MATLAB快速入门_精品文档.ppt
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MATLABMATLAB快速入门快速入门编程环境编程环境1编程入门编程入门2绘图绘图3Matlab简介简介qMatlab提供了提供了强大的科学计算、灵活的程序设计流强大的科学计算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计程、高质量的图形可视化与界面设计等功能,被广泛等功能,被广泛应用于应用于科学计算、控制系统、信息处理科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、等领域的分析、仿真和毕业设计。
仿真和毕业设计。
Matlab功能强大、简单易学、功能强大、简单易学、编程效率高编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
,深受广大科技工作者的欢迎。
qMatlab是一种广泛应用于是一种广泛应用于工程工程计算计算及及数值分析数值分析领域的新型高级领域的新型高级语言,现已成为国际公认的最优语言,现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。
秀的工程应用开发环境。
qMatlab具有很强的具有很强的数值计算数值计算功能功能Matlab以以矩阵矩阵作为数据操作的基本单位,但无需作为数据操作的基本单位,但无需预先指定矩阵维数预先指定矩阵维数(动态定维)(动态定维)提供十分丰富的数值计算函数,方便计算,提高效率提供十分丰富的数值计算函数,方便计算,提高效率简便易学:
简便易学:
Matlab命令与数学中的符号、公式非命令与数学中的符号、公式非常接近,可读性强,容易掌握常接近,可读性强,容易掌握qMatlab是一个交互式软件系统是一个交互式软件系统输入一条命令,立即就可以得出该命令的结果输入一条命令,立即就可以得出该命令的结果Matlab:
MatrixLaboratryqMatlab的绘图功能强大的绘图功能强大Matlab提供丰富的绘图命令,提供丰富的绘图命令,很方便实现数据的可视化很方便实现数据的可视化Matlab的特点与功能的特点与功能qMatlab符号计算功能强大符号计算功能强大qMatlab的编程功能的编程功能Matlab简单易学、编程效率高简单易学、编程效率高。
qMatlab丰富的工具箱(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根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱SymbolicMathPDEOptimizationSignalprocessImageProcessStatisticsControlSystemSystemIdentificationMatlab的基本用法的基本用法qMatlab系统的启动系统的启动双击双击桌面上的桌面上的Matlab快捷图标快捷图标使用使用Windows“开始开始”菜单菜单程序程序MATLAB7.0MATLAB7.0qMatlab系统的退出系统的退出在在Matlab主窗口主窗口File菜单中选择菜单中选择ExitMatlab命令命令在在Matlab命令窗口输入命令窗口输入exit或或quit命令命令单击单击Matlab主窗口的主窗口的“关闭关闭”按钮按钮注:
注:
注:
注:
在任何时候,只要按在任何时候,只要按ctrl+cctrl+c,MATLAB将停止运行将停止运行的所有工作的所有工作Matlab的工作界面的工作界面命令窗口命令窗口当前工当前工作目录作目录当前工当前工作空间作空间输入命令的输入命令的历史记录历史记录命令命令提示符提示符Matlab的命令窗口的命令窗口q交互式的命令执行方式交互式的命令执行方式在在CommandWindow内的提示符内的提示符()之后之后输入运算式,并按输入运算式,并按Enter键键即可即可缺省变量名缺省变量名ans若不想在屏幕上输出结果,可以在语句最后加分号若不想在屏幕上输出结果,可以在语句最后加分号cos(0),210,2+4iA=123;246;369det(A)t=0:
pi/100:
2*pi;y=sin(t);plot(t,y,r*)q变量命名原则变量命名原则Matlab变量变量u以以字母开头:
字母开头:
x1,y,千万不要以数字开头,千万不要以数字开头u后面可以跟后面可以跟字母、数字字母、数字和和下划线下划线u变量名称变量名称区分字母的区分字母的大小大小写写,比如,比如Abc和和abc不同不同u字母间不可留空格,可以用下划线字母间不可留空格,可以用下划线math_scoreqMatlab语句的通常形式语句的通常形式变量变量=表达式表达式q系统预定义变量系统预定义变量Matlab变量变量upi圆周率圆周率uinf/Inf无穷大无穷大unan/NaNNot-a-Number,一个不定值,如,一个不定值,如0/0ueps浮点运算相对精度浮点运算相对精度q特殊变量特殊变量ansui/j虚部单位,即虚部单位,即应尽量避免给系统预定义变量重新赋值!
应尽量避免给系统预定义变量重新赋值!
q数与算术表达式数与算术表达式Matlab数值运算数值运算uMatlab中的数默认是中的数默认是双精度实数双精度实数,表示方法同,表示方法同C语言语言3,-9,0.4,1.603e-12,3.23e+20u浮点数表示范围为:
浮点数表示范围为:
10-30810308u复数的输入复数的输入z=3+4i(4与与i之间不能有空格之间不能有空格)z=3+4*iq数学运算符数学运算符u+加法加法Matlab数值运算数值运算u-减法减法u*乘法乘法u/和和除法(右除和左除)除法(右除和左除)u幂运算幂运算u.*./.点运算点运算常用数学函数常用数学函数函数名函数名含含义函数名函数名含含义sin正弦函数正弦函数exp自然指数函数自然指数函数cos余弦函数余弦函数pow22的的幂tan正切函数正切函数abs绝对值函数函数asin反正弦函数反正弦函数angle复数的幅角复数的幅角acos反余弦函数反余弦函数real复数的复数的实部部atan反正切函数反正切函数imag复数的虚部复数的虚部sinh双曲正弦函数双曲正弦函数conj复数共复数共轭运算运算cosh双曲余弦函数双曲余弦函数rem求余数或模运算求余数或模运算函数名函数名含含义函数名函数名含含义tanh双曲正切函数双曲正切函数mod模除求余模除求余asinh反双曲正弦函数反双曲正弦函数fix向零方向取整向零方向取整acosh反双曲余弦函数反双曲余弦函数floor不大于自不大于自变量的最大整数量的最大整数atanh反双曲正切函数反双曲正切函数ceil不小于自不小于自变量的最小整数量的最小整数sqrt平方根函数平方根函数round四舍五入到最四舍五入到最邻近的整数近的整数log自然自然对数函数数函数sign符号函数符号函数log10常用常用对数函数数函数gcd最大公因子最大公因子log2以以2为底的底的对数函数数函数lcm最小公倍数最小公倍数常用数学函数常用数学函数简单实例简单实例练习:
练习:
求求29的自然对数和无理数的自然对数和无理数e的值的值q矩阵的矩阵的直接输入直接输入矩阵用方括号矩阵用方括号“”括起括起例:
例:
A=123;456;789矩阵同一行中的元素之间用矩阵同一行中的元素之间用空格空格或或逗号逗号分隔分隔矩阵行与行之间用矩阵行与行之间用分号分号分开分开直接输入法中,分号可以用直接输入法中,分号可以用回车回车代替代替矩阵矩阵qMatlab的操作对象是的操作对象是矩阵矩阵矩阵下标矩阵下标q单个元素的引用单个元素的引用例:
例:
A(2,3)矩阵元素的引用矩阵元素的引用利用小括弧和元素所在的位置(下标)利用小括弧和元素所在的位置(下标)x(i):
向量:
向量x中的第中的第i个元素个元素A(i,j):
矩阵矩阵A中的第中的第i行,第行,第j列元素列元素矩阵操作矩阵操作q提取矩阵的部分元素:
提取矩阵的部分元素:
冒号运算符冒号运算符uA(i,j)A的第的第i行第行第j列元素列元素uA(:
k)A的第的第k列列uA(k,:
)A的第的第k行行uA(:
k:
m)A的第的第k到第到第m列组成的子矩阵列组成的子矩阵uA(end,end)A的最后一行最后一列的最后一行最后一列如何获得由如何获得由A的第一、三行和第一、二列组成的子矩阵?
的第一、三行和第一、二列组成的子矩阵?
自己动手自己动手矩阵的各种处理矩阵的各种处理A(2,3)%查询第查询第2行第行第3列所对应的元素列所对应的元素A(12)%查询第查询第12个元素个元素A(914,1015)%思考之思考之A(:
4)%查询第查询第4列元素列元素A(4,:
)%查询第查询第4行元素行元素A(end,:
)%最后一行元素最后一行元素A(find(A5)%查询大于查询大于5的元素的元素A(2,3)=5%重新赋值第重新赋值第2行行3列元素为列元素为5q向量与矩阵的生成向量与矩阵的生成向量与矩阵的生成向量与矩阵的生成u向量的生成向量的生成直接输入直接输入:
a=1,2,3,4冒号创建:
冒号创建:
x=a:
step:
b从矩阵中抽取行或列从矩阵中抽取行或列生成线性等分向量:
生成线性等分向量:
x=linspace(a,b,n)x=linspace(0,1,5)x2=a+h:
h:
b-h;%2倍的点倍的点x4=a+h/2:
h:
b-h/2;%4倍的点倍的点q大矩阵可以把小矩阵作为其元素大矩阵可以把小矩阵作为其元素矩阵元素赋值矩阵元素赋值例:
例:
A=A;111213在原矩阵的下方加一行在原矩阵的下方加一行如何在原矩阵的右边添加一列?
如何在原矩阵的右边添加一列?
u已知矩阵已知矩阵A和行向量和行向量b,如何得到矩阵,如何得到矩阵常见矩阵生成函数常见矩阵生成函数zeros(m,n)生成一个生成一个m行行n列的零矩阵,列的零矩阵,m=n时可简写为时可简写为zeros(n)ones(m,n)生成一个生成一个m行行n列的元素全为列的元素全为1的矩阵的矩阵,m=n时可写为时可写为ones(n)eye(m,n)生成一个主对角线全为生成一个主对角线全为1的的m行行n列矩阵列矩阵,m=n时可简写为时可简写为eye(n),即为,即为n维单位矩阵维单位矩阵diag(A)diag(x)A是矩阵,则是矩阵,则diag(A)为为A的主对角线向量的主对角线向量x是向量,是向量,diag(x)产生以产生以x为主对角线的对角矩为主对角线的对角矩阵阵rand(m,n)产生产生01间间均匀分布均匀分布的随机矩阵的随机矩阵m=n时简写为时简写为rand(n)randn(m,n)产生均值为产生均值为0,方差为,方差为1的的标准正态分布标准正态分布随机矩阵随机矩阵m=n时简写为时简写为randn(n)矩阵操作矩阵操作q查看矩阵的大小:
查看矩阵的大小:
sizeusize(A)列出矩阵列出矩阵A的的行数和列数行数和列数usize(A,1)返回矩阵返回矩阵A的的行数行数usize(A,2)返回矩阵返回矩阵A的的列数列数例例:
A=123;456size(A)size(A,1)size(A,2)ulength(x)返回向量返回向量X的的长度长度ulength(A)等价于等价于max(size(A)逆矩阵与行列式计算逆矩阵与行列式计算q矩阵的逆矩阵:
矩阵的逆矩阵:
inv(A)q矩阵的行列式:
矩阵的行列式:
det(A)要求要求A为方阵为方阵q矩阵的秩:
矩阵的秩:
rank(A)例:
例:
A=123;456;235;A1=inv(A),d=det(A1),rank(A1)矩阵的数组运算矩阵的数组运算q数组运算:
数组运算:
对应元素进行运算点与算术运算符之间不能有空格!
u数组运算包括:
数组运算包括:
点乘点乘、点除点除、点幂点幂u相应的数组运算符为:
相应的数组运算符为:
“.*”,“./”,“.”和和“.”例例:
A=1
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