Matlab实用教程
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2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
(完整word版)含答案《MATLAB实用教程》
第二章 MATLAB 语言及应用实验项目实验一 MATLAB 数值计算三、实验内容与步骤1.创建矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a（1（2）用（3）用（42.矩阵的运算（1）利用矩阵除法解线性方程组。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=-+-=+++=+-12224732258232432143214321421x x x x x x x x x x x x x x x 将方程表示为AX=B ，计算X=A\B 。
（2）利用矩阵的基本运算求解矩阵方程。
已知矩阵A 和B 满足关系式A -1BA=6A+BA ，计算矩阵B 。
其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=7/10004/10003/1A ，Ps: format rata=[1/3 0 0;0 1/4 0;0 0 1/7];b=inv(a)*inv(inv(a)-eye(3))*6*a（3）计算矩阵的特征值和特征向量。
已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1104152021X ，计算其特征值和特征向量。
（4）Page:322利用数学函数进行矩阵运算。
已知传递函数G(s)=1/(2s+1),计算幅频特性Lw=-20lg(1)2(2w )和相频特性Fw=-arctan(2w),w 的范围为[0.01，10]，按对数均匀分布。
3.多项式的运算（1）多项式的运算。
已知表达式G(x)=(x-4)(x+5)(x 2-6x+9),展开多项式形式，并计算当x 在[0，20]内变化时G(x)的值，计算出G(x)=0的根。
Page 324（2）多项式的拟合与插值。
将多项式G(x)=x 4-5x 3-17x 2+129x-180，当x 在[0，20]多项式的值上下加上随机数的偏差构成y1，对y1进行拟合。
对G(x)和y1分别进行插值，计算在5.5处的值。
Page 325 四、思考练习题1.使用logspace 函数创建0～4π的行向量，有20个元素，查看其元素分布情况。
Ps: logspace(log10(0),log10(4*pi),20) (2) sort(c,2) %顺序排列 3.1多项式1）f(x)=2x 2+3x+5x+8用向量表示该多项式，并计算f(10)值. 2）根据多项式的根[-0.5 -3+4i -3-4i]创建多项式。
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。
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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
matlab菜鸟教程
matlab菜鸟教程Matlab是一种强大的数值计算和科学数据可视化软件。
它被广泛应用于工程、科学和金融等领域。
本教程将介绍Matlab的基本语法、常用函数和数据处理技巧，帮助初学者快速上手使用Matlab进行编程和数据分析。
1. Matlab环境搭建安装Matlab：在MathWorks官网下载并安装Matlab软件，按照向导进行安装。
打开Matlab：双击桌面上的Matlab图标或在开始菜单中找到Matlab并点击打开。
2. Matlab基本语法变量和常量：使用等号（=）将数值或表达式赋给变量。
例如：x = 5, y = sin(x)。
数据类型：Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型和逻辑型等。
常用的数值类型有整数型、浮点型和复数型。
矩阵和数组：Matlab中的基本数据结构是矩阵和数组。
可以使用方括号（[]）定义矩阵和数组，并进行矩阵运算。
函数调用：Matlab提供了丰富的内置函数，可以直接调用进行数值计算、数据处理和图形绘制等操作。
条件语句：使用if语句进行条件判断，根据不同的条件执行不同的操作。
循环语句：使用for循环和while循环重复执行一段代码，根据循环条件来控制循环的执行次数。
3. Matlab常用函数数值计算：Matlab提供了多种数值计算函数，如sin、cos、exp、log等，用于计算三角函数、指数函数和对数函数等。
数据处理：Matlab提供了丰富的数据处理函数，如mean、sum、max、min等，用于计算数组的均值、总和、最大值和最小值等。
图形绘制：Matlab可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
可以使用plot、scatter、bar、pie等函数进行图形绘制。
数据导入和导出：Matlab可以方便地导入和导出各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。
可以使用readtable、writetable、imread、imwrite等函数进行数据的读写操作。
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汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
汇报人：可编辑
2023-12-24
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• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
MATLAB实用教程第郑阿奇
MATLAB 实用教程
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5.2.4 switch…case开关结构
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
switch 开关表达式
case 表达式1
说明： (1) 如果表达式1不满足，则与下一
语句段1 case表达式2
语句段2 ...
otherwise 语句段n
end
个表达式2比较，如果都不满足则执 行otherwise后面的语句段n。 (2) 开关表达式只能是标量或字符
1 串。
(3) case后面的表达式可以是标量、
2 字符串或元胞数组，如果是元胞数
组则将开关表达式与元胞数组的所
4 有元素进行比较。
MATLAB 实用教程
返回
5.2.5 try... catch... End 试探结构(Trapping Errors)
for 循环变量=array
循环体
end
例：
for n=1:2:10
循环五次
说明：执行的次数就是 array 的 列 数 ， array 可 以 是 向量也可以是矩阵，循环变 量依次取array的各列，每取
412 一次循环体执行一次。
MATLAB 实用教程
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5.2.2 while ... end循环结构
返回
5.2.3 If…else…end条件转移结构
if 条件式1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 语句段1
elseif 条件式2 语句段2 ...
else 语句段n+1
end
说明：If…else…end 结构也可以是没有 elseif和else的简单结 构。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.MATLAB程序设计基础
5.Matlab流程控制语句
Conditional Control — if, else, switch
4.MATLAB程序设计基础
5.Matlab流程控制语句
Loop Control — for, while, continue, break
4.MATLAB程序设计基础
第3章 MATLAB绘图
第3章 MATLAB绘图
1. Plot
>> x=rand(100,1); >> plot(x,'DisplayName','x','YDataSource','x');figure(gcf)
第3章 MATLAB绘图
>> t=linspace(0,2*pi,100); > > y1=sin(t); > > y2=t.*sin(t); > > y=[y1;y2]; > > plot(t,y,'DisplayName','y','XDataSource','t','YDataSource','y');figure(gcf)
>>A.^2
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
>>C=A*B
右除: >>C/B
左除: >>A\C
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
8. 矩阵转置 用函数实现转置： transpose(A); %元素转置
>>A’ %矩阵转置
ctranspose(A);
%共轭转置
>> A=[1 1+i;i 2];
>> A’
%注意:复数转置是共轭转置
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
9. 特殊矩阵 >>ones(3,4) %ones函数,全1矩阵
>>zeros(3)
%zeros函数，全0矩阵
>>eye(3)
%eye函数，单位矩阵
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
>>magic(4) %magic函数，魔方矩阵
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
矩阵运算：
1.创建矩阵 >>A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
2.扩展矩阵 >>A=[A;[10 11 12]]
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
3.删除矩阵行和列 >>A(4,:)=[]; %删除第4行
>>A(:,3)=[];
%删除第3列
4. 矩阵元素访问 >>A(1,1)=-1
4.MATLAB程序设计基础
6.Matlab函数
也可定义匿名函数
4.MATLAB程序设计基础
6.Matlab函数
也可定义内联函数
符号函数转函数句柄: matlabFunction syms x y r = sqrt(x^2 + y^2); ht = matlabFunction(sin(r)/r)
5.Matlab流程控制语句
Loop Control — for, while, continue, break
return
4.MATLAB程序设计基础
6.Matlab函数
Matlab的函数通常独立编写为.m文件，且文件名与函数名相同. stat.m
function [mean,stdev] = stat(x) n = length(x); mean = sum(x)/n; stdev = sqrt(sum((x-mean).^2/n));
4.MATLAB程序设计基础
2.Matlab数据常量
4.MATLAB程序设计基础
3.Matlab关系运算符
4.MATLAB程序设计基础
4.Matlab逻辑运算符
4.MATLAB程序设计基础
5.Matlab流程控制语句
Conditional Control — if, else, switch
MATLAB 是 MATrix LABoratory 的缩写，1984年由 Math Works 公司推出，现已成为国际公认的优秀的 工程应用开发环境。
1.1.1 MATLAB的发展 1984年，MATLAB第1版(DOS版) 1992年，MATLAB4.0版 1994年，MATLAB 4.2版 1997年，MATLAB 5.0版 1999年，MATLAB 5.3版 2000年，MATLAB 6.0版 2001年，MATLAB 6.1版 2002年，MATLAB 6.5版 2004年，MATLAB 7.0版 2005年 ，MATLAB 7.1版
3．模糊查询 MATLAB 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，用户只需要输入命令的前几个 字母，然后按Tab键，系统就会列出所有以这几个 字母开头的命令。
MATLAB演示系统 在帮助窗口中选择演示系统(Demos)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Demos，或者选择主窗口Help菜单中的Demos子 菜单，打开演示系统。
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
5. 子矩阵 >>A=rand(4,5)
>>B=A([1 3],1:3) %获得第1,3行，1,2,3列的子矩阵
6. 矩阵sum运算 >>A=randi(3,4); >>sum(A)
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
7.矩阵算术运算:
例：
>>A+B
>>A.*B
>>A*B’
4.MATLAB程序设计基础
7.Matlab输入输出
sscanf %格式输入 sprintf %格式输入 input %输入
5.MATLAB数值计算
5.MATLAB数值计算
1. 求解线性方程
5.MATLAB数值计算
2. 曲线拟合
time = [ 0.1 0.1 0.3 0.3 1.3 1.7 2.1 2.6 3.9 3.9 ... 5.1 5.6 6.2 6.4 7.7 8.1 8.2 8.9 9.0 9.5 ... 9.6 10.2 10.3 10.8 11.2 11.2 11.2 11.7 12.1 12.3 ... 12.3 13.1 13.2 13.4 13.7 14.0 14.3 15.4 16.1 16.1 ... 16.4 16.4 16.7 16.7 17.5 17.6 18.1 18.5 19.3 19.7]; conc = [0.01 0.08 0.13 0.16 0.55 0.90 1.11 1.62 1.79 1.59 ... 1.83 1.68 2.09 2.17 2.66 2.08 2.26 1.65 1.70 2.39 ... 2.08 2.02 1.65 1.96 1.91 1.30 1.62 1.57 1.32 1.56 ... 1.36 1.05 1.29 1.32 1.20 1.10 0.88 0.63 0.69 0.69 ... 0.49 0.53 0.42 0.48 0.41 0.27 0.36 0.33 0.17 0.20]; plot(time,conc,'o'); xlabel('Time'); ylabel('Blood Concentration');
10.随机矩阵和阵列: 均匀分布: >>a=rand(100,1); %数值范围0-1之间 高斯分布: >>a=randn(100,1); 均匀分布: >>a=randi(10,100,1); %数值范围1-10之间 >>a=randi([-5,5],100,1) %数值范围-5-5之间
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
从2006年起，MathWorks公司每年发布两次以年份 命名的MATLAB版本，如R2006a（MATLAB 7.2）、 R2006b（MATLAB 7.3）、R2007a（MATLAB 7.4）、 R2007b（MATLAB 7.5）、R2008a（MATLAB 7.6）、 R2008b（MATL R2009b（MATLAB 7.9）,目前为R2011b等。
1.1.2 MATLAB的主要功能 1．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。 MATLAB先后和著名的符号计算语言Maple与 MuPAD（从MATLAB 2008b开始使用MuPAD）相 结合，使得MATLAB具有符号计算功能。
2．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。
11. 矩阵属性函数
>>[rows,cols]=size(A)
其他函数包括: max,min,reshape,find….等
第2章 MATLAB矩阵与阵列运算
12. 线性代数相关
inv %求逆 pinv %求伪逆 svd %求奇异值 eig %求特征根和特征向量 norm %求范数 rank %求秩 det %求行列式 trace %求矩阵的迹 cond %求条件数 chol %Cholesky分解 qr %qr分解 lu %lu分解 poly %求特征方程 compan %伴随矩阵
MATLAB开放实验
指导老师：陈绪君 cxj@
目录
1. 2. 3. 4. 5. 6. MATLAB基础 MATLAB矩阵和阵列运算 MATLAB程序设计基础 MATLAB绘图 MATLAB数值计算 MATLAB信号处理