915204-MATLAB程序设计与应用-第1章 MATLAB系统环境_习题答案
matlab课件第1讲 matlab系统环境
Matlab的学习方法 的学习方法
必须做大量的练习， 必须做大量的练习，熟悉其中的函数 联系和自己的课题相关，深刻地去体会 联系和自己的课题相关， 多看帮助文件，看一本好的参考书 多看帮助文件， 会提问题， 会提问题，寻求大家的帮助 记住： 记住：Matlab可以做很多事情 可以做很多事情
在默认设置下， 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装 起所有用过的命令的历史记录， 起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用 时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可 时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可 双击 进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录， 进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录， 可以选择Edit菜单中的 菜单中的Clear Command History命令。 命令。 可以选择 菜单中的 命令
3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化
具有高层绘图功能——两维、三维 绘图 具有底层绘图功能——句柄绘图 使用plot函数可随时将计算结果可视 化
4.图形化程序编制功能
动态系统进行建模、仿真和分析的软件 包 用结构图编程，而不用程序编程 只需拖几个方块、连几条线，即可实现 编程功能
5.丰富的MATLAB工具箱
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下， 如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可 以在第一个物理行之后加上 个小黑点 以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车 加上 个小黑点并按下回车 键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。 然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。 3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该 个小黑点称为续行符， 个小黑点称为续行符 行的逻辑继续。 行的逻辑继续。
MATLAB程序设计与应用-第一章
1.2 MATLAB 集成环境
三、MATLAB的桌面
1．菜单栏 (1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。 (2) Edit菜单项：Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。 (3) Debug菜单项：Debug菜单项用于调试MATLAB的程 序。
4M：MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD
4M之间的侧重
在国际上30几个数学类科技应用软件中： MATLAB在数值计算方面独占鳌头 Mathematica和Maple则分居符号计算软件的前两名 Mathcad因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受
在MATLAB里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑 在命令后用%来进行注释
三、MATLAB的桌面
MATLAB启动后的桌面主要有： 命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前地址窗 口、帮助浏览窗口、编辑/调试窗口和图形窗口。 前3个窗口整合在MATLAB默认桌面， 后3个窗口需要另外打开，没有显示在MATLAB默认桌 面。
1.2 MATLAB 集成环境
1.1 MATLAB简介
特色之一：易用
MATLAB是翻译语言，如同很多版本的Basic语言，非常容 易使用。
在其命令窗口直接输入需要计算的数学表达式，按回车键 就能直接得到结果
在其命令窗口也能方便地运行已经编写的程序，并给出结 果
对于程序，MATLAB可通过编写/调试器方便地创建和修改 程序；以及越来越丰富的工具箱等。
1.1 MATLAB简介
MATLAB应用 MATLAB系统环境
MATLAB应用第1章MATLAB系统环境1．1 MATLAB概貌一、MATLAB的由来MATLAB这个名字是由MATrix(矩阵)和LABoratory(实验室)这两个单词的前3个字母组合而成的。
它是一种数学计算软件。
它的核心是由C语言编写的。
是由美国The Math Works公司开发的。
二、MATLAB的功能1．语言简洁MATLAB是用C语言编写的，它提供了和C语言几乎一样多的运算符，库函数极其丰富，还提供广泛的矩阵和向量运算符。
利用其丰富的库函数可以避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。
因此MATLAB程序设计语言集成度高，语句简洁。
用C/C++等程序设计语言编写的数百条语句，常常用一条MATLAB语句就能解决问题。
提高了解决问题的效率。
2．具有结构化的控制语句如for循环、while循环、break语句、if语句和switch语句。
3．科学计算功能MATLAB以矩阵为基本单元，因此可直接用于矩阵计算。
此外，用MATLAB还能直接求解数值微积分问题、微分方程数值解问题、最优化问题和数据处理问题。
它还具有符号计算功能。
这样除了数值计算外，它还可以使一些问题得到解析解。
4．绘图功能如果用FORTRAN或C语言去编写程序，当涉及矩阵运算和画图时，编程会很麻烦。
而MATLAB可以用比较直观的语句将计算结果或数据用图形的方式表示出来。
而且还可以将难以显示的隐函数直接用曲线绘制出来。
它可以绘制2维和3维图形，还可以对图形进行修饰。
z=sinycosx5．庞大的工具箱所谓的工具箱就是一些已经编好的、可直接运行的程序集。
使用这些工具箱可以使用户省去复杂而又重复的劳动。
MATLAB工具箱可分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互的功能。
学科性工具箱专业性比较强。
目前，MATLAB在应用数学和控制领域几乎所有方向都有相应的工具箱。
915203-MATLAB程序设计与应用-第1章 MATLAB系统环境
第1章
MATLAB系统环境
例1-2 求方程 2x5-3x3 +71x2-9x+13=0的全部根。 p=[2,0,-3,71,-9,13]; x=roots(p) x= -3.4914 + 0.0000i 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i
第1章
MATLAB系统环境
从2006年开始，每年发布两个版本，其中3月左右发布a 版，9月左右发布b版，包括MATLAB R2006a（7.2 版）、…、MATLAB R2012a（7.14版）。 2012年9月，推出了MATLAB R2012b（8.0版），该版 本从操作界面到系统功能都有重大改变，随后推出了 MATLAB R2013a（8.1版）、…、MATLAB R2015b （8.6版）。 2016年3月，推出了MATLAB R2016a（9.0版），这是 本书采用的版本。
4．程序设计语言功能 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、 输入输出、面向对象等程序语言特征，所以使用 MATLAB也可以像使用传统程序设计语言一样进行程 序设计，而且简单易学、编程效率高。
第1章
MATLAB系统环境
5．工具箱的扩展功能 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的 工具箱。基本部分构成了MATLAB的核心内容，也 是使用和构造工具箱的基础。MATLAB工具箱分为 两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
第1章
MATLAB系统环境
3．绘图功能 利用MATLAB绘图十分方便，它既可以绘制各种图形， 又可以对图形进行修饰控制，以增强图形的表现效果。 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形 对象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。
第1章 MATLAB系统环境
MATLAB系统的退出 2．MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： MATLAB系统 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： MATLAB主窗口File菜单中选择Exit命令 主窗口File菜单中选择Exit 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit命令 MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令 命令窗口输入Exit 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。 MATLAB主窗口的 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
MATLAB的安装 1.2.2 MATLAB的安装
安装MATLAB 6.5系统 系统， 安装MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的安装程序 setup.exe，可以按照安装提示依次操作。 setup.exe，可以按照安装提示依次操作。 MATLAB安装 当MATLAB安装 完毕并首次启动时， 完毕并首次启动时， 展现在屏幕上的界 面为MATLAB MATLAB的默认 面为MATLAB的默认 界面，如右图所示。 界面，如右图所示。
x= -3.4914 1.6863+2.6947i 1.68631.6863-2.6947i 0.0594+0.4251i 0.05940.0594-0.4251i
2x + 3 y − z = 2 例3、求解线性方程组 8x + 2 y + 3z = 4 45x + 3 y + 9 z = 23
1.2
MATLAB的环境的准备 MATLAB的环境的准备
MATLAB的运行环境 1.2.1 MATLAB的运行环境
硬件环境： 硬件环境： (1)CPU 最好是Penyium Ⅲ或更高; 最好是Penyium 或更高; (2)内存 至少128MB,推荐在256MB; 128MB,推荐在 (2)内存 至少128MB,推荐在256MB; (3)硬盘 120MB,若安装其他工具箱需要 若安装其他工具箱需要260MB (3)硬盘 120MB,若安装其他工具箱需要260MB (4)CD-ROM驱动器和鼠标 驱动器和鼠标。 (4)CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： 软件环境： (1)Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2)其他软件根据需要选用 其他软件根据需要选用office (2)其他软件根据需要选用office 2000
第1章-MATLAB系统环境
• x =1.4818 • -0.4606 • 0.3848
2．绘图功能
MATLAB 编程与 工程应用
第1章 MATLAB系统环境
本章主要内容如下： 1．1 什么是MATLAB 1．2 MATLAB操作界面 1．3 MATLAB帮助系统
1.1 什么是MATLAB
• MATLAB软件是由美国MathWorks公司推出的用于数值计算和图 形处理的科学计算软件。
• MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)两个词的前三个 字母组合而成的，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言， 着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。
1.2.2 工作空间（Workplace）
• 工作空间窗口以列表形式显示了MATLAB工作区中当 前所有变量的名称及其属性，属性中包括了变量的类 型、长度及其占用空间大小。
• 工作空间由运行MATLAB的程序或命令所生成的所有 变量和MATLAB本身提供的常量构成。
• MATLAB 6.x后才提供。早期版本是在命令窗口中键入 who查看变量名，或者键入whos命令查看变量名、变 量大小和数据类型等内容。
1.2.6 文件编辑/调试(Editor/debugger)
• MATLAB通过自带的M文件编辑/调试器来创建和编辑 M文件。
• 进入MATLAB文件编辑器的方法如下：
– 命令窗口直接键入命令：edit, 打开编辑器编辑Untitled.m文件。 – 使用命令窗口中的菜单或工具条上的快捷工具按钮。
MATLAB编程与工程应用第1章MATLAB操作基础
五、当前目录窗口
3. 设置搜索路径
(1) 用path命令设置搜索路径。例如，将用户目录c:\mydir 加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令： path(path,’c:\mydir’)
(2) 用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或在命令窗口执 行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加 到搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后，需要保存搜索路径。
保持到磁盘文件中。 ▪ 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义
不同的存储格式（ASCII、V4等）
第1章 MATLAB操作基础
四、MATLAB的工作空间
（2）load filename variables ▪ 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介 1.2 MATLAB集成环境 1.3 MATLAB语言的结构 1.4 MATLAB的磁盘文件 1.5 MATLAB帮助系统
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介
一、MATLAB语言的显著特点
1. 功能强大、适用范围广 ▪ 具有强大的矩阵运算能力，使得矩阵运算非常简单。 ▪ 应用于自动控制、生物医学工程、语音处理、图像处理、
第1章 MATLAB操作基础
四、命令历史窗口
▪ 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安 装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了 使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击 命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些 历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
第1章matlab环境认识与基本操作
1.1.4 帮助窗口
>> help
HELP topics:
My Documents\MATLAB - (No table of contents file) matlab\general - General purpose commands. matlab\ops - Operators and special characters. … … >> help sum SUM Sum of elements. S = SUM(X) is the sum of the elements of the vector X. …
北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答
1.1.3 工作空间
切换基本工作空间和函数工作空间。在 函数调试状态下，可以通过［Stack］域 选择查看基本工作空间变量还是函数的 工作空间变量。
MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答
1.1.3 工作空间
（2）图形化方式：使用workspace窗口 打开workspace的方法很多。一种是直 接双击workspace标题即可最大化其窗口 （图1.6）。由图可以看出，其显示内容 和whos命令执行结果一样的。workspace 优点是：
MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答
MATLAB与控制系统仿真实践， 北京航空航天大学出版社，2009.8. 在线交流，有问必答
1.1.4 帮助窗口
相信读者会从以上显示的结果感受到help, help function name这2种方式的区别。 前者列出所有帮助主题；后者则列出具 体函数的详细帮助文档。后者还可显示 某一类函数信息。如我们想查看matlab 的通用功能函数，通过help path实现。
第一章 MATLAB系统环境
2015/9/7
如果用户需要卸载MATLAB时，单击开 始菜单，依次选择程序、MATLAB、 Uninstall MATLAB执行命令,将会出现 Uninstall Product List对话框示，选择需 要卸载的内容，然后单击Next。单击 yes， 开始卸载。
2015/9/7
1.2.2启动与退出MATLAB系统
2015/9/7
数据格式选项卡片
2015/9/7
字体颜色、大小选项卡片
2015/9/7
MATLAB工作空间介绍
“Print Setup” 打印设置 “Print” 对屏幕内容打印. “Print Selection” 有选择打印. “Exit Matlab” 退出MATLAB. Edit(编辑)菜单: 1. Undo: 撤消上一次的操作。 2. Cut: 将选中内容剪切到剪切版上。 3. Copy: 复制选中的内容。 4. Paste: 将剪贴板上的内容粘贴下来 12. 13. 14. 15.
1.1 MATLAB概貌系统 : DOS Windows 2. 版本： 1992年 4.0 版 1997年 5.0版 1999年 5.3 版 2000年 6.0版(Release 12) 2002年 6.5版 2004年 7.0版(Release 14)
2015/9/7
1.1.2 MATLAB的特点
1. 计算功能强
2．人机界面好 3. 编程效率高 4．绘图功能强 5．可扩展性强
2015/9/7
MATLAB的主要功能和特性
主要功能: 1.数值计算功能 2.符号计算功能 3.数据分析和可视 化功能 4.文字处理功能 5.SIMULINK动态 仿真功能
主要工具箱有:
MATLAB课件 第1章 MATLAB系统环境
• 2．lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 果，lookfor命令对搜索范围内的M文件进 行关键字搜索，条件比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键 字搜索。若在lookfor命令加上-all选项，则 可对M文件进行全文搜索。
1.4.2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下3种方法： (1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按 钮。 (2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或 doc。 (3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选 项。
MATLAB语言不受计算机硬件的影响，目 前的计算机都可以使用
1.1.2 MATLAB的应用领域及主要功能
一、matlab能在各领域做什麽 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学 学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有 其他领域中的教学与研究
• 2．MATLAB的搜索路径 当用户在MATLAB命令窗口输入一条命令 后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文 件。基本的搜索过程是： (1) 检查该命令是不是一个变量。 (2) 检查该命令是不是一个内部函数。 (3) 检查该命令是否当前目录下的M文件。 (4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其 他目录下的M文件。
1.3 MATLAB操作界面
1.3.1 主窗口
MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界 面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主 要包括菜单栏和工具栏。 在MATLAB 7.0主窗口的菜单栏，包含File、 Edit、Debug、Desktop、Window和Help共 6个菜单项。 MATLAB 7.0主窗口的工具栏共提供了12 个命令按钮和一个当前路径列表框。
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第1章 MATLAB系统环境
习题1
一、选择题
1．最初的MA TLAB核心程序是采用（）语言编写的。
A
A．FORTRAN B．C C．BASIC D．PASCAL
2．2016年3月发布的MA TLAB版本的编号为（）。
B
A．MA TLAB 2016Ra B．MA TLAB R2016a
C．MATLAB 2016Rb D．MA TLAB R2016b
3．下列选项中能反应MA TLAB特点的是（）。
D
A．算法最优B．不需要写程序
C．程序执行效率高D．编程效率高
4．当在命令行窗口执行命令时，如果不想立即在命令行窗口中输出结果，可以在命令后加上（）。
C
A．冒号（:）B．逗号（,）C．分号（;）D．百分号（%）5．如果要重新执行以前输入的命令，可以使用（）。
D
A．左移光标键（←）B．右移光标键（→）
C．下移光标键（↓）D．上移光标键（↑）
6．MA TLAB命令行窗口中提示用户输入命令的符号是（）。
B
A．> B．>> C．>>> D．>>>>
7．plot(x,y)是一条（）命令。
C
A．打印B．输出C．绘图D．描点
8．以下两个命令行的区别是（）。
A
>> x=5,y=x+10
>> x=5,y=x+10;
A．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示x的值
B．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示y的值
C．第一个命令行只显示x的值，第二个命令行同时显示x和y的值
D．第一个命令行只显示y的值，第二个命令行同时显示x和y的值
9．下列命令行中，输出结果与其他3项不同的是（）。
D
A．>> 10+20+... B．>> ...
30 10+20+30
C．>> 10+20+30%5 D．>> %10+20+30
10．下列选项中，不是MATLAB帮助命令的是（）。
C
A．lookfor B．lookfor –all C．search D．help
二、填空题
1．MA TLAB一词来自的缩写。
MA Trix LABoratory（矩阵实验室）
2．从MA TLAB R2012b开始，MA TLAB操作界面的重要变化是采用了的界面形式。
功能区
3．MA TLAB功能区提供了3个选项卡，分别为、和。
主页，绘图，应用程序
4．设置MATLAB搜索路径有两种方法，一是用命令，二是在MATLAB“主页”选项卡的“环境”命令组中单击命令按钮或在命令行窗口执行命令，在“设置路径”对话框中进行设置。
path，设置路径，pathtool
5．在MATLAB命令提示符后面输入并执行命令称为MA TLAB 操作。
交互式命令
三、应用题
1．如果一个MA TLAB命令包含的字符很多，需要分成多行输入，该如何处理？请上机验证自己的答案。
使用续行标志
2．李明同学建立了一个MATLAB程序文件myprogram.m，并将其保存到了f:\ppp中，但在命令行窗口运行程序时，MATLAB系统提示出错：
>> myprogram
未定义函数或变量 'myprogram'。
请分析产生错误的原因并给出解决办法。
f:\ppp不在MATLAB的搜索路径中，需要设置搜索路径。
3．在MATLAB系统环境下，建立了一个变量fac，同时又在当前文件夹下建立了一个M文件fac.m，如果需要运行fac.m文件，该如何处理？
在工作区窗口删除变量变量fac，再运行fac.m文件。
4．利用MATLAB的帮助功能分别查询inv、plot、max、round等函数的功能及用法。
5．访问网站/，说出MATLAB的最新版本及其新的特征。
2。