《matlab实用技巧精讲之一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab实用技巧精讲之一（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数学物理建模与计算机辅助设计,第一部分： Matlab的学习,Page 2,第一部分内容,1. Matlab的发展、功能和应用的基本情况介绍 2. MATLAB的工作界面 3. MATLAB的数值计算功能 4. MATLAB的符号计算功能 5. MATLAB的图形可视化 6. MATLAB的程序设计 7. 本部分作业和习题,Page 3,MATLAB介绍：与其它语言对比,C/C+ 高级语言 编译型 编译环境如VC+ 通用编程,Matlab 高级语言 解释型 运行环境Matlab 面向数学,工程问题,Page 4,MATLAB介绍：初步体验MATLAB的功能,例：已知函数，如何求导及高阶导数？,
2、思路： 由分式求导公式，得出, 逐次求导则可以得出,问题：求导过程很繁杂，容易出错,怎么办?,Page 5,MATLAB介绍：初步体验MATLAB的功能,Matlab解决 x=sym(x); diff(sin(x)/(x2+4*x+3),4) ans= sin(x)/(x2+4*x+3)+4*cos(x)/(x2+4*x+3)2*(2*x+4)-12*sin(x)/(x2 +4*x+3)3*(2*x+4)2+12*sin(x)/(x2+4*x+3)2-24*cos(x)/(x2+ 4*x+3)4*(2*x+4)3+48*cos(x)/(x2+4*x+3)3*(2*x+4)+24*sin(x)/
3、(x2+4*x+3)5*(2*x+4)4-72*sin(x)/(x2+4*x +3)4*(2*x+4)2+ 24*sin(x)/(x2+4*x+3)3,Page 6,MATLAB介绍： 发展、功能和应用,MATLAB由MATrix和 LABoratory 两词的词头合成。 1980年美国的Cleve Moler博士首先开发MATLAB。初衷是解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。最初的MATLAB是用FORTRAN编写的。 1884年Moler与其合作者Little和Steve Bangert成立MathWorks公司把MATLAB推向市场。采用C语言编写MATLAB的内核，除原有的数值计算能力
4、外，还新增了数据图视功能。 1993年MathWorks公司推出了4.0版本。1997年5.x版本问世。2000年推出6.0版本，2003年推出6.5版本，最新版本是2004年7月推出的7.0版本。,Page 7,MATLAB介绍： 发展、功能和应用,MATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程序设计语言容易。 MATLAB将易用性与可靠性、通用性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机的相合。 MATLAB不仅是“矩阵实验室”，集科学计算、图象处理、声音处理于一身，提供丰富的Windows图形界面设计方法。 MATLAB是功能强大的高级语言, 以超群的风格与性能风靡全世界, 成功应
5、用于各工程学科的研究域。 MATLAB在美国是大学工科学生必修的计算机语言之一 (C, FORTRAN, ASSEMBLER, MATLAB),Page 8,MATLAB介绍： MATLAB能做什么？,数值分析； 数值和符号计算； 工程和科学绘图； 控制系统的设计和研发； 数字图像处理； 数字信号处理； 通信系统的设计和仿真； 财务和金融工程。,Page 9,MATLAB介绍： 体验强大的表现能力,Page 10,MATLAB介绍：体验强大的表现能力,用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形,Page 11,MATLAB介绍： 体验强大的表现能力,利用Matlab进行仿真实验,Page 1
6、2,MATLAB介绍： MATLAB相关资源,The MathWorks公司官方网站 产品与全套工具箱手册下载 http:/ 第三方工具箱下载 http:/www.M 研学论坛(Matlab, Simulink栏目) http:/ 博士家园论坛网站 (各类数学问题) http:/ 电脑技能坊Matlab资料 http:/ Matlab基础 http:/ 13,MATLAB介绍： MATLAB的构成,Matlab由5部分组成 1) Matlab工作环境 2) Matlab语言体系 3) 图形句柄系统 4) Matlab数学函数库 5) Matlab应用程序接口(API),Page 14,MATL
7、AB的工作界面：工作环境,命令窗口,历史命令,菜单栏,为提示符,在当前 提示符后输入命令 按Enter后,Matlab 将给出结果.,Page 15,MATLAB的工作界面：工作空间,在工作空间管理窗口显示所有目前 内存中的Matlab变量的变量名,数学 结构,字节数以及类型,不同类型分别 对应不同图标.双击图标可查看,Page 16,MATLAB的工作界面：工作环境,Page 17,MATLAB的工作界面：调试编辑器,Page 18,MATLAB的工作界面：联机帮助系统,1.联机帮助系统 2.命令窗口查询帮助系统 3.联机演示系统,Page 19,MATLAB的工作界面：命令窗口常用命令,t
8、ype 可显示指定M文件的内容 whos 变量查询函数，列出在Matlab工作空间中已经驻留的变量名清单 ans 预设计算结果变量名，输入后显示上一次未指定变量名的计算结果 clear 清除所有定义过的变量名 clc 清屏 clf 清除图形窗 help 显示当前帮助系统中所有主题 help+函数名 提供该函数的使用方法 lookfor +函数名查找一个不知确切名称的函数,Page 20,MATLAB的数值计算功能,1 Matlab的数据类型 2 向量及其运算 3 矩阵及其运算 4 多项式运算 5 结果保存与再用 6 Matlab矢量化,Page 21,MATLAB的数值计算功能：数据类型,Ma
9、tlab数据类型主要包括 数字 1 1.2 3.1415926 字符串 I have many good friends! 矩阵 单元型数组 结构型变量 不同类型数据组合在一起，用指针传递数据 Matlab不要求事先声明要使用的变量 Matlab不需要指定变量类型,Page 22,MATLAB的数值计算功能：数据类型,变量命名规则 由一个字母开头，后面可以为字母,数字,下划线,但不能使用标点 区分大小写 AbcABc 变量名长度不超过31个字符，31个字符之后将被忽略 有效 MYvar12, MY_Var12 和 MyVar12_ 错误的变量名 12MyVar, _MyVar12 变量的作用域
10、 未加说明时，默认一切变量为局部变量，本M文件内有效 关键字global定义全局变量,可以在多个M文件间有效. (非必须)作为好的风格,全局变量常用大写字母表示,Page 23,MATLAB的数值计算功能：数据类型,Matlab预定义一些常量,Page 24,MATLAB的数值计算功能：数据类型,pi ans = 3.14159265358979 1/0 Warning: Divide by zero ans = Inf 0/0 Warning: Divide by zero ans = NaN,Page 25,MATLAB的数值计算功能：数据类型,Matlab中,应避免变量与常量同名.若已重
11、名,通过clear+常量名恢复 例： pi=1 pi = 1 clear pi pi ans = 3.14159265358979,Page 26,MATLAB的数值计算功能：数据类型,数字变量运算 258*369 ans=95202 %这里ans指当前计算结果 x=258*369 x=95202 %计算结果赋给变量x x=258*369; %用分号;结束一行,中间结果不显示 x x=95202 %输入变量名,则可查询此变量,Page 27,MATLAB的数值计算功能：数据类型,数值计算的基本运算符号 加法 + 减法 - 乘法 * 除法 / 乘方 开方 sqrt 数值计算的基本运算符号的优先级
12、 和sqrt *和/ +和 -,Page 28,MATLAB的数值计算功能：数据类型,数值计算的显示格式 缺省情况下，整数输出为整数，实数输出为小数点后4位浮点数 MATLAB中数据采用IEEE浮点标准规定的长型格式存储，数值的有效范围为10-30810308。 MATLAB的输入输出格式完全继承了C语言的风格和规则。,Page 29,MATLAB的数值计算功能：数据类型,数字输入输出格式：Matlab数据存储和运算总是以双精度进行的 根据类型显示不同形式：format命令控制显示格式 x=sqrt(2) x = 1.4142 format long x x = 1.4142135623731
13、0,Page 30,MATLAB的数值计算功能：数据类型,数值计算的显示格式控制 指令 含义 举例说明 format 通常保证小数点后四位有效，最多不 314.159被显示为314.1590 超过7位，对于大于1000的实数，用5 3141.59被显示为3.1416e+003 format short 位有效数字的科学记数形式显示 format long 15位数字表示 3.14159265358979 format short e 5位科学记数表示 3.1416e+00 format long e 15位科学记数表示 3.14159265358979 e+00,Page 31,MATLAB的
14、数值计算功能：数据类型,作业 1.请指出如下5个变量名中，哪些是合法的？ abcd-2 xyz_3 3chan a变量 ABCDefgh 2.在MATLAB指令窗口中运行 指令(-32)(1/5)后，会得到-2么？ 的全部方根有几个,并且写出 全部方根的M脚本文件。 3.在当前MATLAB过程中已经被执行过的指令如何被重新调回再次运行？在以前MATLAB过程中被执行过的指令如何被调回再运行？,Page 32,MATLAB的数值计算功能：向量及其运算,向量的生成的三种方式 1 直接输入向量 a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 b=1;2;3;4;5;6;7;8;9 用空格或逗号生成行向量,用
15、分号生成列向量 2 利用冒号表达式基本形式x=x1:step:xn a=1: 2: 11 a=1 3 5 7 9 11 3 线性等分向量生成 基本格式y=linspace(x1,x2,n) y=linspace(1,100,6) y=1.0000 20.8000 40.6000 80.2000 100.0000,Page 33,MATLAB的数值计算功能：向量及其运算,向量的基本运算 1.向量与数的四则运算 向量与数的加法和减法 vec1=80:-9:10 vec1 = 80 71 62 53 44 35 26 17 vec1+101 ans = 181 172 163 154 145 136 127 118,Page 34,MATLAB的数值计算功能：向量及其运算,向量的基本运算 1.向量与数的四则运算 向量与数的乘法和除法 vec2=lin
