第一章 MATLAB简介分解

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主要特点：
1. 2. 3. 4. 高级科学计算语言； 代码、数据文件的集成管理环境； 算法设计开发的交互式工具； 用于线性代数、统计、傅立叶分析、滤波器设计、 优化和数值计算的基本数学函数； 5. 2-D 和 3-D 数据可视化； 6. 创建自定义工程师图形界面的工具； 7. 与第三方算法开发工具——C/C++、FORTRAN、 Java、COM、Microsoft Excel——集成开发基 于 MATLAB 的算法；
4. Simulink建模仿真功能
5. 图形用户界面开发功能(GUIDE)
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主菜单栏 1.2 MATLAB 用户界面介绍 工具栏
当前目录 路径 当前路 径窗口 命令窗口
工作区 窗口
文件详 细信息
快速启动 窗口按钮
运算提 示符
历史命 令窗口
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MATLAB 可以被广泛的应用于不同的领域，例 如信号与图像处理、控制系统设计与仿真、通讯 系统设计与仿真、测量测试与数据采集、金融数 理分析以及生物科学等。
在MATLAB中内嵌了丰富的数学、统计和工程计 算函数，使用这些函数进行问题的分析解答，无 论是问题的提出还是结果的表达都采用工程师习 惯的数学描述方法，这一特点使 MATLAB 成为 了数学分析、算法开发及应用程序开发的良好环 境。
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简单有趣的实例
例1：计算矩阵的转置，矩阵的行列式。 >> A=[1 2;3 4] >> A' ans = 1 3 2 4 >> det(A) ans = -2 例2：随机获取10个数，找出其中大于a的所有数。 randTest.m
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例3： 以0.2为步长绘制标准正态分布密度函数在 [-3,3]之间的图形。分四种方式画出。
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1.2.1 主要菜单介绍
File 菜单 Eidit菜单 Debug菜单 Desktop菜单 Help菜单
MATLAB 简 介
MATLAB 用户界面 MATLAB主菜单功能介绍 MATLAB 的路径搜索 format and help
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1.1 MATLAB简介
1.1.1 世界上许许多多的科研工作者都在使用 MATLAB 产品来加快他们的科研进程，缩 短数据分析和算法开发的时间，研发出更 加先进的产品和技术。相对于传统的 C、 C++ 或者 FORTRAN 语言，MATLAB 提 供了高效快速解决各种科学计算问题的方 法。目前，MATLAB 产品已经被广泛认可 为科学计算领域内的标准软件工具之一。
课时：48 授课方式：理论+上机 成绩分配：平时（30%）+期 末（70%） 出版社：清华大学出版社 主讲教师：张莉 单位：信息与计算科学教研室 Email: zhiyu2040@163.com
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背景介绍
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory) 的简称，是美国MathWorks公司出品的商业 数学软件.最初它是一种专门用于矩阵运算的 软件，现在的MATLAB已经发展成为全面的 软件，几乎可以解决科学计算中的所有问题。
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2. 图形化显示功能 MATLAB可以将数值计算的结果通过图形 化得界面显示出来，包括2D，3D界面。
1 0.8 0.6 0.4 0.2
1 0.5 0
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2
-0.5 -1 4 2 0 -2
3
5 0 -4 4 -5
5 6
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1.1.2 MATLABБайду номын сангаас基本功能
1. 数学计算
>> x=int8(20); MATLAB 提供的数学算法凝聚了世界上诸 >> y=int8(90); 多科学家的辛勤劳动，保证了数学计算精 >> z=x+y 确的结果。 z= MATLAB 110 数学计算的主要内容包括：矩阵 >> x-y 计算、数值计算以及各种算法。 ans = 例如：计算x+y,x-y -70
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MATLAB主要面对科学计算、可视化以及交互式 程序设计的高科技计算环境。 它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及 非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集 成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、 工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学 领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度 上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、 Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算 软件的先进水平。
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主要学习内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
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MATLAB 简介 MATLAB的基本使用方法 数组和向量 MATLAB的数学运算 字符串，单元数组和结构体 MATLAB编程 MATLAB的符号处理 MATLAB绘图 建模实例介绍
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第一章MATLAB简介
plotTest.m
图像为： 例4：绘制抛物曲面z=x2+y2在 -1<=x<=1, -1<=y<=1的图形。 meshTest.m 图形为：
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例5:用一个简单命令求解线性系统
3x1+ x2 - x3 = 3.6 Ax=b x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4 >> A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4]; >> x=A\b x= 1.4818 -0.4606 0.3848
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用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
1 0.5 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 -4 -5 0 5
4 3 1 2 0.5 1 0 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 0 -4 -5 -4 -4 -2 0 2 4 5 -1 -2 -3
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3. M语言编程功能 除了可以直接在命令窗口进行计算， MATLAB还提供了使用M语言编写脚本文 件或者函数以实现用户所需要的功能。