matlab入门教程(免费)
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。
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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
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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。
(完整版)Matlab入门教程(很齐全)
2 2
0 1
3 1
>> a=[4 -2 2;-3 0 5;1 5 3]; b=[1 3 4;-2 0 -3;2 -1 1]; >> a*b
ans =
12 10 24 7 -14 -7
-3 0 -8
=AB
数组和矩阵
9.矩阵的基本运算
例 已知
4 2 2 1 3 4
A
(3)用linspace函数构造数组
x = linspace(first,last,num)
x = linspace(0,10,5)
7.构造矩阵
(1)简单创建方法
数组和矩阵
row = [e1,e2,…,em]; A = [row1；row2；…；rown]
A = [2 4 1;4 5 2;7 2 1]
3 1
0 5
5 3
,
B
2 2
0 1
3 1
>> rank(a) ans =
3
R(A)
数组和矩阵
9.矩阵的基本运算
例 已知
4 2 2 1 3 4
A
2 2
0 1
3 1
6.构造数组
数组和矩阵
(1)直接构造，用空格或逗号间隔数组元素
A = [2 3 5 1] 或 A = [sqrt(2),3e2,log(5),1+2i]
(2)用增量法构造数组
(first:last) 或 (first:step:last)
A = 10:15 A = 3:0.2:4
A = 9:-1:0
MATLAB 9.8 基础教程 第1章 基础入门
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。
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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
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。
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Matlab绘图工具的介绍和使用
探索Matlab强大的绘图功能，学习如何创建二维和三维图形、调整样式和添加注释，以及如何导出图像。
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欢迎来到《Matlab入门》PPT课件！本课程将深入介绍Matlab的基本概念、环 境安装与配置、基本语法和操作入门以及其他重要主题。让我们一起开始探 索吧！
Matlab的基本概念介绍
了解Matlab的历史背景、功能和应用领域，以及Matlab在科学研究、工程和数据分析中的重要性。
Matlab环境的安装与配置
详细介绍如何下载、安装和配置Matlab软件，以及如何设置工作环境和常用选项。
Matlab基本语法和操作入门
学习Matlab的基本语法规则和常用操作符，如变量赋值、算术运算、逻辑判断和函数调用。
向量、矩阵和数组的使用
掌握Matlab中向量、矩阵和数组的定义和操作方法，以及它们在数据处理和 线性代数中的应用。Matlab的数据Fra bibliotek型和变量的定义
了解Matlab中的数据类型和变量的概念，包括数字、字符串、逻辑和结构体，以及它们的创建和使用。
Matlab函数的定义和调用
学习如何定义和调用自定义函数，以及如何使用Matlab内置函数来处理和分析数据。
流程控制语句和循环语句的使 用
掌握Matlab中的流程控制语句（如if-else、switch-case）和循环语句（如for循 环、while循环），以实现程序的灵活控制。
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。
（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。
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——数学建模基础教程
MATLAB ——数学建模基础教程
MATLAB的概述 MATLAB程序设计基础 MATLAB在数值计算中的应用 MATLAB的符号计算 MATLAB的图形处理
MATLAB程序设计基础
MATLAB语言的基本要素 MATLAB语言的核心——矩阵 单元型数据和结构型数据 M文件 流程控制语句
定义 算术加 算术减 算术乘
点乘 算术乘方 点乘方 算术左除 点左除 算术右除 点右除
>> a=[1,2,3;4,5,6;7,8, 9]
a= 123 456 789
>> b=[1 2 3 456 7 8 9] b=
123 456 789
思考：
>> c=a*b c=
30 36 42 66 81 96 102 126 150
c=
ans0.=2000
IT'S GOOD
运算符
在matlab语言中运算符 包括算术运算符、关系运算符 和逻辑运算符。其中算术运算 符见右表：
其中点运算是指操作元 素点对点的运算，也就是说矩 阵内元素对元素之间的运算， 点运算要求参与运算的变量在 结构上必须是相似的。
例如：
操作符 + * .* ^ .^ \ .\ / ./
3.14159265358979
Matlab语言还提供了复数的表达和运算功能。复数的基本 单位表示为i或j。例如：
如果是表达式，必须在虚部的数值与i、j之间使用乘号。
>> z=2*exp(pi/3i) z=
1.0000 + 1.7321i
>> sin(pi/3)+cos(pi/3)j ??? sin(pi/3)+cos(pi/3)j
12345
>> b=num2str(a) b=
1 2345 >> a*2 ans =
2 4 6 8 10 >> b*2
ans =
98 64 64 100 64 64 102 64 64 104 64 64 106
matlab对字符串的操作与C语言中的几乎完全相同：
strcat 链结串 串
strcmp 比较串
ans = Inf
>>0/0
Warning: Divide by zero.
ans = NaN
定义变量时应避免与常量名相同，如果改变了某个常量的值， 可以用“clear+常量名”命令来恢复该常量的初始设定值。
>>pi=1
pi =
1
>>clear pi >>pi
ans =
3.1416
数值
数值缺省为实数保留小数点后4位浮点数表示。其输入格式与C 语言一致：如：9 -73 0.1999 1.475e6
int2str 整数转换为字符串
mat2str 矩阵转换为字符串
str2num >转>换s=字'it'符's g串oo为d‘ 数字
>> double(s good
105 32 108 111 118 101 32 121 111 117
>> a=[1:5] a=
strvcat 垂直链结
strncmp 比较串的前n个字符
findstr 在其他串中找此串
upper 转换串为大写
lower 转换串为小写
blanks 生成空串
deblank 移去串中空
格…例 执…如 行： 字把 符串前的面功的能字用符e串vsa转l来化实成现大。写。s=“it’ good”
>>>>tu=p‘1p/e(ra(*sb) -1)’;a=2;b=3;c=eval(t) % 可以在一行中表示。
Error: Unexpected MATLAB expression.
>> sin(pi/3)+cos(pi/3)*j
ans =
0.8660 + 0.5000i
字符串
字符串用单引号输入或赋值； 字符串的每个字符都是都是字符数组的一个元素； 字符串和字符数组基本上等价。
>> s='i love you' s= i love you
输出格式由format命令控制，只是影响屏幕显示效果，不影响 内部存储和计算。下面以pi为例>。>format long;pi
ans =
3.14159265358979
>>format long e;pi
ans =
3.141592653589793e+000
>>format long g;pi
ans =
i,j 虚数单位 －1 数，
Realmin 最小的正浮2－点1022
21023
pi 圆周率
10－52 Realmax 最大的浮点数，
eps 浮点运算的相对精度 Inf
无穷大
NaN Not-a-Number ，表示不定值
例如： >>pi ans =
3.1416
%ans是默认的结果变量
>>1/0
Warning: Divide by zero.
MATLAB语言的基本要素
变量 Matlab语言主要是由几个基本要素构建而成
的变，量其不中需要包事括先变声量明、，也常不量需、要数指值定、变量字类符型串，、它运会自算动根据 所如符赋果予变及变 量标量 已点的 存等值 在。或 ，对 则变用量新的值操代作替来旧确值定，变以量新的的类类型 型； 代赋 替值 旧过 的程 类中 型， 。
>> size(s) ans =
1 10
>> s(2) ans = >> s(10) ans = u
字符串的每个字符（包括空格）都是字符数组的一个元素。 在matlab中，字符串与字符数组或矩阵基本上是等价的。
字符如串果之在间字的符转串换内函使数用：单引号时，可以用连续两个单引号表示。 d例ou如bl：e 字符串转换为数值代码 num2str 数字转换为字符串
>> d=a.*b d=
149 16 25 36 49 64 81
题目：通过描点法得到sin(x)xcos(x)函数在0-pi区间上 的曲线。
提示：通过点运算获得。（附件diancheng。txt）
变量的命名规则： 变量名区分大小写； 变量名长度不超过31位，第31位之后的字符被忽略； 变量名以字母开头，变量名中可以包含字母、数字、下划线，
但不能使用标点。 变量一般为局部变量，即仅在其调用的M文件内部有效；若要 定义全局变量，须在变量前加关键字global。
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常量
matlab中预定义的一些特殊的量。