第二章MATLAB的基本使用方法共59页文档
matlab-基本使用方法
例： 矩阵：a=[1 2 ; 3 4] b=[5 6 ; 7 8] c =2, d=a+b, e=a-b, b*2, a^2, a’
例： a=[pi pi/2 0 ]; b=[0 ,1] b1=sin(a) exp(b), exp(1) , log(exp(1)), log(2.7182 ) pow2(3)
正割
asec
反正割
余割
acsc
反余割
名称 exp log log10 log2 pow2 sqrt
指数和对数函数 含义 指数函数 自然对数 常用对数 以２为底的对数 ２的幂 平方根
名称 abs conj imag real
复数函数
含义 绝对值函数（求字符的ASCII码） 复数共轭 复数虚部 复数实部
常用的数学常量
pi ： pi或4*atan(1) i或 j： 虚数单位，例如：3+i*2或3+2j eps：浮点数的相对误差，eps=2.2204e-016=2^(-52) Inf(inf)： 无穷大，即：1/0，2/0 NaN(nan)：代表不定值，即：inf/inf 或0/0 realmax：最大的正浮点数，即：1.7977e+308 realmin： 最小的正浮点数，即： 2.2251e-308 ans：默认变量名，应答最近一次运算结果。
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Matlab语言不要求对所使用的 变量进行事先说明，也不需要指定变量的类型。
变量的命名规则
1. 变量名必须以字母开头。 2. 变量名中包含字母、数字或下划线(不能含有
标点符号)。 3. 变量名区分大小写。 4. 关键字(if ,while等)不能作为变量名。 5. 变量名长度，可以用namelengthmax获得.
MATLAB基本使用说明
MATLAB基本使用说明最近在学习使用matlab，将一些自己常用的功能整理一下，以备以后查阅。
同时发表在此，供大家参考评议引言：Matlab的名字源于matrix laboratory，是在linpack和eispack基础之上发展起来的，用于科学计算和数据可视化的高级编程软件。
由于其在linpack和eispack基础之上发展出来的，所以它最擅长的是科学计算，准确的说是矩阵处理。
在matlab里每一个数据都是当初一个matrix来进行处理的。
同时matlab提供了很强大的可视化功能，便于观察数据的特征。
但由于matlab最擅长的是数据处理，所以所有的可视化基本上都是基于数据处理的。
（当然它现在引入了符号处理等，但这不是它所擅长的。
曾比较过matlab和mathematics的符号处理功能，发现matlab的效率极低）。
把matlab定义为高级编程语言，可能需要解释一下。
高级不用说，matlab的层次确实比C，C++等的层次都要高，而且提供了极其丰富的库函数。
说它是编程语言，是因为它还提供了很强大的编程环境，很多实际问题都需要在其基础上编程得到。
而且matlab的工具箱就是很多.m文件构成的。
另外，现在的matlab有很多工具箱，能够各种各样的功能，其中常见的有SIMULINK工具箱，图像处理工具箱等。
这里暂时不涉及这些。
基本操作：打开matlab最先看到的是matlab的workspace，在这里能够完成各种简单操作和处理些简单问题。
其中常用的基本操作有：特殊变量：Matlab自定义了一些特殊变量，这些在实际使用中如能灵活使用会带来很大方便。
ans：默认的输出结果变量beep：发出“叮叮”声pi：pi的值eps：matlab支持的最小正数Inf：无穷大，可以当做值进行比较的NaN：not a numberi,j：复数单位realmin：最小实数realmax：最大实数bitmax：最大正整数（还有很多类似）nargin：函数输入的变量个数nargout：函数输出的变量个数varagin：可变函数的输入参数varagout：可变函数的输出参数（这四个灵活运用于编程可是程序适用性更强）矩阵处理：Matlab提供了各种矩阵处理。
MATLAB的基本使用教程
MATLAB的基本使用教程MATLAB是一种强大的数学计算软件，广泛应用于科学、工程和技术领域。
它提供了丰富的功能和工具，能够快速、有效地处理和分析各种数学问题。
本文将介绍MATLAB的基本使用方法，帮助初学者快速入门。
一、MATLAB的安装与启动1、下载和安装MATLAB软件：在MathWorks官方网站上下载适合自己操作系统的MATLAB软件，并根据安装提示进行安装。
安装完成后，会生成一个MATLAB的启动图标。
2、启动MATLAB：双击MATLAB的启动图标，或者在命令行中输入"matlab"命令，即可启动MATLAB。
二、MATLAB的基本操作1、工作环境：MATLAB提供了一个强大的集成开发环境（IDE），可以在其中编写和运行代码。
在MATLAB的界面中，包括主窗口、命令窗口、变量窗口、编辑器等。
2、命令窗口：在命令窗口中可以输入和执行MATLAB命令。
可以直接在命令窗口中输入简单的计算，例如输入"2+3"并按下回车键，即可输出计算结果。
3、脚本文件：MATLAB可以编写和运行脚本文件，将一系列命令组织起来，并按顺序执行。
在编辑器中编写MATLAB代码，并将文件保存为.m扩展名的脚本文件。
然后在命令窗口中输入脚本文件的文件名（不带扩展名），按下回车键即可执行脚本文件中的代码。
4、变量和赋值：在MATLAB中，可以创建和操作各种类型的变量。
例如，可以使用"="符号将一个值赋给一个变量，例如"A=5"。
在后续的计算和分析中，可以使用这个变量，例如输入"B=A+3"，结果B 将被赋值为8。
5、矩阵和向量：MATLAB中的基本数据结构是矩阵和向量。
可以使用方括号[]来创建矩阵和向量，并使用逗号或空格来分隔不同的元素。
例如，"[1,2,3]"表示一个包含3个元素的行向量。
6、矩阵运算：MATLAB提供了丰富的矩阵运算符和函数，可以对矩阵进行各种运算。
二MATLAB基本操作
10
§2.4 逻辑和关系运算
二. 关系操作符 MATLAB提供了六种关系操作符，这些
操作符与逻辑运算配合使用，可使程序 设计更加灵活。 例如：if and(a==1，b>5)
……
end 则当a=1且b>5时执行指定的语句。
例如：a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 又如：b=[1:3; 4:6; 7:9]
c=[1: 6 : 0.5] 注意：关于:的使用相当灵活，大家可随
着学习的不断深入对:的使用逐步加深 灵活。
§2.2 矩阵基础
（2）从外部数据文件读取 load score.dat
(3) 利用matlab内部函数产生矩阵 例如：b=eye(3); 单位阵 c= ones(2,5); 全一阵 d=zeros(3,2); 全零阵 e=rand(2,3); 随机阵
这样很容易产生元素等值的矩阵： c3＝8×ones(8，9)；
§2.3 矩阵产生和操作
MATLAB提供的rand和randn可分别产 生均匀分布和正态分布的随机数。 例如要产生[0，1]之间均匀分布的随机向 量R(100×1)，可输入R=rand(100，1) 如果要产生[-a，a](a为正数)之间均匀分 布的随机数则应输入
§2.5操作符和特殊字符
7. xor 功能：异或操作。 格式：C=xor(A，B) C=xor(A，B)完成阵列A和B对应元素的 异或操作。 如： A=[0 0 pi eps]
B=[0 -2 4 1.2] C=xor(A，B) C＝0 1 0 1
§2.7 基本数学函数
一.三角函数
Matlab的基本用法
Matlab的基本用法读取图像：用imread函数读取图像文件，文件格式可以是TIFF、JPEG、GIF、BMP、PNG等。
比如>> f = imread('chestxray.jpg');读进来的图像数据被保存在变量f中。
尾部的分号用来抑制输出。
如果图片是彩色的，可以用rgb2gray转换成灰度图：>> f = rgb2gray(f);然后可以用size函数看图像的大小>> size(f)如果f是灰度图像，则可以用下面的命令把这个图像的大小赋给变量M和N>> [M, N] = size(f);用whos命令查看变量的属性>> whos f显示图像：用imshow显示图像imshow(f, G)其中f是图像矩阵，G是像素的灰度级，G可以省略。
比如>> imshow(f, [100 200])图像上所有小于等于100的数值都会显示成黑色，所有大于等于200的数值都会显示成白色。
pixval命令可以用来查看图像上光标所指位置的像素值。
pixval例如>> f = imread('rose_512.tif');>> whos f>> imshow(f)如果要同时显示两幅图像，可以用figure命令，比如>> figure, imshow(g)用逗号可以分割一行中的多个命令。
imshow的第二个参数用一个空的中括号：>> imshow(h, [])可以使动态范围比较窄的图像显示更清楚。
写图像。
用imwrite写图像imwrite(f, 'filename')文件名必须包括指明格式的扩展名。
也可以增加第三个参数，显式指明文件的格式。
比如>> imwrite(f, 'patient10_run1.tif', 'tif')也可以写成>> imwrite(f, 'patient10_run1.tif')还可以有其他参数，比如jepg图像还有质量参数：>> imwrite(f, 'filename.jpg', 'quality', q)q是0到100之间的一个整数。
第二章Matlab 基本功能
>> A=[1,2,3,4;5,6,7,8;9,10,11,12;13,14,15,16] A=
1234 5678 9 10 11 12 13 14 15 16
>> B=[1,sqrt(25),9,13 2,6,10,7*2 3+sin(pi),7,11,15 4,abs(-8),12,16]
B= 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 4 8 12 16
3．利用M文件建立矩阵
对于比较大且比较复杂的矩阵，可以为它专门建立一个M
文件。下面通过一个简单例子来说明如何利用M文件创建
矩阵。
A=[1,2,3,4,5 6,7,8,9,10 11,12,13,14,15 16,17,18,19,20 21,22,23,24,25]
(1)启动有关编辑程序或MATLAB文本 编辑器，并输入待建矩阵：
3．访问多个元素
操作符“:”可以用来表示矩阵的多个元素。 若A是二维矩阵，其主要用法如下： Ø A(:,:) 返回矩阵A的所有元素。 Ø A(i,:) 返回矩阵A第i行的所有元素。
Ø A(i,k1:k2) 返回矩阵A第i行的自k1到k2 列的所有元素。
Ø A(:,j) 返回矩阵A第j列的所有元素。 Ø A(k1:k2,j) 返回矩阵A第j列的自k1到k2
>> a= linspace(-6,6,4) a=
-6 -2 2 6
>> b=logspace(0,2,4) b=
1.0000 4.6416 21.5443 100.0000
2.2.2 矩阵下标引用
本小节将介绍通过矩阵 下标 来存取元素值 的方法，包括访问单个元素、线性引用元 素和访问多个元素等。
第二讲 matlab语言的基本使用方法PPT课件
>> a=1,b=2
a=
1
b=
2
45
>> clear a b
>> a ??? Undefined function
or variable 'a'.
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第五节 复数
MATLAB的每一个元 素都可以是复数，实数 是复数的特例。
47
z=a+b*i 或
z=a+b*j
48
例： >> a=3+5.2i a= 3 + 5.2i
3、复数运算函数 4、圆整和求余函数
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sin
sinh
三 asin
角 函
cos
数 cosh
acos
53
tan
三 atan 角 cot 函 acot 数 sec
csc 54
三角函数以弧度为单位计算 例如： sin(1)表示的不是sin1° 而是sin57.28578°
55
exp
指 log
数 log10
>>x=1+2 x= 3
17
一个命令行输入一条命 令，命令行以回车结束。
>> a=2
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一个命令行也可以输入 若干条命令，各命令之间 以逗号或分号分隔。
>> a=2,b=3； >> a=2；b=3；
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MATLAB基本算术运算符
幂次方 ^
乘*
除 /或\
加+
减-
20
系统规定，MATLAB的求值次序和 一般的数学求值次序相同，即：
第四节 变量
1．变量的命名规则： （1）变量名必须以英文 字母开头，由字母、数字 和下划线组成，不能包含 空格和标点符号。
第2章 MATLAB基本操作
6. 逻辑操作符 功能： 功能：逻辑操作运算。 格式： 格式：A&B A|B ~A 注意逻辑操作有相应的M文件 文件： 注意逻辑操作有相应的 文件：A&B等效 等效 ），A|B等效于 等效于or(A，B)， 于and（A，B）， （ ， ）， 等效于 ， ， ~A等效为 等效为not(A)。 等效为 。
2.关系操作符 关系操作符 关系运算符包括： 关系运算符包括：< 、< = 、〉、> = 、= = 、 ~= 3.测试用的逻辑函数 测试用的逻辑函数 1）all函数测定矩阵中是否全为非零元素 2）any函数测试出矩阵中是否有非零值 3) find函数可找出矩阵中的非零元素及其下 标 4) exist函数在装入数据之前对数据文件作 检测
利用取整和求余函数，可得到整数或精确到小数点后的第 几位。例如： x1=10-round(20*rand(2,5)) ％产生[-10 10]之间的随机数(取整) x1 = -4 4 -1 -4 7 -7 -2 0
2 −7
x2=10-round(2000*rand(2,5))/100 ％产生[−10 10]之间的随机 数(精确到0.01) x2 = -8.0000 -2.9000 -3.2000 -6.4300 -6.3600 3.1600 4.2100 -0.6800 3.1800 -4.5400
5.函数 函数 内部函数、工具箱函数、自定义函数。 1)函数的嵌套 x=sqrt(log(z)) 函数的嵌套 2)多输入函数 theta=atan2(y,x) 多输入函数 3)多输出函数 [v,d] = eig(a) 多输出函数 [y,I] = max(x) 6.表达式 表达式 a=(1+sqrt(10))/2 b=abs(3+5i) c=sin(exp(-2.3))
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1. 直接输入法 >> pi*4^2 ans =
50.2655 没有将结果赋予一个变量 时，MATLAB自动将结果赋 予一个暂时的变量名ans
2. 存储变量法 >> s=pi*4^2 s=
50.2655 >> h=2 h=
2 >> v=s*h v=
100.5310
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4
2.1.2 MATLAB中的常用数学函数
>> a=1;b=2;c=sqrt(3); >> cos_alpha=(a^2+b^2-c^2)/(2*a*b) cos_alpha =
0.5000 >> alpha=acos(cos_alpha) %反余弦函数
acos() alpha =
1.0472 >> alpha=alpha*180/pi %将弧度值转化为角
/
右除
3/5 =0.6000
./
数组右除
\
左除
3\5= 1.6667
.\
数组左除
^
乘方
3^5= 243
.^
数组乘方
'
矩阵共轭转置
.'
矩阵转置
a\b=b/a。
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例：矩阵乘法和点乘
>> a=[1 2;3 4]; >> b=[2 3;1 1]; >> c=a*b c=
45 10 13 >> d=a.*b d= 26 34
>> a=magic(3) a=
816 >> 3c=on5es(27,3) c =4 9 2
魔术矩阵为每行、每列以及 对角之和均相等的矩阵
111 111
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2.1.4 标点符号的使用
标点符号 分号（;） 逗号（,） 冒号（:）
定义
数组行分隔符；取消运行 显示 数组列分隔符；函数参数 分隔符
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2
2： 面向数组设计的运算 (1) MATLAB把数据都看作数组进行存储和运算。
标量看作（1×1）的数组数据。
(2) 为了加快计算速度，MATLAB对以数组形式存 储的数据设计了两种基本运算：
1>数组运算 2>矩阵运算
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2.1简单的数学运算
2.1.1 最简单的计算器使用方法
在数组中应用较多，如生 成等差数列
标点符号
定义
点（这.）些符号必须小员数访点 问；结构体成 是在英文状态
省略号下（输…）入的 续行符
引号（‘’） 定义字符串
圆括号（( )）
指定运算优先级；函数参 数调用；数组索引
等号（=）
赋值语句
方括号（[ ]） 空格 花括号（{ }）
定义矩阵
用作输入量与输入量之间 的分隔符；数组元素分割 符
>> c=ones(2,3);
>> c=ones(2,3) %create a 2*3 matrix of ones.
c=
111
111
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3: 逗号(,) >> x=[1.545,2.1] x=
1.5450 2.1000 >> round(x) ans =
22 >> x,x' x=
MATLAB变量
（1）MATLAB变量的特点：MATLAB不需要对变量进行事 先声明，也不需要指定变量的类型，系统会根据对变量 赋予的值为变量自动指定类型。
（2）MATLAB的变量命名规则：
1：变量名区分大小写。如 pi 和 Pi 是两个不同的变量。在命令窗口 中输入如下的命令，查看其结果。
2：变量名长度不超过63个字符，超过的部分将会被忽略。 3：变量名必须以字母开始，其后可以为字母、数字或者 下划线。MATLAB 中的变量名不支持其他符号，因为其 他符号在 MATLAB 中具有特殊的意义。
定义单元数组
感叹号（!） 调用操作系统运算
放在函数名前，形 成函数句柄；匿名 函数前导符
百分号（%） 注释语句的标识
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1：分号(;) 功能：用于区分数组的行，或者用于一个语句的结尾处，取消运行行 显示。
2：百分号(%) 功能：用于在程序文本中添加注释，提高程序的可读性。百分号之后 的文本都将视为注释，系统不对其进行编译。
清空命令窗口
load
加载指定文件中的变量
clear clf diary dir disp return
echo
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清除工作区中的变量
pack
清除图形窗口
path
日志文件命令
quit
显示当前目录下文件
save
显示变量或文字的内容
type
返回到上层调用程序；结束键盘 模式
more
命令窗口信息显示开关
（3）系统预定义的特殊变量（P29表2-15）
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MATLAB两大特点
1： 面向复数设计的运算
>> a=-8;ra=a^(1/3) ra =
1.0000 + 1.7321i >> p=[1 0 0 -a];r=roots(p) r=
-2.0000 1.0000 + 1.7321i 1.0000 - 1.7321i
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快捷键 ↑(Ctrl + p) ↓(Ctrl + n) ←(Ctrl + b) →(Ctrl + f) Ctrl + ← Ctrl + → Esc
➢ MATLAB提供的基本初等函数包括三角函数、指 数函数、对数函数、复数函数、取整和求余函数、 坐标变换函数、数理函数和一些特殊函数。
➢ 教材P14-16 ➢ MATLAB中使用函数不需要先对函数声明
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例2-3：已知三角形三个边长度分别为1、2、 3 ，求长度为 1和2的两条边的夹角大小。
1.5450 2.1000 ans =
1.5450 2.1000
>> x,b=x'; x=
1.5450 2.1000
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2.2 常用的操作命令和快捷键
命令
功能
命令
功能
cd
掌显握示或一改些变常工作用目的录操作命令和h快old捷键，图可形以保使持命得令对
MATLAB的操作更加便利。
clc
ans
整理内存碎片
显示搜索目录
退出 MATLAB
保存内存变量
显示文件内容 使其后的显示内容分页 进行 最近计算结果的默认变 量名
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clear命令
>&g0 >> clear x >> x ??? Undefined function or variable 'x'.
度 alpha =
60.0000
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>> a=1,b=2,c=sqrt(3) a=
1 b=
2 c=
1.7321
观察一下符号分号“；”，逗号“，”的区别。
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2.1.3MATLAB的数学运算符
符号
功能
实例
+
加法
3+5=8
-
减法
3-5=-2
*
矩阵乘法
3*5=15
.*
乘，点乘，即数组乘法