MATLAB入门教案Word文档格式.docx

1、a1 116 32 char arrayans 11 138 sym objectc 11 8 double arrayGrand total is 30 elements using 226 bytes以上信息也可从工作间浏览器（workspace browser）中观察到，变量的值可以通过键入变量名得到，如a有些变量不再使用时，可用clear来清除，如clear a A? undefined function or variable aa1clear注意clear与菜单EditClear session的区别，后者作用是将稿纸（窗口显示）擦干净。5数据显示格式MATLAB缺省的显示格式为：

2、当结果为整数，就作为整数显示；当结果为实数，以小点后四位的精度表示，若结果的有效数字不在这一范围，以科学记数法显示（如1e-6表演示）。数据显示格式可通过命令format、vpa等改变。显示格式的改变不会影响数据的实际值，所以不会影响计算精度。c=pic=3.1416format rational ；c355/113 %最接近的有理数之一 format long ；3.14159265358979 %小数点后14位format;3.1416 %恢复vpa（c,6）ans=3.141593 %小数点后6位MATLAB还允许使用fprintf格式化输出，其用法基本与c语言一致。fprintf（%2

3、0.6f,c）3.1415931.1.2数学运算符及标点符号MATLAB中的数学运算符见表符号作用+加法运算./点除运算-减法运算乘幂运算*乘法运算.点乘幂运算.*点乘运算反斜扛表示左除/除法运算MATLAB的每条命令后，若为逗号或无标点符号，则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果。“%”后的所有文字为注释。“”表示续行。a=3 5 7 -3 5 3 2；b=1 2 3 4 5 6 7；c=5；a+b4 7 10 1 10 9 9a+c8 10 12 2 10 8 7a*c15 25 35 -15 25 15 10a.*ca./b3.0000 2.5000 2.3333 -0.750

4、0 1.0000 0.5000 0.2857a.b0.3333 0.4000 0.4286 -1.3333 1.0000 2.0000 3.5000a.b3 25 343 81 3125 729 128a.c243 3125 16807 -243 3125 243 32c.a1.0e+0.04*0.0125 0.3125 7.8125 0.0000 0.3125 0.0125 0.00251.13数学函数MATLAB中的数学函数见表函数名称sin（x）asin（x）cos（x）acos（x）tan（x）atan（x）abs（x）max（x）min（x）最小值sum（x）元素的总和sqrt（x）

5、开平方exp（x）以e为底的指数log（x）自然对数log10（x）以10为底的对数sign（x）符号函数fix（x）取整1.1.4M文件所谓M文件就是由MATLAB语言编写的可在MATLAB语言环球境下运行的程序源代码文件。M文件可分为脚本文件和函数文件两种，不仅可以在MATLAB的程序编辑器中编写，也可以在其它的文本编辑器中编写，并以“m”为扩展名加以存储。M文件建立的方法是：在MATLAB中，单击File-New-M-file；在编辑窗口中输入程序内容；单击file-save存盘，M文件名必需与函数名一致。MATLAB的应用程序也能M文件保存。1M脚本脚本仅是若干命令或函数的集合，用于执

6、行待定的功能。例如将以下几条语句写在编辑器中：clear ；s=0；for n=1：100s=s+1/n/n；ends保存为eg0_4（不加扩展名m）然后在命令窗口中执行eg0_4s=1.63502.M函数MATLAB的内部函数是有限的，有时为了研究某一函数的各种性态，需要为MATLAB定义新函数，为此必需编写函数文件，函数文件是文件扩展名为m的文件，这类文件的第一行必需是以特殊字符function开始，格式为function 因变量名=函数名（自变量名）的语句；函数值的获得必需通过具体的运算实现，并赋给因变量。例1.1 定义函数,并计算解：建立M文件：fun.mfunction f=fun（

7、x）f=100*（x（2）-x（1）2）2+（1-x（1）2使用函数fun.m计算,kw fdm d MATLAB命令窗口键入命令：x=1 2fun（x）使用编辑器可以打开和修改M文件，观察变量值，调试程序等。注意每次修改后都要存盘。1.2数组1.2.1创建简单数组MATLAB中创建单数组的方法见表命令用途x=a b c d e f x=first : last increment :x=linspace （first , last ,n）x=logspace （first , last ,n）例如：x=1 2 3 4 5 8 7 18x=1 2 3 4 5 8 7 18y=1:7y=1 2

8、3 4 5 6 7z=3:2:9z=3 5 7 9v=y,zv=1 2 3 4 5 6 7 3 5 7 9u=linspace（2,9,11）u=2.0000 2.7000 3.4000 4.1000 4.8000 5.5000 6.2000 6.9000 7.6000 8.3000 9.0001.2.2数组元素的访问（1）访问一个元素。x（i）表示访问数组的第i个元素。（2） 访问一块元素。x（a：b：c）表示访问数组x的从a个元素开始。以步长为b 到第c个元素（但不超过c），b可以为负数，b缺省时步第为1.（3）直接使用元素编址序号。x（a b c d）表示提取数组x的第a 、b、c、d个

9、元素构成一个新的数组：x（a） x（b） x（c） x（d）.x=1:1 2 3 4 5 6 7 8 9y=x（2:6）2 4 6 z=x（1） x（6） x（8）1 6 81.2.3数组的方向前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的，称之为行向量。数组也可以是列向量，它的数组操作和运算与行向量基本一样。唯一的区别是结果以列形式显示。产生列向量的方法有两种：（1）直接产生，例如：c=1；2；3；4（2）转置产生，例如：b=1 2 3 4c=b说明：以空格和逗号分隔的元素指定的是不同列的元素；以分号分隔的元素指定的是不同行的元素。1.2.4数组运算1标量-数组运算数组对标量的加、减、乘、除、

10、乘方是数组的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、乘方运算。设a=a1,a2,，an,c为标量，则a+c=a1+c,a2+c,，an+ca.*c=a1*c,a2*c,，an*ca./c=a1/c,a2/c,，an/ca.c=c/a1,c/a2,，c/ana.c=a1c,a2c,，ancc.a=ca1,ca2,，cana=1 2 3b=4 5 6c1=a+bc1=5 7 9 c2=a.*bC2=4 10 18 c3=a./bc3=0.2500 0.4000 0.5000c4=a.bc4=4.0000 2.5000 2.0000c5=a.bc5=1 32 7292.数组-数组运算当两个数组有相

11、同维数时，加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行的，不同维数的数组不能进行运算。设a=a1,a2,，an, b=b1,b2,，bn,则a+b= a1+b1,a2+b2,，an+bna.*b= a1*b1,a2*b2,，an*bna./b= a1/b1,a2/b2,，an/bna.b= a1b1,a2b2,，anbna.b= a1b1,a2b2,，anbna=2 2 2b=3 3 35 5 5c2=6 6 60.6667 0.6667 0.66671.5000 1.5000 1.50008 8 81.3矩阵1.3.1矩阵的建立MATLAB中逗号和空格用于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的

12、行。除了分号，在输入矩阵时，按Enter键也表示开始一新行，输入矩阵时，严格要求所有行有相同数量的列。m=1 2 3 4；5 6 7 8；9 10 11 12m=1 2 3 45 6 7 89 10 11 12p=1 1 1 1 2 2 2 2 4 4 4 4p=1 1 1 12 2 2 24 4 4 41.3.2特殊矩阵MATLAB中几种特殊矩阵的建立方式见表a=产生一个空矩阵，当对一项操作无结果时，返回穸矩阵，空矩阵的维数为零b=zeros（m,n）产生一个m行n列的零矩阵c=ones（m,n）产生一个m行n列的元素全为1的矩阵d=eye（m,n）产生一个m行n列的单位矩阵 b=zeros

13、（2,3）b=0 0 0c=ones（2,3）1 1 1d=eye（3,3）d=1 0 00 1 00 0 11.3.3矩阵中元素操作MATLAB对矩阵中元素的常用操作见表a（r,:）提取矩阵a的第r行a（：,r）提取矩阵a的第r列依交提取矩阵a的每一列，将a拉伸为一个列向量a（i1：i2,j1:j2）取矩阵a的第i1-i2行、第j1-j2列构成新矩阵a（i2：-1,i1,:以逆序提取矩阵a的第i1-i2行，构成新矩阵j2,-1:j1）以逆序提取矩阵a的第j1-j2列，构成新矩阵i2,:）=删除矩阵a的第i1-i2行，构成新矩阵,j1:j2）=删除矩阵a的第j1-j2列，构成新矩阵a b或a:

14、b将矩阵a和b拼接成新矩阵a=1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9a=1 2 34 5 67 8 9a1=a（2，：a2=a（:，2）a2=258a3=a（: ）a3=1436a4=a（1:2,2:3）a4=2 35 6a5=a（2:-1:1,:a5=1 2 3a6=a（:,3:2）a6=3 26 59 8a7=a；a7（1:2,:a7=a8=a；a8（:2,1）=a8=2 3 5 6 8 9a9=a a2a9=1 2 3 24 6 6 57 8 9 8a10=a；a1a10=1 2 3 1.3.4矩阵的的运算1标题-矩阵运算同标量-数组运算2矩阵-矩阵运算（1）元素对元素的运算，同数组的运

15、算。（2）矩阵运算命令见表det（a）方阵a的行列式a*binv（a）方阵a的逆v,d=eiga方阵a的特征值与特征向量a=1 2 34 5 6b=1 2 1 2 1 2c1=a+a2 4 68 10 12c2=a*b6 1215 30c=2 7 3; 3 9 4 ; 1 5 32 7 33 9 41 5 3c3=det（c）-3c4=inv（c）-2.3333 2.0000 -0.33331.6667 -1.0000 -0.3333-2.0000 1.0000 1.0000v,d=eig（c）-0.5515 -0.7857 -0.2473-0.7309 0.4412 -0.3391-0.40

16、20 -0.4337 0.899913.4635 0 00 -0.2747 00 0 0.81121.4关系与逻辑运算MATLAB有6个关系运算和3个逻辑运算，都是对元素的操作。逻辑运算中“真”用1表示，“假”用0表示，非零元素作为1处理。1.4.1关系操作符MATLAB中的关系操作符有、和等6个.1.4.2逻辑运算符MATLAB中的逻辑运算符有&、|和等3个，分别表示与、或和非等运算，例如：a=1 2；3 4；b=-1 3；-4 5ab1 0a&1 1b=0 4；3 20 11.5控制流MATLAB提供for循环、while循环、if-else-end结构等三种决策或控制流结构。这些结构经常

17、包含大量的MATLAB命令，故经常出现在MATLAB程序中，而不是直接加在MATLAB提示符下。1.5.1for循环for循环允许一组命令以固定的和预定的次数重复，其一般形式是：for x=array commands在for和end语句之间的命令串commands按数组（array）中的每一列执行一次。在每一次迭代中，x被指定为数组的下一列，即在第n次循环中，x=array（:,n）.例1.2 对n=1，2，10，求的值.建立M文件for1.m如下：for n=1:10 x（n）=sin（n*pi/10）；end x运行结果为：columns 1 through 90.3090 0.5878

18、 0.8090 0.9511 1.0000 0.9511 0.8090 0.5878 0.3090Column 100.00001.5.2 while 循环与for循环以固定次数求一组命令相反，while循环以不定的次数求一组语句的值，其一般形式是：while expression只要在表达式（expression）里的所有元素为真，就执行while的end语句之间的命令串commands例1.3 设银行年利率为11.25%.将10000元钱入银行，问多长时间会连本带利翻一番？建立M文件while1.m如下：money=10000years=0；while money f=x2+1；if x=

19、1 f=2*x； fun1（2） ，fun1（-1）f=f=-2-22. 有两个或更多选择的if-else-end结构的一般形式是：if （expression1） commands1else if （expression2）commands2else if （expression3）commands3else if else例1.5 ，求， 先建立M文件fun2.m定义函数,再在MATLAB命令窗口输入fun2（2）， fun2（0.5），fun2（-1）即可。function f=fun2（x）else if x=0 f=x3； fun2（2）， fun2（0.5），fun2（-1）-1第

20、二章 MATLAB作图本章将介绍MATLAB的作图功能并对MATLAB的图形特性进行阐述。这里所阐述的很多功能既可以用命令窗口的函数来自动实现，也可以使用图形窗口中的工具栏或菜单来实现。2.1 平面图2.1.1曲线图MATLAB作图是通过描点、连线来完成的，故在画一个曲线图形之前，必须先取得该图形上的一系列点的坐标，即横坐标值和纵坐标值，然后将该点集的坐标传给MATLAB函数画图。MATLAB作平面图命令的一般形式为plot（x,y,s）,其中x,y是向量，分别表示点集的横坐标和纵坐标；s指定颜色、线型等，见表：颜色线型标记b 蓝- 实线 无标记g 绿- 双划线* 星号r 红-. 点划线. 实

21、点y 黄: 虚线o 小圆圈m 品红x 交叉号c 青+ 加号w 白s 正方形k 黑d 菱形Plot（x,y）是画实线；plot（x,y1,s1,x,y2,s2,x,yn,sn）是将多条线画在一起。例2.1 在0，2用红线画sinx，用绿圈画cosx.解 编写程序如下：x=linspace（0,2*pi,60）;y=sin（x）;z=cos（x）;w=log10（x）;plot（x,y,r,x,z,go,x,w, ,m.2.1.2 符号函数（显函数、隐函数和参数方程）画图1. ezplot典型命令格式有：ezplot（f（x）,a,b）,表示在axb绘制显函数f=f（x）的函数图；ezplot（f（x,y）,xmin,xmax,ymin,ymax）, 表示在区间xminxmax和yminyymax绘制隐函数f=f（x,y）的函数图；ezplot（x（t）,y（t）,tmin,tmax）, 表示在区间tminttmax绘制参数方程x=x（t）,y=y（t）的函数图；例2.2 在0，上绘制y=sinx的图形.输入命令：ezplot（sin（x）,0,pi）例2.3 在0，2上绘制