：微分、积分、求极限、泰勒 展开、级数求和 代数：求逆、特征值、行列式 、代 数方程解的化简、数学表达式的指定精度 求值
数值分析：插值与拟合、数值微分与 积分、函数逼近、代数方程和微分方程的 数值解和符号解
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实验一主要内容
Matlab环境
数值运算 图形功能
M文件的编写 符号运算
范例：奇妙的数学函数 布置实验
返回
1 引言
MATLAB 软件 MATLAB 可以做.... MATLAB的主要特点
安装
启动
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MATLAB 软件
• MATrix LABoratory • 由美国MathWorks公司开发 • • 适合多学科、功能强大 高级课程的基本教学工具
5.命令历史窗口
5.当前目录窗口；
6.图形窗口；…
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2. Matlab环境
Command Window 运行入门
1. Command Window命令窗简介 2.最简单的计算器使用法 例1 求 [12 2 (7 4)] 3 的算术运算结果。
2
(12+2*(7-4))/3^2
MATLAB 还可以做....
统计计算：均值、方差、概率、参 数估计、假设检验、相关性和回归分析、 统计绘图、随机数产生器等 优化问题的求解：线性规划、非线 性规划等问题的求解 动态系统模拟
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MATLAB的主要特点
1）运算符和库函数极其丰富，语 言简洁，编程效率高
2）图形功能强大
y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
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2. Matlab环境
Current Directory、路径设置器和文件管理
1 Current Directory当前目录浏览器简介
2. MATLAB的搜索路径和路径设置器 搜索路径及使用要点 3 MATLAB搜索路径的扩展和修改 （1） 何时需要修改搜索路径 （2） 利用设置路径对话框修改搜索路径 利用指令path 设置路径
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2. Matlab环境
Command Window 运行入门
1 2 3 的输入步骤。 例2 简单矩阵 A 4 5 6 7 8 9
A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9] 矩阵的分行输入：
A=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
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MATLAB中的语句
1）一般：变量=表达式；
例如：x=sin(pi/12)-tan(pi/10)*8;
2）也可以：表达式； 此时等价于 ans=表达式
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语句(命令行)后标点符号的作用
‘；’‘，’‘…’和回车的作用 表达式后面跟分号“；”，将不显示结 果； 跟‘，’或‘回车’，将显示表达式的 计算结果； 当一个表达式没写完就需换行时，应在 该行末尾键入‘…’之后再回车换行。 例如， s= 1-1/2+1/3+1/4+sin(3*X+Y)-cos(X)... -1/8 + 1/10+1/20 下一页 返 回 上一页 主 页
3）功能强大的工具箱
4）易于扩充
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安装
（Windows操作平台） 1.将源光盘插入光驱； 2.在光盘的根目录下找到MATLAB的安 装文件setup.exe; 3.鼠标双击该安装文件,按提示逐步完 成安装。 4.安装完成后，在程序栏里便有了 MATLAB选项。
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启动
在“开始程序MatlabMATLAB”中 单击MATLAB， 便会出现MATLAB Command Window (即命令窗口)。
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2. Matlab环境
Desktop 操作桌 面简介
1.命令窗口；
2. M文件编辑窗口；
3.起始面板（显示MATLAB总包和已 安装的工具箱的帮助、演示、GUI 工具和产品主页） 4.工作空间窗口；
2. Matlab环境
Command Window 运行入门
2 sin(0.3 ) 1 5
3 命令窗中命令行的编辑
例4 指令行操作过程示例 （1）若用户想计算 y1
的值，那末应依次键入以下字符 y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) （ 2 ）通过反复按键盘的箭头键，实现指令 回调和编辑，进行新的计算。
1）以字母开头，后面可跟字母，数字和下短线； 2）大小写字母有区别，不超过31个字符。
特殊变量名
ans 用于结果的缺省变量名; pi 圆周率 eps 计算机的最小数; inf 无穷大 i或 j i=j= -1的开方; NaN 不定量 realmin 最小可用正实数 ;realmax 最大可用正 实数 对于变量，MATLAB不需要任何类型的说明或 维数语句，当输入一个新变量名时 MATLAB 自动 建立变量并为其分配内存空间。Βιβλιοθήκη 上一页下一页主
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2. Matlab环境
运行方式
1.命令行方式
2. M文件方式
MATLAB帮助系统
1.命令行帮助；2.联机帮助；3.演示帮助。
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3.数值运算
MATLAB中的变量和语句 运算符及其意义 矩阵（包括数组）的创建 矩阵的运算 数学函 数
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变量
MATLAB中的变量
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文件管理
what
dir
返回当前目录下 M , MAT , MEX 文件的列表
列出当前目录下的所有文件
cd
type test
显示当前的工作目录
在命令窗口下显示 test.m 的内容
delete test 删除 M 文件 test.m
which test 显示 M 文件 test.m 所在的目录