matlab复习整理.docx

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matlab复习整理

Matlab复习整理

1.Matlab默认的预定义变量

常数

返回值

ans

默认变量名，保存最近的结果

eps

浮点相对精度

realmax

最大浮点数

realmin

最小浮点数

pi

圆周率

i,j

虚数单位

inf

无限值

NaN

不合法的数值值，非数值

computer

计算机类型

version

MATLAB版本字符串

2.常用标点功能

3.①常见的通用操作指令

-who列出在MATLAB工作空间中已有的变量

-whos列出驻留变量的同时,还给出维数及性质

-clear删除内存中的变量（数据）

-clc删除命令窗口的内容（已使用过的命令）

-home光标移到命令窗口的左上角

-clf删除图形窗口的内容

-↑调出刚才使用过的命令

-quit退出MATLAB

②文件操作命令

-what:

按扩展名分类列出当前目录上的文件

-what*.m:

列出当前目录中所有m文件

-whichtest.m:

显示test.m所在的路径

-path显示matlab启动时设定的搜索路径

-Dir可显示当前目录下的所有文件

-del删除指定文件

③输入输出命令

（3）输入输出命令实在是找不到了，上网找了

大家自己看着信不信，背多少吧

4.①工作空间的管理指令

②执行命令时的工作空间

PPT1A58

MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整（调用）的参数

who：

显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表

whos：

则列出变量的大小、数据格式等详细信息

clear：

清除工作空间中所有的变量

clear变量名：

清除指定的变量

5.M脚本文件和M函数文件的主要区别

命令文件（ScriptFile脚本式M文件）

-无输入参数，不返回参数

-操作工作空间中的数据

-对于需要多次执行的一系列命令特别有用

函数文件（FunctionFile函数式M文件）

-可输入参数，也可返回参数

-函数的变量为局部变量，也-可设外部变量。

-扩充MATLAB的函数库

6.程序结构控制语句

A.顺序结构

1．数据的输入

从键盘输入数据，则可以使用input函数来进行，该函数的调用格式为：

A=input（提示信息，选项）；

其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。

如果在input函数调用时采用's'选项，则允许用户输入一个字符串。

例如，想输入一个人的姓名，可采用命令：

xm=input（'What'syourname?

','s'）;

2．数据的输出

MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为

disp（输出项）

其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。

例3-2输入x,y的值，并将它们的值互换后输出。

程序如下：

x=input（'Inputxplease.'）;

y=input（'Inputyplease.'）;

z=x;

x=y;

y=z;

disp（x）;

disp（y）;

B.选择结构

双分支if语句：

if条件

语句组1

else

语句组2

end

当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句。

7.①数组的表示，数值数组的创建和寻访，一维数组、二维数组、结构体、元胞数组的用法、创建

A.数组的表示:

只需要用空格或逗号间隔数组元素，再用方括号括起来。

B.数值数组的创建和寻访

a）创建数组向量的三种常用方法:

1.增量法（利用冒号生成向量start:

step:

end）

x=i:

j如果i

x=i:

j:

k如果i

x=i:

-j:

k如果i>k,生成以i为初值,k为终值,-j为步长的有限等差数列;

2.利用linspace（a,b）生成等差向量

a=linspace（n1,n2,n）

在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为100。

》a=linspace（1,10,10）

a=

12345678910

x=linspace（2,8）将生成100个数,以2开始,以8结束。

y=linspace（2,8,10）将生成10个数,以2开始,以8结束。

3.利用logspace（a,b）生成等比向量

a=logspace（n1,n2,n）

在对数空间上，行矢量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。

这个指令为建立对数频域轴坐标提供了方便。

》a=logspace（1,3,3）

a=

101001000

b）数值数组的寻访与赋值:

x（3）：

寻访数组x的第三个元素

x（[125]）：

返回数组x的第1、2、3个元素组成的子数组

x（2:

4）：

返回数组x第2到第4个元素组成的子数组

x（2:

end）：

返回数组x第2个元素到最后一个元素组成的子数组

x（3:

-1:

1）：

返回数组x第3个元素以步长为-1到第1个元素组成的子数组，即等效为x=（[321]）

x（find（x>0.5））：

返回数组x中大于0.5的元素组成的子数组

x（[1235631]）：

对数组x中的元素可以重复寻访，返回的数组长度允许大于原数组

x（3）=12：

把数组x的第3个元素赋值为12

x（[14]）=[28]：

把数组x的第1、4个元素分别赋值为2和8

②矩阵操作、运算（重点啊尼玛尼玛~）

A.矩阵创建的常用方法：

1.直接输入法;2.函数法;3.矩阵编辑器;4.交互输入法,5.数据文件法。

B.直接输入法三条规则：

1.矩阵元素必须在方括号[]之内;

2.同一行相邻元素间用逗号或空格分隔;

3.矩阵的行与行之间必须用分号分隔。

C.函数法构造特殊矩阵

C=[]—产生空阵

A=diag（V）－－对角元素向量V=[a1,a2,…,an]

r=rand——产生随机数

R=rand（3,4）——产生3×4阶随机矩阵

E=eye（3）——产生3阶单位矩阵

B=zeros（3,4）——产生3×4阶全“0”矩阵

D=ones（3,4）——产生3×4阶全“1”的矩阵

X=magic（3）——产生3阶幻方

Y=vander（4）——产生4阶范德蒙矩阵

示例：

》eye（2,3）

ans=

100

010

》zeros（2,3）

ans=

000

000

》ones（2,3）

ans=

111

111

》V=[572];A=diag（V）

A=

500

070

002

》eye

（2）

ans=

10

01

》zeros

（2）

ans=

00

00

》ones

（2）

ans=

11

11

如果已知A为方阵，则V=diag（A）可以提取A的对角元素构成向量V。

D.通过提示语句输入矩阵或数组

x=input（‘prompt’），或;

x=input（'prompt','s'）;

在屏幕上显示一个提示符，等待用户从键盘输入，并读取用户输入到工作空间中。

;

第一种方式供输入数字，而后一种方式供输入字符串。

;

示例：

例3-3

>>ourNyame=input（'请输入您的姓名：

\n','s'）

请输入您的姓名：

zhao

yourName=

zhao

>>yourAge=input（'请输入您的年龄：

'）

请输入您的年龄：

33

yourAge=

33

E.数据文件法

通过函数将其加载到工作空间中，从而恢复以前保存过的变量。

常用格式：

load-asciifilename　%加载ascii码数据文件

load-matfilename　%加载二进制数据文件

F.数组/矩阵元素的操作主要有提取（部分）元素、修改或赋值给（部分）元素值、删除（部分）元素及数组/矩阵的翻转等。

a）矩阵提取

MATLAB通过确认矩阵下标，可以对矩阵进行插入子块，提取子块和重排子块的操作。

A（m,n）：

提取第m行，第n列元素

A（:

n）：

提取第n列元素

A（m,:

）：

提取第m行元素

A（m1:

m2,n1:

n2）：

提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素（提取子块）。

A（:

）：

得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行排列。

示例：

A=[269;428;351]

A=269

428

351

A（3,2）

ans=5

A（6）//等同A（3,2）,列优先

ans=5

Sum（A（1:

3,3））//求第三列元素之和

b）矩阵的子矩阵可以通过向量、标量或冒号的标识来引用和赋值

>>A=magic（3）

A=

816

357

492

>>A1=A（1:

2:

3,[2,3]）%对应1,3行,2,3列

A1=

16

92

>>A2=A（:

2:

end）%:

表示全部,end表示到最后一列

A2=

16

57

92

>>L1=logical（[101]）;%给出逻辑向量L1

>>L2=logical（[110]）;%给出逻辑向量L2

>>A3=A（L1,L2）%通过逻辑微量矩阵标识子矩阵,取出L1指定的1,3行和L2指定的1,2列

A3=

81

49

c）矩阵的大小

[m,n]=size（A,x）：

返回矩阵的行列数m与n，当x=1，则只返回行数m，当x=2，则只返回列数n。

length（A）=max（size（A））：

返回行数或列数的最大值。

rank（A）：

求矩阵的秩

示例：

》a=[123;345];

》[m,n]=size（a）

m=

2

n=

3

》length（a）

ans=

3

》max（size（a））

ans=

3

》rank（a）

ans=

2

d）数组的扩展

A=reshape（1:

9,3,3）

A=

147

258

369

A（5,5）=111

A=

14700

25800

36900

00000

0000111

A（:

6）=222

A=

14700222

25800222

36900222

00000222

0000111222

A=[[A;[135]][1;2;3;4]]

A=1471

2582

3693

1354

e）矩阵的一些特殊操作

矩阵的变维

a=[1:

12];

b=reshape（a,3,4）

c=zeros（3,4）;c（:

）=a（:

）

b=

14710

25811

36912

c=

14710

25811

36912

reshape的使用演示

a=-4:

4

A=reshape（a,3,3）

a=

-4-3-2-101234

A=

-4-12

-303

-214

f）MATLAB下矩阵的运算

加减运算

加、减（A＋B,A－B）或plus（A,b）,minus（A,B）

示例：

a=[12;34]；b=[35;59]

》c=a+bd=a-b

》c=d=

47-2-3

813-2-5

》a*b=[1323;2951]

除法运算

左除:

a\b运算等效于求a*x=b的解；

x=a-1b或x=mldivide（a,b）;左边作为除数;

右除:

a/b运算等效于求x*b=a的解。

;

x=ba-1或x=mrdivide（a,b）;右边作为除数;

一般A\B≠B/A

g）数组/矩阵翻转函数

B=rot90（A）

矩阵逆时针旋转90°

B=shiftdim（X,n）

矩阵的元素移位

B=flipud（A）

矩阵上下翻转

U=triu（X）

得到矩阵的上三角矩阵

B=fliplr（A）

矩阵左右翻转

L=tril（X）

得到矩阵的下三角矩阵

B=flipdim（A,dim）

矩阵的某维元素翻转

示例：

A=

-4-12

-303

-214

A.'

ans=

-4-3-2

-101

234

flipud（A）%上下

ans=

-214

-303

-4-12

fliplr（A）%左右

ans=

2-1-4

30-3

41-2

rot90（A）

ans=

234

-101

-4-3-2

h）四则运算与幂运算

》a=[12;34]；b=[35;59]

》a*b=[1323;2951]

》a/b=[-0.500.50;3.50–1.50]

》a\b=[-1-1;23]

》a^3=[3754;81118]

》a.*b=[310;1536]

》a./b=[0.330.40;0.600.44]

》a.\b=[3.002.50;1.672.25]

》a.^3=[18;2764]

-只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。

-a\b运算等效于求a*x=b的解；而a/b等效于求x*b=a的解。

只有方阵才可以求幂。

-点运算是两个维数相同矩阵对应元素之间的运算，在有的教材中也定义为数组运算。

i）数组乘方（.^）——元素对元素的幂

示例:

a=[123];b=[456];

z=a.^2

z=

1.004.009.00

z=a.^b

z=

1.0032.00729.00

j）矩阵的其它运算

inv——矩阵求逆

det——行列式的值

eig——矩阵的特征值

diag——对角矩阵

A’、A.’——矩阵转置

sqrt——矩阵开方

取整

floor（A）---取不足整数

ceil（A）----取过剩整数

round（A）---四舍五入

fix（A）------按0近方向取整

取余

rem（A,x）---A矩阵除以模数x后的余数

其他变换函数

[n,m]=rat（A）：

有理数近似

mod（A,k）、rem（A,k）：

求模与余数

gcd（n,m）、lcm（n,m）：

最大公约数、最小公倍数

示例：

【例】找出数组中所有绝对值大于3的元素。

A=zeros（2,5）;

A（:

）=-4:

5

L=abs（A）>3

islogical（L）%returnstrueifLisalogicalarrayandfalseotherwise

X=A（L）

A=

-4-2024

-3-1135

L=

10001

00001

ans=

1

X=

-4

4

5

G.

注意：

在处理逻辑运算时，运算元只有两个值即0和1，所以如果指定的数为0，MATLAB认为其为0，而任何数不等于0，则认为是1。

0—不成立1—成立

示例：

设有：

A=[5-40-0.5]B=[0109]

&与

A&B=[0101]A&1=[1101]

|或

A|B=[1101]A|1=[1111]

~非

~A=[0010]~1=0

8.符号变量，生成符号对象的基本规则，创建

①什么是符号运算？

与数值运算的区别

数值运算中必须先对变量赋值，然后才能参与运算。

符号运算无须事先对独立变量赋值，运算结果以标准的符号形式表达。

特点：

运算对象可以是没赋值的符号变量

可以获得任意精度的解

②符号变量与符号表达式

f='sin（x）+5x'

f——符号变量名

sin（x）+5x——符号表达式

''——符号标识

符号表达式一定要用''单引号括起来matlab才能识别。

③生成符号对象

a）sym函数

sym函数的主要功能是创建符号变量，以便进行符号运算，也可以用于创建符号表达式或符号矩阵。

用sym函数创建符号变量的一般格式为：

x=sym（‘x’）

其目的是将’x’创建为符号变量，以x作为输出变量名。

每次调用该函数,可以定义一个符号变量。

示例：

求方程的解析解。

解：

a=sym（'a'）;%定义‘a’为符号运算量，输出变量名为a

b=sym（'b'）;

x=sym（'x'）;

y=sym（'y'）;

[x,y]=solve（a*x-b*y-1,a*x+b*y-5,x,y）%以a,b为符号常数，x,y为符号变量

即可得到方程组的解：

x=3/a

y=2/b

syms函数

示例：

f=xn

g=sin（at+b）

中的系统默认变量。

symsabntx%定义符号变量

f=x^n;%给定符号函数

g=sin（a*t+b）;

findsym（f,1）%在f函数中查询1个系统默认变量

ans=x

表示f函数中查询的1个系统默认变量为x

④符号矩阵的创建

数值矩阵A=[1,2;3,4]

A=[a,b;c,d]——不识别

用matlab函数sym创建矩阵（symbolic的缩写）

命令格式：

A=sym（'[]'）

※符号矩阵内容同数值矩阵

※需用sym指令定义

※需用''标识

示例：

A=sym（'[a,2*b;3*a,0]'）

A=

[a,2*b]

[3*a,0]

这就完成了一个符号矩阵的创建。

注意：

符号矩阵的每一行的两端都有方括号，这是与matlab数值矩阵的一个重要区别。

9.①MATLAB绘图函数,多图绘制,图区选择

A.二维绘图

1.plot——最基本的二维图形指令

函数格式：

plot（x,y）其中x和y为坐标向量

函数功能：

以向量x、y为轴，绘制曲线。

示例：

在区间0≤X≤2p内，绘制正弦曲线Y=SIN（X），其程序为：

x=0:

pi/100:

2*pi;

y=sin（x）;

plot（x,y）

B.二维绘图一般步骤

数据准备

选定图形窗入子图位置

调用（高层）绘图指令

设置轴的范围与刻度、坐标分格线

图形注释

图形的精细修饰（图柄操作）

打印

C.多图绘制

a）输入多对参数

调用格式为：

plot（x1,y1,x2,y2,…,xn,yn）

当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。

每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。

示例：

x1=linspace（0,2*pi,100）;

x2=linspace（0,3*pi,100）;

x3=linspace（0,4*pi,100）;

y1=sin（x1）;

y2=1+sin（x2）;

y3=2+sin（x3）;

x=[x1;x2;x3]';

y=[y1;y2;y3]';

plot（x,y,x1,y1-1）

b）通过图形保持

holdon/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。

示例：

y3=cos（t）;y4=cos（t+0.25）;y5=cos（t+0.5）;

plot（t,y3）;holdon;plot（t,y4）;plot（t,y5）;

c）通过图区分割

subplot（m,n,p）——子图分割命令

m-行n-列p-图形序号（从左到右,由上至下）

示例：

t=-pi:

0.3:

pi;y=1./（1+exp（-t））;

subplot（221）,plot（t,y）;title（'plot（t,y）'）

subplot（222）,stem（t,y）;title（'stem（t,y）'）

subplot（223）,semilogy（t,y）;title（'semilogy（t,y）'）

subplot（224）,stairs（t,y）;title（'stairs（t,y）'）

d）多窗口绘制函数"figure"

figure（n）——创建窗口函数，n为窗口顺序号。

示例：

t=0:

pi/100:

2*pi;

y=sin（t）;y1=sin（t+0.25）;y2=sin（t+0.5）;

plot（t,y）%——自动出现第一个窗口

figure

（2）

plot（t,y1）%——在第二窗口绘图

figure（3）

plot（t,y2）%——在第三窗口绘图

②二维、三维网格、曲面，符号函数绘曲线图，曲面图，相空间曲线

这一栏目需要掌握曲线,曲面,网格的绘制.重点放在作业上。

A.符号函数绘曲线图（隐函数绘图）

函数

说明

函数

说明

ezplot（fun,[min,max]）

二维曲线

ezsurf（fun,domain）

曲面图

ezplot3（funx,funy,funz,[tmin,tmax]）

三维曲线

ezsurfc（fun,domain）

画带等位线的曲面图

ezpolar（fun,[a,b]）

极坐标

ezmesh（fun,domain）

画网线图

ezcontourf（fun,domain）

填色

等位图

ezmeshc（fun,domain）

画带等位线的网线图

ezcontour（fun,domain）

等高线

示例：

subplot（2,2,1）;

ezplot（'x^2+y^2-9'）;axisequal

subplot（2,2,2）;

ezplot（'x^3+y^3-5*x*y+1/5'）

subplot（2,2,3）;

ezplot（'cos（tan（pi*x））',[0,1]）

subplot（2,2,4）;

ezplot（'8*cos（t）','4*sqrt

（2）*sin（t）',[0,2*pi]）

B.三维绘图

plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：

plot3（x1,y1,z1,选项1,x2,y