MATLAB教程【1】简介

方法2：输入时使用对数组运算的算符
>> fff=inline('cos(x.^2).^2+theta','x','theta') fff = Inline function: fff(x,theta) = cos(x.^2).^2+theta
求x=3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0
例3：输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 ：输入 个学生的成绩并对成绩按升序排序。 个学生的成绩并对成绩按升序排序 在指令窗口输入命令： 在指令窗口输入命令： g=input('请输入学生成绩 请输入学生成绩:') 请输入学生成绩 sort(g) 请输入学生成绩: 请输入学生成绩: [65 78 96 98 91 84 79 83 74 81]
§1.2 矩阵与表达式
1.2.1 数据、变量名、算符与表达式 数据、变量名、 1、数据格式： 数据格式：
的幂为e加上正负数字 ① 10的幂为 加上正负数字： 1.062e-20 6.022e23 的幂为 加上正负数字： 5+3i ② 数字后直接加 i 或 j表示虚数 ：－ 表示虚数 ：－3.14i
√ ②保存和查询
×
√
×
所有变量都保存在工作内存空间workspace中。 中 所有变量都保存在工作内存空间 whos 查询、clear 清除。 查询、 清除。 MATLAB 的保留常量 ans 预设的计算结果变量名 i 或 j 虚数单位 eps 正的极小值 正的极小值=2.2204e-16 inf ∞值，如1/0 值 pi π＝3.1415926 NaN 不定值，如0/0, ∞/ ∞ 不定值， ＝
现在Matlab已经成为一个系列产品： 已经成为一个系列产品： 现在 已经成为一个系列产品 主包中有数百个高度优化的内部函数。 中有数百个高度优化的内部函数 主包中有数百个高度优化的内部函数。 工具包(Toolbox），又分为两类： ），又分为两类 工具包 ），又分为两类： 功能性工具包 主要用来扩充MATLAB的数值分析、矩阵运算、数 的数值分析、矩阵运算、 主要用来扩充 的数值分析 字信号处理、符号计算功能、图形建模仿真功能、 字信号处理、符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处 理功能、与硬件实时交互功能。 理功能、与硬件实时交互功能。这种工具包能用于多种学 科。 是专业性比较强的， 学科性工具包 是专业性比较强的，如： 控制系统工具包(Control System Toolbox)、 控制系统工具包 、 通信工具包(Communication Toolbox)、 通信工具包 、 图象处理工具包(Image Processing Toolbox)、 图象处理工具包 、 统计工具包(Statistic Toolbox) 统计工具包 偏微分方程工具包(Partial Differential Equation Toolbox) 偏微分方程工具包
Matlab语言的特点： 语言的特点： 语言的特点
1、极强的数值计算功能、作图功能和符号 、极强的数值计算功能、 计算功能。 计算功能。
数值计算主要内容：矩阵的创建和保存， 数值计算主要内容：矩阵的创建和保存，数值矩阵代 数、乘方运算和分解，数组运算，多项式和有理分式 乘方运算和分解，数组运算， 运算，数理统计分析、差分和数值导数， 运算，数理统计分析、差分和数值导数，用于求积分 和微分方程的数值解和功能函数等。 和微分方程的数值解和功能函数等。 在此环境下所解问题的 在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学 所解问题的 语言表述形式和其数学 表达形式相同，不需要按传统的方法编程。 表达形式相同，不需要按传统的方法编程。 利用MATLAB可以轻易地绘制二维、三维曲线，三 可以轻易地绘制二维、三维曲线， 利用 可以轻易地绘制二维 维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、 维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图 形的迭绘、视角和光照设计、 形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等及绘制 动画，简单易行。 动画，简单易行。
2、算符
算术运算算符： ＋ － * / ^ ( ) sqrt( ) 算术运算算符： 关系运算算符：＜、＞、 关系运算算符：＜、＞、 ＜＝、 ＝＝、 ＞＝、 ~＝ ＝ 逻辑运算算符： 逻辑运算算符：与 ＆、或│、非 ~ 、
3、表达式从左至右、指数最先，乘除加减、括号提前。 从左至右、指数最先，乘除加减、括号提前。
MATLAB操作窗口 操作窗口
双击桌面快捷键，启动软件。 双击桌面快捷键，启动软件。
接受命令的窗口
2、指令窗的使用 、
①数值计算 >>2*sin(pi/3)+5*i -2^2/3 ②演示内带程序 >>ballode %自由下落小球与地面非弹性碰撞的运动轨迹 演示Matlab的基本功能 ③演示 的基本功能 >>demo
Matlab语言的特点： 语言的特点： 语言的特点
3、最受人欢迎的特点——开放性。 、最受人欢迎的特点 开放性。 开放性
除内部函数外，所有 除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各工具 主包文件和各工具 包文件都是可改的源文件。 包文件都是可改的源文件。用户通过对源文件的修 或加入自己编写的文件去构成新的专用工具包。 改，或加入自己编写的文件去构成新的专用工具包。 高版本的Matlab已逐步扩展到科学及工程计算的 已逐步扩展到科学及工程计算的 高版本的 其它领域。因此，不久的将来， 其它领域。因此，不久的将来，它一定能名符其实 地成为“万能演算纸式的”科学算法语言。 地成为“万能演算纸式的”科学算法语言。
例：建立一个带参数 的x 的函数 ff=cos2x2+θ 建立一个带参数θ的 并想得到x＝ 时的函数值。 并想得到 ＝3，θ＝2.1时的函数值。 ＝ 时的函数值
>> ff=inline('cos(x^2)^2+theta','x','theta') >> ff(3,2.1)
④如果对一系列数求函数值，或变量是矢量，可将函数 如果对一系列数求函数值，或变量是矢量， 矢量化。 矢量化。 方法1：使用指令 使用指令vectorize >>aaa=vectorize(ff)
5、函数
①常用函数: abs 绝对值 sqrt平方根 exp指数 log自然对数 常用函数 平方根 指数 自然对数 sin正弦 cos余弦 tan正切 asin反正弦 sinh 双曲正弦 正弦 余弦 正切 反正弦 特殊函数： 特殊函数：bessel 贝塞尔函数 gamma 伽马函数 ②建造函数，三种方法： 建造函数，三种方法： inline指令建造在线函数 指令建造在线函数 用符号变量建造 用M文件建造 文件建造 ③inline指令 指令 函数名=inline（ '函数内容 ，自变量列表） 函数内容' 自变量列表） 函数名 （ 函数内容
3、指令窗操作注意事项 、
①怎样改变数字属性和字体 ②指令和变量名要区分大小写 ③应该指定输出变量名 ④常用符号 ; 不显示结果 … 命令延续到下一行 ↑ 重新调入上一命令行 ↓重新调入下一命令行 重新调入下一命令行
1.1.2 在线帮助
1、帮助系统指令 、
>>help＋指令名称 ＋
2、常用指令 、
Matlab语言的特点： 语言的特点： 语言的特点
2、用户使用方便，语句简单，内涵丰富。 、用户使用方便，语句简单，内涵丰富。
MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言， 是一种面向科学与工程计算的高级语言， 是一种面向科学与工程计算的高级语言 用数学形式的语言编写程序。 允许用数学形式的语言编写程序 允许用数学形式的语言编写程序。 Matlab语言是一种解释执行的语言，它灵活、方 语言是一种解释执行的语言，它灵活、 语言是一种解释执行的语言 其调试程序手段丰富，调试速度快， 便，其调试程序手段丰富，调试速度快，需要学习 时间少。 时间少。 把编辑、编译、连接和执行融为一体。 把编辑、编译、连接和执行融为一体。它能在同一 画面上进行灵活操作， 画面上进行灵活操作，快速排除输入程序中的书写 错误、语法错误以至语意错误， 错误、语法错误以至语意错误，从而加快了用户编 修改和调试程序的速度。 写、修改和调试程序的速度。
32学时 学时
2、数据与图像处理(Origin、 Photoshop) 4学时 、数据与图像处理 、 学时
学习要求： 学习要求：
1、准备一个笔记本兼作业本。 、准备一个笔记本兼作业本。 2、自己独立编程。 、自己独立编程。
第1章 章
MATLAB简介 简介
MATLAB是英语 是英语Matrix Laboratory(矩阵实验室 矩阵实验室) 是英语 矩阵实验室 的缩写 MATLAB是当今国际上公认的在科技领域最为 是当今国际上公认的在科技领域最为 是当今国际上公认的在 优秀的应用软件和开发环境。在欧美各高等院校， 优秀的应用软件和开发环境。在欧美各高等院校， MATLAB已经成为应用线性代数、自动控制理论、 已经成为应用线性代数、 已经成为应用线性代数 自动控制理论、 数据统计、数字信号处理、 数据统计、数字信号处理、图形处理等高级课程 的基本数学工具，是理工科本科生、硕士生、 的基本数学工具，是理工科本科生、硕士生、博 士生必须掌握的基本技能。 士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工 业部门， 已经超出实验室， 业部门，MATLAB已经超出实验室，广泛用于研 已经超出实验室 究和解决具体的工程问题。 究和解决具体的工程问题。 国内部分重点高校已作为理工学生的必修或选 修课。 修课。
在Matlab指令窗口输入命令： 指令窗口输入命令： 指令窗口输入命令 a=[2,3,a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,=a\ x1=a\b 例2：绘制正弦曲线和余弦曲线，在指令窗口输入命令： ：绘制正弦曲线和余弦曲线，在指令窗口输入命令： x=[0:0.5:360]*pi/180; %x从 %x从00到3600并转换为弧度 plot(x,sin(x),x,cos(x)) %绘制正弦曲线和余弦曲线