MATLAB语言及应用-第二章
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Chapter 1
Introduction This chapter includes five sections. They are “What is MATLAB?”, “Starting and
Quiting MATLAB”, “MATLAB Desktop”, “Advanced Applications of MATLAB”
and “Help Systems”, respectively.
1.1 What is MATLAB?
MATLAB stands for matrix and laboratory, is a high performance language for
technical computing. And MATLAB is an advanced computer language whose basic
data element is a matrix that does not require dimensioning. It was originally written
to provide easy access to matrix software developed by the LINPACK and EISPACK
projects. Today, MATLAB incorporate the LAPACK and BLAS libraries, and embeds
(引入) the state of the art for matrix manipulations. MATLAB integrates (整合)
computation, visualization, and programming in an easy-to-use environment where
problems and solutions are expressed in familiar mathematical notations. Typical uses
1, 在一个MATLAB命令中,6+7i和6+7*i有何区别?i和I有何区别?
第一个i代表一个变量,6+7i是一个函数,第二个代表虚数,6是实部,7代表虚步.I只代表变量.
2, .设A和B是两个同大小的矩阵,试分析A*B和A.*B、A./B和B.\A、A/B和B/A的区别?如果A和B是两个标量数据,结论又如何?
A *B是矩阵相乘,A.*B表示A和B单个元素之间对应相乘。
A./B和B.\A值相等,是一样的。
A/B等效于B的逆右乘A的矩阵,B\A等效于B矩阵逆左乘A矩阵。
如果A和B是两个标量数据,结论是都没有区别。
3,写出完成下列操作的命令。
(1)删除矩阵A的第7号元素
A(7)=[]
(2)将向量t的0元素用机器零来代替
t(find(t==0))=eps
(3)将含有12个元素的向量x转换成3*4矩阵
newA=reshape(A,3,4)
(4) 求一个字符串的ASCII
ch=['a b c';'1 2 3'];
abs ch
(5) 产生和A同样大小的幺矩阵
ones(size(A))
(6) 从矩阵A提取主对角线元素,并以这些元素构成对角阵B。
A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
D=diag(A)
B=diag([1,5,9])
4, .要生产均值为3,方差为1的500个正态分布的随机序列,写出相应的表达式
y=3+sqrt(1)*randn(500)
5,(1)主对角元素 1 1 5 9
上三角矩阵 1 -1 2 3
0 1 -4 2
0 0 5 2
一、MATLAB简介
MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。
二、应用
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作:
(1)数值分析;
(2)数值和符号计算;
(3)工程与科学绘图;
(4)控制系统的设计与仿真 ;
(5)数字图像处理技术;
(6)数字信号处理技术;
(7)通讯系统设计与仿真;
(8)财务与金融工程。
MATLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱(单独提供的专用 MATLAB 函数集)扩展了 MATLAB 环境,以解决这些应用领域内特定类型的问题。
三、MATLAB的优势和特点
第二章 MATLAB语言基础
教学重点:
矩阵运算、MATLAB程序设计
教学难点:
基本算术运算与点运算、switch语句、try语句、for语句
MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩阵实验室)的缩写。矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象,MATLAB的大部分运算或命令都是在矩阵运算的意义下执行的,而且这种运算定义在复数域上。
一、MATLAB编程基础
1.变量
MATLAB对变量名称有以下三个规定:
变量名称开头必须是英文字母,后面可以接英文字母、下划线、数字
区分大小写
变量名称长度应不超过31个字符
2.预定义变量
在MATLAB中,有一些预先定义好的保留数值和函数供用户使用,这些特殊函数和数值如下表所示。
数值/函数名称 使用说明
ans 最近一次执行的结果。如果不指定执行的输出,MATLAB会将结果保存在ans里
eps 浮点数的精确度。换句话说,就是执行MATLAB运算时的准确度
realmax 用户电脑能表示的最大正浮点数字
realmin 用户电脑能表示的最小正浮点数字
pi 圆周率π
i,j 复数
inf, Inf 无限大的值,即一个数除以零的结果
NaN, nan 不是一个数值(Not-A-Number)。例如0/0或inf/inf都会产生这个结果
computer 用户电脑的类型
flops 计算到当前为止系统执行基本运算的次数
version MATLAB的版本号
nargin 函数输入参数的个数
nargout 函数输出参数的个数
lasterr 存放最新的错误信息
lastwarn 存放最新的警告信息
3.基本赋值语句
MATLAB最基本的赋值语句结构为:
变量名列表=表达式
表达式可以用分号结束,也可以用逗号或换行号结束,但它们的含义不同。如果用分号结束,则程序运行时等式左边的变量的运行结果将不在屏幕上显示出来,否则将把左边变量第二章 MATLAB语言基础