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MATLAB科学计算软件入门教程

MATLAB科学计算软件入门教程

MATLAB科学计算软件入门教程第一章:MATLAB基础知识MATLAB是一种专业的科学计算软件,具有强大的数学计算和数据分析能力。

在使用MATLAB进行科学计算前,我们需要先了解一些基本知识。

1.1 MATLAB界面打开MATLAB后,我们会看到一个主界面。

主界面中有命令窗口、当前文件夹窗口、工作空间窗口和编辑器窗口等基本功能区域。

1.2 MATLAB变量和数据类型MATLAB中的变量可以用来存储各种类型的数据,如数字、字符串、矩阵等。

常见的数据类型包括:double(双精度浮点数)、char(字符)、logical(逻辑值)等。

1.3 MATLAB基本操作在MATLAB中,可以使用基本的数学运算符进行加、减、乘、除等计算操作。

另外,还可以通过内置函数实现更复杂的数学运算。

例如,sin函数可以计算正弦值,sum函数可以计算矩阵元素的和等。

第二章:MATLAB矩阵和向量操作2.1 创建矩阵和向量在MATLAB中,可以使用方括号来创建矩阵和向量。

例如,使用[1,2;3,4]可以创建一个2x2的矩阵。

2.2 矩阵和向量的加减乘除运算MATLAB提供了丰富的矩阵和向量运算函数,可以进行加法、减法、乘法、除法等运算操作。

例如,可以使用矩阵相乘函数*来计算矩阵的乘法。

2.3 矩阵和向量的索引和切片在MATLAB中,可以使用索引和切片操作来获取矩阵和向量中的特定元素或子集。

例如,使用矩阵名加上行和列的索引可以获取矩阵中指定位置的元素。

第三章:MATLAB数据可视化3.1 绘制二维图形MATLAB提供了丰富的绘图函数,可以绘制二维曲线、散点图、柱状图、等高线图等。

例如,可以使用plot函数来绘制二维曲线。

3.2 绘制三维图形MATLAB还可以绘制三维图形,如三维曲线、三维散点图、三维曲面等。

例如,可以使用plot3函数来绘制三维曲线。

3.3 图像处理与显示MATLAB提供了图像处理和显示的函数,可以加载、编辑和保存图像。

matlab实用入门教程pdf

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数据处理
对数据进行清洗、转换和整理,以便于后续分析。
数据探索
使用箱线图、散点图等探索数据的分布和关系。
假设检验与回归分析
对数据进行假设检验和回归分析,验证假设并预测未来趋势。
04
图形与图像处理
Chapter
二维图形绘制
绘制基本图形
学习如何使用MATLAB中的基本 绘图函数,如plot、subplot、 hold on等,来绘制线、点、面等 基本图形。
绘制二维图形
使用`plot`函数绘制二维线图,支持多种线 型和颜色。
图形修饰
添加标题、坐标轴标签、图例等,提高图形 的可读性。
绘制三维图形
使用`plot3`函数绘制三维线图,支持添加曲 面和等高线。
多图显示
在一个窗口中显示多个图形,便于比较和分 析。
数据分析工具
数据导入与导出
支持导入和导出多种格式的数据文件,如CSV、Excel等。
图形样式设置
掌握如何设置图形的线型、颜色 、数据标记等样式,以及添加图 例、标题、坐标轴标签等。
多图形排版
了解如何使用subplot函数在同一 窗口中创建多个图形,并进行排 版和调整。
三维图形绘制
01
02
03
三维数据表示
学习如何将二维数据扩展 到三维空间,包括三维曲 线、曲面和散点图的绘制 。
三维图形样式设置
文件位置控制
阐述如何在MATLAB中控制文件的位置,包 括文件的定位、回退、跳过等操作。
MATLAB编译器
编译器的安装与配置
介绍如何在MATLAB中安装和配置编译器,以便将MATLAB代码转 换为可执行文件或库文件。
编译过程详解
详细阐述MATLAB编译器的编译过程,包括预处理、编译、链接等 步骤,以及如何处理编译错误和警告。

MATLAB基础知识及常用功能介绍

MATLAB基础知识及常用功能介绍

MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章:MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件,它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。

MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的缩写,其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。

要安装MATLAB,只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。

第二章:MATLAB基本操作在MATLAB中,可以使用各种命令来进行基本的数学运算,例如加减乘除、幂运算等。

此外,还可以定义变量、矩阵和向量,并进行复杂的数学运算。

提示:使用分号可以取消输出结果。

第三章:MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合,可以保存并重复执行。

函数是一段具有输入和输出的可执行代码块,可以通过函数名和输入参数来调用。

编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。

第四章:MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面(GUI)工具箱,用于创建交互式应用程序和图形用户界面。

利用GUI工具箱,可以通过拖拽和放置的方式创建界面,并通过设置属性和回调函数实现交互功能。

第五章:MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能,可以将数据以各种图表形式呈现出来,如散点图、柱状图、曲线图等。

此外,还可以对图表进行自定义设置,如添加图例、调整轴范围、添加标题等。

第六章:MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱,可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。

此外,还可以进行图像的变换和特征提取,用于图像识别和分析。

第七章:MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。

可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。

此外,还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。

第八章:MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具,可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。

可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等,用于解决各种实际问题。

(完整版)Matlab入门教程

(完整版)Matlab入门教程

第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1.数值计算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。

2.绘图功能可以绘制二维、三维图形,还可以绘制特殊图形(与统计有关的图,例如:区域图、直方图、饼图、柱状图等)。

3.编程语言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,而且简单易学、编程效率高。

4.MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容:基本部分和各种可选的工具箱。

MATLAB工具箱分为两大类:功能性工具箱和学科性工具箱。

1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑,使用方便灵活,易学易用。

例如:A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。

❖语句功能强大,一条语句相当于其它语言的一个子程序,例如fft。

❖语句简单,内涵丰富。

同一个函数有不同的输入变量和输出变量,分别代表不同的含义。

❖Matlab既具有结构化的控制语句(if、for、while)又支持面向对象的程序设计。

❖方便的绘图功能。

❖包含功能强劲的工具箱。

❖易于扩展。

1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。

x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。

p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性方程组。

a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境:(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境:(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装运行系统的安装程序setup.exe,可以按照安装提示依次操作。

MATLAB编程基础入门教程

MATLAB编程基础入门教程

MATLAB编程基础入门教程Chapter 1: Introduction to MATLAB ProgrammingMATLAB is a widely used programming language and environment that is specifically designed for numerical computing. In this chapter, we will provide a comprehensive introduction to MATLAB programming and its fundamental concepts.1.1 MATLAB EnvironmentMATLAB provides an interactive environment where users can write and execute their programs. It offers a user-friendly interface that includes a command window, an editor, and a workspace. The command window allows users to execute commands directly and see the output instantly. The editor is used to write and save MATLAB programs, while the workspace displays the variables and their values.1.2 Variables and Data TypesIn MATLAB, variables are used to store data. They can be assigned values of different data types, including numeric data types such as integers, floating-point numbers, and complex numbers. MATLAB also supports character and string data types. Understanding data types is crucial for performing accurate calculations and data manipulations.1.3 Basic OperationsMATLAB supports a wide range of arithmetic and logical operations. Users can perform basic operations such as addition,subtraction, multiplication, and division on both scalars and arrays. MATLAB also provides functions for more complex mathematical operations such as exponentiation, logarithm, and trigonometric functions.1.4 Control Flow StatementsControl flow statements allow users to control the flow of program execution. MATLAB supports various control flow statements, including if-else statements, for loops, while loops, and switch statements. These statements enable users to write programs that can make decisions or repeat steps based on certain conditions.Chapter 2: MATLAB Programming TechniquesIn this chapter, we will delve deeper into MATLAB programming techniques that will enhance the efficiency and readability of your code.2.1 Functions and ScriptsFunctions and scripts are two fundamental components of MATLAB programming. Functions are reusable pieces of code that accept inputs and produce outputs. They allow for modular and organized programming. Scripts, on the other hand, are collections of code that execute in a specific order. They are useful for automating a series of commands or calculations.2.2 File I/O OperationsMATLAB provides functions to read and write data from and to different file formats. These file I/O operations are crucial for data analysis and processing tasks. MATLAB supports file formats such as text files, spreadsheets, images, and audio files. Understanding how to efficiently read and write data from different file formats will greatly enhance your data processing capabilities.2.3 Error HandlingError handling is an essential aspect of programming. MATLAB provides mechanisms to catch and handle errors that may occur during program execution. By implementing proper error handling techniques, you can make your code more robust and prevent unexpected crashes or undesired outcomes.2.4 Debugging and ProfilingDebugging is the process of identifying and fixing errors or bugs in your code. MATLAB provides debugging tools that allow you to step through your code, set breakpoints, and inspect variables. Profiling, on the other hand, helps identify code bottlenecks and optimize the performance of your programs. Profiling tools provide insights into the execution time and memory usage of different parts of your code.Chapter 3: MATLAB Graphics and VisualizationMATLAB offers powerful tools for creating highly visual and interactive graphics. In this chapter, we will explore MATLAB'sgraphics capabilities and techniques for creating professional-quality visualizations.3.1 Basic PlottingMATLAB provides functions for creating basic 2D and 3D plots. Users can plot data points, lines, surfaces, and volumes. They can also customize the appearance of plots by changing colors, line styles, and markers. Understanding how to create and customize basic plots will enable you to effectively visualize your data.3.2 Advanced Plotting TechniquesMATLAB's advanced plotting techniques allow users to create more complex visualizations. These techniques include plotting multiple data sets on the same graph, adding legends and labels, creating subplots, and customizing axes properties. By mastering these techniques, you can generate informative and aesthetically pleasing visualizations.3.3 Animation and Interactive GraphicsMATLAB provides tools for creating animations and interactive graphics. Animation allows you to visualize changes in data over time. Interactive graphics enable users to interact with plots by zooming, panning, or selecting data points. Understanding how to create animations and interactive graphics will enhance the engagement and effectiveness of your visualizations.Chapter 4: MATLAB Applications and ExtensionsMATLAB offers a wide range of toolboxes and extensions that extend its functionality and allow users to solve specific technical problems. In this chapter, we will explore some popular MATLAB toolboxes and their applications.4.1 Signal Processing ToolboxThe Signal Processing Toolbox provides functions for analyzing and processing signals. It offers tools for filtering, spectral analysis, time-frequency analysis, and wavelet analysis. This toolbox is widely used in fields such as telecommunications, audio processing, and biomedical engineering.4.2 Image Processing ToolboxThe Image Processing Toolbox is designed for image analysis and manipulation tasks. It offers functions for image enhancement, segmentation, morphological operations, and spatial transformations. This toolbox finds applications in fields such as medical imaging, computer vision, and remote sensing.4.3 Control System ToolboxThe Control System Toolbox provides tools for analyzing and designing control systems. It offers functions for modeling, simulation, and control system design. This toolbox is valuable for engineers working in fields such as robotics, aerospace, and industrial automation.4.4 Machine Learning ToolboxThe Machine Learning Toolbox enables users to implement various machine learning algorithms. It provides functions for classification, regression, clustering, and dimensionality reduction. This toolbox is widely used in data analysis, pattern recognition, and predictive modeling.Conclusion:MATLAB is a powerful and versatile programming language for numerical computing. In this tutorial, we have covered the essential concepts and techniques required for getting started with MATLAB programming. By mastering these foundation skills, you can explore more advanced topics and unlock the full potential of MATLAB as a tool for technical computation and data visualization.。

Matlab入门教程(很齐全)

Matlab入门教程(很齐全)

Matlab入门教程(很齐全)嘿,伙计们!今天我要给大家介绍一个超级好玩的东西——Matlab入门教程!这可是一个让你轻松掌握Matlab的绝佳机会,不管你是编程小白还是有经验的小伙伴,都能在这里找到属于自己的一片天地。

不多说了,让我们开始吧!我们来了解一下Matlab是什么。

Matlab是一种高级数学软件,它可以帮助你进行各种复杂的计算和数据处理。

它的特点是界面友好,操作简单,而且功能强大。

无论你是学数学、物理、工程还是计算机专业的学生,都可以用Matlab来提高自己的技能。

我们该如何开始学习Matlab呢?你需要安装Matlab软件。

这个过程非常简单,只需要按照提示一步步操作就可以了。

安装完成后,我们就可以开始学习了。

在Matlab中,有很多基本的操作和函数可以使用。

比如,我们可以用变量来存储数据,用算术运算符来进行简单的计算,用逻辑运算符来进行条件判断等等。

这些都是Matlab的基本操作,掌握了这些,你就可以开始进行更复杂的计算了。

除了基本操作之外,Matlab还有很多强大的函数可以使用。

这些函数可以帮助你完成各种各样的任务,比如绘制图形、分析数据、解决方程等等。

学会使用这些函数,可以让你的计算变得更加高效和准确。

学习Matlab并不是一蹴而就的事情。

你需要不断地练习和实践,才能真正掌握它。

我建议你可以找一些实际的问题来尝试解决,这样既能巩固所学的知识,又能提高自己的动手能力。

Matlab是一个非常有趣且实用的工具。

只要你肯下功夫去学习,相信你一定能够掌握它。

今天的教程就到这里啦!希望大家能够喜欢这个教程,也希望大家能够在学习过程中取得好成绩!下次再见啦!。

MATLAB 9.8 基础教程 第1章 基础入门

2016年3月升级为MATLAB 9.0(R2016a),2020年3月新发布了MATLAB 9.8(R2020a), 增加了涵盖大数据、数据可视化、数据导入和分析等方面,包含MATLAB Web App Server、深度学习、无限通信、自动驾驶等新功能。
1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统 和MATLAB应用程序接口(API)五大部分构成。
1993年推出了基于PC平台的以Windows为操作系统平台的MATLAB 4.0版;
2006年起,每年推出两个版本,上半年推出的用a标识,下半年推出的用b标识;
2012年9月份开发的MATLAB 8.0(R2012b),采用了全新的视图界面,具有MATLAB和 Simulink的重大更新,可显著提升用户的使用与导航体验,其包括64位和32位两个版本;
Symbolic Math
System Identification
Global Optimization 全局优化工具箱
Text Analytics
Image Acquisition 图像采集工具箱
Image Processing
图象处理工具箱
Instrument Control 仪表控制工具箱
LTE
开发环境
• 一套方便用户使用 的 MATLAB 函 数和 文件工具集,其中 许多工具是图形化 用户接口。它是一 个集成的用户工作 区,允许用户输入 输出数据,并提供 了M文件的集成编 译和调试环境,包 括 MATLAB 桌 面、 命令窗口、M文件 编辑调试器、工作 区浏览器和在线帮 助文档。
数学函数库
• 是数学算法的一个 巨大集合,包括初 等数学的基本算法 和高等数学、线性 代数等学科的复杂 算法等。用户直接 调用其函数就可进 行运算,它是 MATLAB系 统 的基 础组成部分。

MATLAB基础使用教程

MATLAB基础使用教程一、什么是MATLAB?MATLAB是一款强大的数学计算软件,广泛应用于科学研究、工程设计和数据分析等领域。

它以其简单易用的编程语言和丰富的功能,成为了许多科研工作者和工程师的首选工具。

在本篇文章中,将介绍MATLAB的基础使用方法,帮助初学者快速入门。

二、MATLAB的安装与入门1. 下载和安装MATLAB软件在MathWorks官方网站上下载适用于您的操作系统版本的MATLAB,然后按照安装向导的提示进行安装。

2. MATLAB的界面介绍在打开MATLAB后,您将看到一个包含命令窗口、编辑器和变量编辑器等组件的界面。

命令窗口是最常用的组件,您可以在其中输入MATLAB的命令并执行。

3. 基本操作在命令窗口中,可以输入简单的算术运算,如加减乘除,以及一些内置函数。

例如,输入"2+3"并按下Enter,MATLAB将返回结果5。

三、MATLAB的变量与数据类型1. 变量的定义与赋值在MATLAB中,可以使用一个变量来存储一个数值或一个数据矩阵。

要定义一个变量并赋值,只需输入变量名和等号,然后再输入数值或矩阵。

例如,输入"A=5",即可定义一个名为A的变量,并将其赋值为5。

2. 数据类型MATLAB支持多种数据类型,包括整数、浮点数、字符串和逻辑类型。

您可以使用"whos"命令查看当前可用的变量及其数据类型。

3. 矩阵与数组操作在MATLAB中,矩阵和数组是最常用的数据结构之一。

您可以使用方括号来创建矩阵或数组,并使用索引来访问其中的元素。

例如,输入"A=[1 2 3; 4 5 6]",即可创建一个2行3列的矩阵。

四、MATLAB的数学运算与函数1. 基本数学运算MATLAB支持各种基本的数学运算,包括加、减、乘、除、幂运算等。

您可以直接在命令窗口中输入相应的表达式,并按下Enter键进行计算。

2024年MATLAB快速入门

错误处理
使用try-catch结构捕获并处理程序运 行时可能出现的错误或异常。
10
03
数组、矩阵与向量操作
2024/2/29
11
数组的创建和操作
创建一维数组
使用方括号`[]`将元素括起来, 元素之间用空格或逗号分隔。
2024/2/29
创建二维数组
使用分号`;`将行分隔开,每行 内的元素用空格或逗号分隔。
控件、设置控件属性等。
04
GUI实例演示
通过实例演示GUI的设计与应用, 如数据可视化界面、参数设置界
面等。
33
交互式绘图工具使用指南
交互式绘图工具介绍 了解MATLAB提供的交互式绘图 工具,如绘图窗口、工具栏、菜 单等。
高级绘图功能 了解交互式绘图工具的高级功能 ,如三维图形绘制、动画制作等 。
调试工具
错误处理
性能优化
M以帮助 用户定位和修复代码中的错误 。
在编写自定义函数时,应使用 try-catch语句块来处理可能出 现的错误。这可以帮助确保函 数的稳定性和可靠性,并为用 户提供有关错误的详细信息。
为了提高MATLAB代码的性能 ,可以采取一些优化措施,如 向量化操作、预分配内存、避 免不必要的循环等。此外,还 可以使用MATLAB的性能分析 工具来识别和解决性能瓶颈。
MATLAB提供了多种文件格式转换工具,如 Excel转换工具、图像转换工具等,方便用 户在不同格式间进行转换。
26
07
数值计算及优化方法
2024/2/29
27
线性方程组求解过程演示
直接法
利用矩阵的初等行变换或高斯消元法,将线性方程组转化为上三角或下三角形式,然后回 代求解。
迭代法

用MATLAB进行科学计算入门教程

用MATLAB进行科学计算入门教程使用MATLAB进行科学计算入门教程第一章:MATLAB简介及安装MATLAB(Matrix Laboratory)是一种广泛应用于工程和科学计算领域的高级数学计算软件。

它提供了强大的数据处理、可视化和数值计算功能,被广泛应用于信号处理、控制系统设计、图像处理等领域。

在开始学习MATLAB之前,首先需要进行安装。

用户可以从MathWorks官方网站上下载适用于自己操作系统的MATLAB版本。

安装完成后,用户可以按照向导进行配置和激活。

第二章:MATLAB基础知识2.1 MATLAB工作环境启动MATLAB后,主界面将出现在用户面前。

MATLAB主界面由命令窗口、编辑器窗口、工作区、当前文件夹、历史命令、命令历史和菜单等组成。

用户可以通过命令窗口输入MATLAB命令进行运算和操作,也可以通过编辑器编写脚本文件。

2.2 MATLAB变量和数据类型在MATLAB中,变量可以用于存储各种类型的数据,包括数值、字符串、矩阵等。

MATLAB支持常见的数据类型,如整数、浮点数、字符和逻辑等。

用户可以使用命令进行变量的赋值和操作。

2.3 MATLAB运算符和算术运算MATLAB提供了丰富的运算符用于实现各种数学运算和逻辑运算。

包括算术运算符(+、-、*、/、\)、关系运算符(>、<、==、~=等)、逻辑运算符(&&、||、~)等。

用户可以根据需要使用这些运算符进行计算。

2.4 MATLAB控制流程MATLAB支持一系列的控制流程语句,用于实现条件执行、循环和函数调用。

其中,条件语句如if语句和switch语句可以根据条件执行不同的代码块;循环语句如for循环和while循环可以反复执行一段代码;函数调用可以实现对已有的函数进行调用。

第三章:MATLAB向量和矩阵操作3.1 向量和矩阵的创建与访问MATLAB中的向量和矩阵可以通过手动输入、使用内置函数或读取外部文件来创建。

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MATLAB入门教程1.MATLAB的基本知识1-1、基本运算与函数在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter 键即可。

例如:>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答案(Answer)并显示其数值於萤幕上。

小提示:">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。

我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。

由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。

小提示:MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variabledeclaration)。

MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。

若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例:y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显示变数y的值,直接键入y即可:>>yy =-0.0045在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。

下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:小整理:MATLAB常用的基本数学函数abs(x):纯量的绝对值或向量的长度angle(z):复数z的相角(Phase angle)sqrt(x):开平方real(z):复数z的实部imag(z):复数z的虚部conj(z):复数z的共轭复数round(x):四舍五入至最近整数fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数rat(x):将实数x化为分数表示rats(x):将实数x化为多项分数展开sign(x):符号函数(Signum function)。

当x<0时,sign(x)=-1;当x=0时,sign(x)=0;当x>0时,sign(x)=1。

> 小整理:MATLAB常用的三角函数sin(x):正弦函数cos(x):馀弦函数tan(x):正切函数asin(x):反正弦函数acos(x):反馀弦函数atan(x):反正切函数atan2(x,y):四象限的反正切函数sinh(x):超越正弦函数cosh(x):超越馀弦函数tanh(x):超越正切函数asinh(x):反超越正弦函数acosh(x):反超越馀弦函数atanh(x):反超越正切函数变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算:x = [1 3 5 2];y = 2*x+1y = 3 7 11 5小提示:变数命名的规则1.第一个字母必须是英文字母2.字母间不可留空格3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:y(3) = 2 % 更改第三个元素y =3 7 2 5y(6) = 10 % 加入第六个元素y = 3 7 2 5 0 10y(4) = [] % 删除第四个元素,y = 3 7 2 0 10在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。

MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算ans = 9y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算ans = 6 1 -1在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):helplinspace小整理:MATLAB的查询命令help:用来查询已知命令的用法。

例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。

(键入help help则显示help的用法,请试看看!)lookfor:用来寻找未知的命令。

例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。

找到所需的命令後,即可用help进一步找出其用法。

(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。

)将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):z = x'z = 4.00005.20006.40007.60008.800010.0000不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:length(z) % z的元素个数ans = 6max(z) % z的最大值ans = 10min(z) % z的最小值ans = 4小整理:适用於向量的常用函数有:min(x): 向量x的元素的最小值max(x): 向量x的元素的最大值mean(x): 向量x的元素的平均值median(x): 向量x的元素的中位数std(x): 向量x的元素的标准差diff(x): 向量x的相邻元素的差sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)length(x): 向量x的元素个数norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度sum(x): 向量x的元素总和prod(x): 向量x的元素总乘积cumsum(x): 向量x的累计元素总和cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积dot(x, y): 向量x和y的内积cross(x, y): 向量x和y的外积(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。

)若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 1011 12];A =1 2 3 45 6 7 89 10 11 12同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值A =1 2 3 45 6 5 89 10 11 12B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵BB = 5 6 5A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入AA =1 2 3 4 55 6 5 8 69 10 11 12 5A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)A =1 3 4 55 5 8 69 11 12 5A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列A =1 3 4 55 5 8 69 11 12 54 3 2 1A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)A =5 5 8 69 11 12 5这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。

小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。

举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。

此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数B =5 89 125 611 5小提示:A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。

以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。

MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10,7.5000若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:z = 10*sin(pi/3)* ...sin(pi/3);若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:whoYour variables are:testfile x这些是由使用者定义的变数。

若要知道这些变数的详细资料,可键入:whosName Size Bytes ClassA 2x4 64 double arrayB 4x2 64 double arrayans 1x1 8 double arrayx 1x1 8 double arrayy 1x1 8 double arrayz 1x1 8 double arrayGrand total is 20 elements using 160 bytes使用clear可以删除工作空间的变数:clear A??? Undefined function or variable 'A'.另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不到,但使用者可直接取用,例如:pians = 3.1416下表即为MATLAB常用到的永久常数。

小整理:MATLAB的永久常数i或j:基本虚数单位eps:系统的浮点(Floating-point)精确度inf:无限大,例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0pi:圆周率p(= 3.1415926...)realmax:系统所能表示的最大数值realmin:系统所能表示的最小数值nargin: 函数的输入引数个数nargin: 函数的输出引数个数1-2、重复命令最简单的重复命令是圈(for-loop),其基本形式为:for 变数= 矩阵;运算式;end其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。

因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。

举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵for i = 1:6,x(i) = 1/i;end在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。

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