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1、第一章 概述,用计算机解决数值分析问题,三大数学软件,Matlab，Maple, Mathematica,Matlab: Matrix Laboratry 矩阵实验室,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。,目前，Matlab 已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，是一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言了，有人称它为“第四代”计算机语言。 就影响而言，至今仍然没有一个别的计算软件可与 Matlab 匹敌。,Matlab 的最新版本,2010年， Matlab 7.11（R2010b),第一节 Matlab 介绍,1.1 Matla
2、b 的特点与功能,Matlab 具有很强的数值计算功能,Matlab 以矩阵作为数据操作的基本单位，但无需预先指定 矩阵维数（动态定维）,按照 IEEE 的数值计算标准进行计算,提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率,Matlab 命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强， 容易掌握,Matlab 丰富的工具箱（toolbox）,根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱,MATLAB的安装,MATLAB对PC系统的要求,1.2 MATLAB的目录结构,安装MATLAB后，在安装目录下将包含如下文件夹。,续表,1.3 MATLAB的工作环境,1菜单和工具栏2命令窗口3历史命令窗口
3、4当前工作目录窗口5工作空间窗口,本节介绍MATLAB的工作界面和基本的操作方法。MATLAB的工作界面主要包括：菜单；工具栏；命令窗口；历史命令窗口；当前工作目录窗口；工作空间窗口。,MATLAB工作环境,1菜单和工具栏,这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。 【File】菜单主要用于对文件的处理。【Edit】菜单主要用于复制、粘贴等操作，与一般Windows程序的类似，在此不作详细介绍。,【Debug】菜单用于调试程序。【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要打开的窗口。【Window】菜单列出当前所有打开的窗口。【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系统。,当用户单击“Current
4、 Directory”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加一个如下图所示的菜单【View】，用于设置如何显示当前目录下的文件。,当用户单击“Workspace”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加如下图所示的菜单【View】和【Graphics】。,2命令窗口,命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。MATLAB命令窗口中的“”为运算提示符，表MATLAB处于准备状态。,Matlab命令窗口（command window）,在后键入命令，并按下enter键后， Matlab 就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。默认的显示结果变量
5、为ans.,command window是Matlab的主要交互窗口，用于:输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。,命令 提示符, 命令行的输入规则,命令行后以分号(;)结尾，表示不显示运行结果。 命令行后无符号或以逗号(,)结尾，表示显示运行结果,一个命令行可以输入若干条命令，各命令之间以逗号或分号分隔,如果一个命令行很长，需要换行时，要加续行符（三个小黑点）,标点符号一定要在英文状态下输入。,若需要在命令行后加注释，注释以%开始。,当在提示符后输入一段程序或一段运算式后【Enter】键，MATLAB会给出计算结果，并再次进入准备状态（所得结果将被保存在工作空间窗口中）。单击命令窗口右上角
6、的“ ”按钮，可以使命令窗口脱离主窗口而成为一个独立的窗 口。,3历史命令窗口,主要用于记录所有执行过的命令；保留自安装后所有使用过命令的历史记录，并标明使用时间；可以通过用鼠标双击某一历史命令来重新执行该命令；可以成为一个独立的窗口。,通过上下文菜单，可删除或粘贴历史记录；可为选中的表达式或命令创建一个M文件；可为表达式或命令创建快捷按钮。,4当前工作目录窗口,当前工作目录是指MATLAB运行文件时的目录。只有在当前工作目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。如下图所示。,5工作空间窗口,工作空间窗口将显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型等信息，如下图
7、所示。,1.4 MATLAB的通用命令,1常用命令2输入内容的编辑3标点4搜索路径与扩展,通用命令是MATLAB中经常使用的一组命令，这些命令可以用来管理目录、函数、变量、工作空间、文件和窗口等。下面对这些命令进行介绍。,1常用命令,常用命令的功能,2输入内容的编辑,在命令窗口中，MATLAB提供了控制光标位置和进行简单编辑的键盘按键，部分常用的键盘按键及其功能如下表所示。,3标点,在MATLAB中，一些标点符号被赋予了特殊的功能，如下表所示。,4搜索路径与扩展,用户自己书写的函数有可能并没有保存在搜索路径下。要解决这个问题，只需把程序所在的目录扩展成MATLAB的搜索路径即可。,（1）查看M
8、ATLAB的搜索路径选择MATLAB主窗口中的【File】|【Set Path】菜单，进入【设置搜索路径】对话框。通过该对话框可为MATLAB添加或删除搜索路径。,在命令窗口中输入path或genpath可得到MATLAB的所有搜索路径，具体代码如下：,（2）设置MATLAB的搜索路径方法一：在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】|【Set Path】菜单，进入 “设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。,方法二：在命令窗口执行“path(path, D:Study )”，然后通过 “设置搜索路径”对话框查看“D:Study”是否在搜索路径
9、中。方法三：在命令窗口执行“addpath D:Study- end”，将新的目录加到整个搜索路径的末尾。如果将end改为begin，可以将新的目录加到整个搜索路径的开始。,1.5 MATLAB的帮助系统,1命令窗口查询帮助系统2联机帮助系统3联机演示系统,MATLAB为用户提供了非常完善的帮助系统。下面分别介绍MATLAB的三类帮助系统。,1命令窗口查询帮助系统,常见的帮助命令,例： help eig,lookfor 按指定的关键词查询与之相关的命令,例： lookfor eig,doc 以网页形式显示指定命令的帮助页,例： doc eig,2联机演示系统,可以通过以下方式打开联机演示统。选
10、择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项；在命令窗口输入demos；直接在帮助页面上选择Demos页。,1.6 MATLAB示例,下面以一个简单的例子展示如何使用MATLAB进行简单的数值计算。,常用操作命令,clc: 清除命令窗口; clf: 清除当前图形; clear: 清除工作空间的变量和函数.,习 题,1简述MATLAB的主要功能。 2在命令窗口输入“w=3+2”，然后依次使用clear和clc命 令，分别观察命令窗口、工作空间窗口和历史命令窗口的变化。 3将硬盘上一已有目录，加入到搜索路径，并将其设置为当前工作目录。 4通过命令窗口，查询函数sin()的用法。 5查询函数inv()的用法。,6在命令窗口依次执行“w=5;”、“p=2*w”和“q=p+w”。 7在命令窗口同时执行下述代码：w=5；p=2*wq=p+w,
