MATLAB在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用

第3章MATLAB在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用3.1矩陣分析3.2多項(xiàng)式運(yùn)算3.3數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計(jì)3.4函數(shù)分析與數(shù)值積分

3.1矩陣分析

1．矢量范數(shù)和矩陣范數(shù)

矩陣范數(shù)是對(duì)矩陣的一種測(cè)度。矢量的p范數(shù)和矩陣A的p范數(shù)分別定為：當(dāng)p＝2時(shí)為常用的歐拉范數(shù)，一般p還可取l和∞。這在MATLAB中可利用norm函數(shù)實(shí)現(xiàn)，p缺省時(shí)為p=2。格式：n＝norm(A)功能：計(jì)算矩陣A的最大奇異值，相當(dāng)于n=max(svd(A))。格式：n＝norm(A，p)功能：norm函數(shù)可計(jì)算幾種不同類型的矩陣范數(shù)，根據(jù)p的不同可得到不同的范數(shù)

2．矩陣求逆及行列式值

⑴矩陣求逆函數(shù)inv及行列式值函數(shù)det逆矩陣的定義：對(duì)于任意階n×n

方陣A，如果能找到一個(gè)同階的方陣V，使得滿足：A*V=I。其中I為n階的單位矩陣eye(n)。則V就是A的逆矩陣。數(shù)學(xué)符號(hào)表示為：V=A-1。逆矩陣V存在的條件是A的行列式不等于0。格式：V=inv(A)功能：返回方陣A的逆矩陣V。格式：X=det(A)功能：計(jì)算方陣A的行列式值。

⑵偽逆矩陣函數(shù)pinv偽逆矩陣的MATLAB定義：從數(shù)學(xué)意義上講，當(dāng)矩陣A為非方陣時(shí)，其矩陣的逆是不存在的。在MATLAB中，為了求線性方程組的需要，把inv(A′*A)*A′的運(yùn)算定義為偽逆函數(shù)pinv，這樣對(duì)非方陣，利用偽逆函數(shù)pinv可以求得矩陣的偽逆，偽逆在一定程度上代表著矩陣的逆。格式：C=pinv(A)功能：計(jì)算非方陣A的偽逆矩陣。3．線性代數(shù)方程求解

寫(xiě)成矩陣形式可表示為：AX＝B或

XA＝B。其中系數(shù)矩陣A的階數(shù)為m×n。在MATLAB中，引入矩陣除法求解。

(1)求解方程AX=B

格式：X=A\B

條件：矩陣A與矩陣B的行數(shù)必須相等。

(2)求解方程XA=B

格式：

X=B/A

條件：矩陣A與矩陣B的列數(shù)必須相等。一般線性方程組的4．矩陣的分解

(1)三角(LU)分解函數(shù)lu

所謂三角解就是將一個(gè)方陣表示成兩個(gè)基本三角陣的乘積(A=LU），其中一個(gè)為下三角矩陣L，另一個(gè)為上三角形矩陣U，因而矩陣的三角分解又叫LU分解或叫LR分解。矩陣分解的兩個(gè)矩陣分別可表示為：

格式一：[L,U]=lu(A)

功能：返回一個(gè)上三角矩陣U和一個(gè)置換下三角矩陣L(即下三角矩陣與置換矩陣的乘積)，滿足A=L*U。格式二：[L,U,P]=lu(A)功能：返回上三角矩陣U，真正下三角矩陣L，及一個(gè)置換矩陣P(用來(lái)表示排列規(guī)則的矩陣)，滿足L*U=P*A；如果P為單位矩陣，滿足A=L*U。(2)正交(QR)分解函數(shù)將矩陣A分解為一個(gè)正交矩陣與另一個(gè)矩陣的乘積稱為矩陣A的正交分解。格式一：[Q,R]=qr(A)功能：產(chǎn)生與A同維的上三角矩陣R和一個(gè)實(shí)正交矩陣或復(fù)歸一化矩陣Q，滿足：A=Q*R，Q’*Q=I。格式二：[Q,R,E]=qr(A)功能：產(chǎn)生一個(gè)置換矩陣E，一個(gè)上三角矩陣R(其對(duì)角線元素降序排列)和一個(gè)歸一化矩陣Q，滿足A*E=Q*R；5．奇異值分解

矩陣A的奇異值和相應(yīng)的一對(duì)奇異矢量u、v滿足：同樣利用奇異值構(gòu)成對(duì)角陣，相應(yīng)的奇異矢量作為列構(gòu)成兩個(gè)正交矩陣U、V，則有：其中AT表示轉(zhuǎn)置矩陣。由于U和V正交，因此可得奇異值分解：格式一：[U,S,V]=svd(x)功能：返回3個(gè)矩陣，使得X=U*S*V’。其中S為與X相同維數(shù)的矩陣，且其對(duì)角元素為非負(fù)遞減。格式二：S=svd(A)功能：返回奇異值組成的向量。6．矩陣的特征值分析

矩陣A的特征值和特征矢量，滿足：以特征值構(gòu)成對(duì)角陣，相應(yīng)的特征矢量作為列構(gòu)成矩陣V，則有：如果V為非奇異，則上式就變成了特征值分解：格式一：d=eig(A)功能：返回方陣A的全部特征值所構(gòu)成的向量。格式二：[V,D]=eig(A)功能：返回矩陣V和D。其中對(duì)角陣D的對(duì)角元素為A的特征值，V的列向量是相應(yīng)的特征向量，使得A*V=V*D。7．矩陣的冪次運(yùn)算:A^p在MATLAB中，矩陣的冪次運(yùn)算是指以下兩種情況：

1、矩陣為底數(shù)，指數(shù)是標(biāo)量的運(yùn)算操作；

2、底數(shù)是標(biāo)量，矩陣為指數(shù)的運(yùn)算操作。兩種情況都要求矩陣是方陣，否則，將顯示出錯(cuò)信息。(1)矩陣的正整數(shù)冪如果A是一個(gè)方陣，p是一個(gè)正整數(shù)，那么冪次表示A自己乘p次。(2)矩陣的負(fù)數(shù)冪如果A是一個(gè)非奇異方陣，p是一個(gè)正整數(shù)，那么A^(－p)表示inv(A)自己乘p次。

(3)矩陣的分?jǐn)?shù)冪如果A是一個(gè)方陣，p取分?jǐn)?shù)，它的結(jié)果取決于矩陣的特征值的分布。(4)矩陣的元素冪、按矩陣元素的冪利用運(yùn)算符“A.^p”實(shí)現(xiàn)矩陣的元素冪或按矩陣元素的冪運(yùn)算。

8．矩陣結(jié)構(gòu)形式的提取與變換

(1)矩陣左右翻轉(zhuǎn)函數(shù)fliplr()格式：X=fliplr(A)(2)矩陣上下翻轉(zhuǎn)函數(shù)flipud格式：X=flipud(A)(3)矩陣階數(shù)重組函數(shù)reshape格式一：X=reshape(A,n,m)功能：將矩陣A中的所有元素按列的秩序重組成n×m階矩陣X，當(dāng)A中沒(méi)有m×n個(gè)元素時(shí)會(huì)顯示出錯(cuò)信息。格式二：X=reshape(A,m,n,p,...)或X=reshape(A,[m,n,p,...])功能：從A中形成多維陣列(m×n×p×...)。(4)矩陣整體反時(shí)針旋轉(zhuǎn)函數(shù)rot90()格式一：X=rot90(A)功能：將矩陣按反時(shí)針旋轉(zhuǎn)90o。格式二：X=rot90(A,k)功能：將矩陣按反時(shí)針旋轉(zhuǎn)k*90o，其中k應(yīng)為整數(shù)。(5)對(duì)角矩陣和矩陣的對(duì)角化函數(shù)diag()格式一：X=diag(A,k)功能：當(dāng)A為n元向量時(shí)，可得n+abs(k)階的方陣X，其A的元素處于第k條對(duì)角線上；k=0表示主對(duì)角線，k>0表示在主對(duì)角線之上，k<0表示在主對(duì)角線之下。當(dāng)A為矩陣時(shí)，X=diag(A,k)得到列向量X，它取自于X的第k個(gè)對(duì)角線上的元素。格式二：X=diag(A)功能：當(dāng)A為n元向量時(shí)，等同于k=0時(shí)的X=diag(A,k)，即產(chǎn)生A的元素處于主對(duì)角線的對(duì)角方陣。當(dāng)A為矩陣時(shí)，X=diag(A)相當(dāng)于k=0。(6)取矩陣的左下三角部分函數(shù)tril()格式一：X=tril(A,k)功能：得到矩陣A的第k條對(duì)角線及其以下的元素；當(dāng)k=0時(shí)表示主對(duì)角線，k>0表示主對(duì)角線之上，k<0表示主對(duì)角線以下。格式二：X=tril(A)功能：得到矩陣A的下三角陣。(7)取矩陣的右上三角部分函數(shù)triu()格式一：X=triu(A,k)功能：得到矩陣A的第k條對(duì)角線及其以上的元素；當(dāng)k=0時(shí)表示主對(duì)角線，k>0表示主對(duì)角線之上，k<0表示主對(duì)角線以下。格式二：X=triu(A)功能：得到矩陣A的右上三角陣。(8)利用“：”將矩陣元素按列取出排成一列方法：X=A(:)’3.2多項(xiàng)式運(yùn)算3.2.1多項(xiàng)式表示及其四則運(yùn)算1．MATLAB的多項(xiàng)式表示對(duì)多項(xiàng)式：可表示成行向量：p=[1,0,–2,5]。用其系數(shù)的行向量p=[an,an-1,…,a1,a0]來(lái)表示。注意：如果

x的某次冪的系數(shù)為零，這個(gè)零必須列入系數(shù)向量中。例如一個(gè)一元3次多項(xiàng)式：

2．多項(xiàng)式的加減運(yùn)算格式：A=B+C3．多項(xiàng)式相乘運(yùn)算格式：w=conv(u,v)功能：返回u和v兩向量的卷積，也就是u和v代表的兩多項(xiàng)式的乘積。4．多項(xiàng)式相除格式：[q,r]=deconv(u,v)功能：給出商多項(xiàng)式q和余數(shù)多項(xiàng)式r，u為被除多項(xiàng)式

1．多項(xiàng)式求導(dǎo)函數(shù)polyder格式一：k=polyder(p)功能：返回多項(xiàng)式p的一階導(dǎo)數(shù)。格式二：k=polyder(u,v)功能：返回多項(xiàng)式u與v乘積的導(dǎo)數(shù)。格式三：[q,d]=polyer(u,v)功能：返回多項(xiàng)式商u/v的導(dǎo)數(shù),返回的格式為：q為分子,d為分母。2．多項(xiàng)式的根求解多項(xiàng)式的根，即p(x)=0的解。格式：r=roots(p)功能：返回多項(xiàng)式p(x)的根。注意，MATLAB按慣例規(guī)定，多項(xiàng)式是行向量，根是列向量。3.2.2多項(xiàng)式求導(dǎo)、求根和求值3．多項(xiàng)式求值函數(shù)polyval()利用函數(shù)polyval可以求得多項(xiàng)式在某一點(diǎn)的值。格式：y=polyval(p,x)功能：返回多項(xiàng)式p在x處的值。其中x可以是復(fù)數(shù)，也可以是數(shù)組。當(dāng)多項(xiàng)式的變量是矩陣時(shí)，構(gòu)成的矩陣多項(xiàng)式可以利用polyvalm函數(shù)求值。格式：Y=polyvalm(p,X)功能：返回矩陣多項(xiàng)式p在X處的值。4．部分分式展開(kāi)函數(shù)residue()格式一：[r,p,k]=residue(b,a)功能：把b(s)/a(s)展開(kāi)成：其中r代表余數(shù)數(shù)組，p代表極點(diǎn)數(shù)組，ks代表部分分式展開(kāi)的常數(shù)項(xiàng)。當(dāng)分母多項(xiàng)式的階次數(shù)高于分子多項(xiàng)式的階次數(shù)時(shí)ks=0格式二：[b,a]=residue(r,p,k)功能：格式一的逆作用。3.3.3多項(xiàng)式擬合與多項(xiàng)式插值1．多項(xiàng)式擬合函數(shù)polyfit()格式：p=polyfit(x,y,n)功能：利用已知的數(shù)據(jù)向量x和y所確定的數(shù)據(jù)點(diǎn)，采用最小二乘法構(gòu)造出n階多項(xiàng)式去逼近已知的離散數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)式曲線的擬合。其中p是求出的多項(xiàng)式系數(shù)，n階多項(xiàng)式應(yīng)該有n+1個(gè)系數(shù)，故p的長(zhǎng)度為n+1。2．多項(xiàng)式插值插值和擬合的不同點(diǎn)在于：①插值函數(shù)通常是分段的，人們關(guān)心的不是函數(shù)的表達(dá)式，而是插值出的數(shù)據(jù)點(diǎn)；②插值函數(shù)應(yīng)通過(guò)給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)。(1)一維插值函數(shù)interpl()格式：yi＝interpl(x,y,xi,'method')功能：為給定的數(shù)據(jù)對(duì)(x,y)以及x坐標(biāo)上的插值范圍向量xi，用指定所使用的插值方法method實(shí)現(xiàn)插值。yi是插值后的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)集的y坐標(biāo)。插值的方法method有以下6種可供選擇：nearest(最鄰近插值法)、linear(線性插值)、

spline(三次樣條插值)、cubic(立方插值)、pchip(三次Hermite插值)、v5cubic。（2）二維插值函數(shù)格式：zi=griddata(x,y,z,xi,yi,method)功能：非等距插值。已知的元素值由3個(gè)向量來(lái)描述：x、y和z。函數(shù)返回值為一矩陣zi，其元素的值由x、y和z確定的二元函數(shù)插值得到。method可為：‘linear’(默認(rèn)值)、‘cubic’、‘nearest’、‘v4’。格式：zi=interp2(x,y,z,xi,yi,'method')功能：?jiǎn)握{(diào)節(jié)點(diǎn)插值。已知的元素值由3個(gè)向量來(lái)描述：x、y和z。其中，x、y是已知數(shù)據(jù)組并且大小相同，z是相對(duì)應(yīng)的已知點(diǎn)上的函數(shù)值；xi、yi是用于插值的矢量；zi是根據(jù)相應(yīng)的插值方法并且與(xi,yi)對(duì)應(yīng)的插值結(jié)果。插值方法method：‘linear’(默認(rèn)值)、‘cubic’、‘nearest’、’spline’。(3)高維插值和交互式樣條插值·高維插值函數(shù)：三維插值及三維以上的插值稱為高維插值。用于實(shí)現(xiàn)高維插值的函數(shù)有：interp3(三維插值函數(shù))、interpn(n維插值函數(shù))、ndgrid(n維數(shù)據(jù)網(wǎng)格)。其調(diào)用格式與interp2函數(shù)很類似，這里就不再重述了，具體調(diào)用格式讀者可利用help來(lái)得?！そ换ナ綐訔l插值函數(shù)在MATLAB6.0及以上版本中，樣條工具箱新增加了交互式插值樣條函數(shù)splinetool。該函數(shù)以對(duì)話框的形式為用戶提供了插值過(guò)程。格式一：splinetool功能：用于生成各種樣條曲線，這里幾乎包括所有生成樣條曲線方法。在它的初始菜單中提供了各種數(shù)據(jù)，用戶可以選擇一種生成的樣條曲線。格式二：splinetool(x,y)功能：用戶輸入數(shù)組x、y，并在用戶圖形界面下生成樣條曲線。

3.3數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)3.3.1數(shù)據(jù)基本操作1．求最大值函數(shù)max格式一：xM＝max(x)功能：如果x是向量，返回x中最大值元素；如果x是矩陣，則將矩陣每列作為處理向量，返回一個(gè)行向量，其元素為矩陣每列中的最大元素；如果x為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維進(jìn)行處理，求得各向量的最大值。格式二：xM=max(x,y)功能：返回一個(gè)與x和y一樣大小的數(shù)組，其元素取x或y中最大的一個(gè)。格式三：xM=max(x，[]，dim)功能：返回?cái)?shù)組(矩陣)x由標(biāo)量dim所指定的維數(shù)(或行)中的最大值。格式四：[xM，I]＝max(…)功能：返回最大值同時(shí)，返回一個(gè)下標(biāo)向量。如果輸入數(shù)據(jù)x為復(fù)數(shù)，max函數(shù)返回復(fù)數(shù)最大模：max(abs(x))。2．求最小值函數(shù)min

min函數(shù)的調(diào)用格式與max函數(shù)的調(diào)用格式相同，只是功能與max函數(shù)相反，所得結(jié)果為最小值。如果輸入數(shù)據(jù)x為復(fù)數(shù)，min函數(shù)返回復(fù)數(shù)最小模：min(abs(x))3．求平均值函數(shù)mean格式：M＝mean(x)功能：如果x為向量，則返回向量x的平均值；如果x為矩陣，則將矩陣每列當(dāng)作向量處理，返回一個(gè)平均值行向量；如果A為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維進(jìn)行處理，返回一個(gè)平均值數(shù)組。4.求中間值函數(shù)median

格式：M=median(x)功能：如果x為向量，則返回向量x的中間值；如果x為矩陣，則將矩陣每列當(dāng)作為處理向量，返回一個(gè)中間值行向量；如果A為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維進(jìn)行處理，返回一個(gè)中間值數(shù)組。5．求元素和函數(shù)sum格式：s=sum(x)功能：如果x為向量，則返回向量x的元素和；如果x為矩陣，則將矩陣每列當(dāng)作向量處理，返回一個(gè)元素分別為各列和的行向量；如果A為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維進(jìn)行計(jì)算，返回一個(gè)元素和數(shù)組。6．求標(biāo)準(zhǔn)偏差函數(shù)std與方差函數(shù)var對(duì)于向量有兩種標(biāo)準(zhǔn)差定義方法：其中

為樣本的元素個(gè)數(shù)。格式一：s=std(x)功能：x為向量，則返回用s1計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差s。如果x是服從正態(tài)分布的隨機(jī)樣本，則s2為其方差的最佳無(wú)偏估計(jì)；如果x為矩陣，則返回矩陣每列標(biāo)準(zhǔn)差的行向量；如果x為多維數(shù)組，則沿x第一個(gè)非單元素維計(jì)算元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差。格式二：s=std(x,

flag)功能：如果flag=0，與s=std(x)一樣；如果flag=1，則返回用s2計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差。7．排序函數(shù)sort格式一：A=sort(x)功能：沿?cái)?shù)組的不同維，以升序排列元素。元素可以為實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)和字符串。如果x是一個(gè)復(fù)數(shù)，其元素按其模的大小進(jìn)行排列，如果模相等，則按其在區(qū)間[-pi,pi]上的相角進(jìn)行排序。格式二：[A,index]=sort(x)功能：同時(shí)返回一個(gè)下標(biāo)數(shù)組index。8．元素乘積函數(shù)prod格式一：A=prod(x)功能：如果x為向量，則計(jì)算其所有元素的乘積；如果x為矩陣，則每列作為向量處理，回一個(gè)每列元素積的行向量；如果x為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維進(jìn)行處理，返回元素積數(shù)組。格式二：A=prod(x,dim)

功能：沿dim指定維，返回元素積。9．列元素累乘積函數(shù)cumprod()格式一：A=cumprod(x)功能：沿?cái)?shù)組不同維，返回累乘積，返回值A(chǔ)與x大小一樣，與元素全乘積不同，它只將x中相應(yīng)元素與其之前的所有元素相乘。當(dāng)x是向量，返回x的元素累計(jì)積向量；如果x為矩陣，返回一個(gè)與x大小相同的每列累乘積的矩陣；如果x為多維數(shù)組則沿第一個(gè)非單元素維計(jì)算累乘積。格式二：A=cumprod(x,dim)功能：返回沿dim指足的維的元素的累乘積。10．累計(jì)和cumsum函數(shù)格式一：A=cumsum(x)功能：沿?cái)?shù)組不同維，返回累乘和。當(dāng)x是向量，返回x的元素累計(jì)和；如果x為短陣，返回一個(gè)與x大小相同按列累計(jì)和的矩陣；如果x為多維數(shù)組則沿第一個(gè)非單元素維計(jì)算累計(jì)和。格式二：A=cumsum(x,dim)功能：沿dim指定的維計(jì)算元素的累計(jì)和。3.3.2協(xié)方差與相關(guān)系數(shù)1．求協(xié)方差函數(shù)cov()協(xié)方差函數(shù)定義為：其中E表示數(shù)學(xué)期望；

格式一：C=cov(x)功能：如果x為向量，則返回向量元素的方差；如果x為矩陣，每列產(chǎn)生一個(gè)方差向量，cov(x)是一個(gè)協(xié)方差矩陣，diag(cov(x))為每列的方差向量，sqrt(diag(cov(x)))是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差向量。格式二：C=cov(x,y)功能：返回x、y的協(xié)方差。x、y為長(zhǎng)度相同的列向量。也可用C=cov([x,y])。格式二：S=corrcoef(x,y)功能：返回列向量x和y的相關(guān)系數(shù)，也可用S=corrcoef([xy])。2．求相關(guān)系數(shù)函數(shù)corrcoef()格式一：S=corrcoef(x)功能：根據(jù)輸入矩陣x，返回一個(gè)相關(guān)系數(shù)矩陣，相關(guān)系數(shù)S的矩陣與協(xié)方差矩陣C=cov(x)有關(guān)，由下式確定：3.3.3有限差分1．求元素之差函數(shù)diff()格式一：A=diff(x)功能：計(jì)算x中相鄰元素之間的差值或近似導(dǎo)數(shù)。如果x為向量，則返回一個(gè)比x少一個(gè)元素的向量，其元素值為[x(2)-x(1)，x(3)-x(2)，…，x(n)-x(n-1)]；如果x為矩陣，則返回一個(gè)列間差值的矩陣：[x(2:n,:)-x(1:n-1,:)]。格式二：A=diff(x,

n)功能：使用diff函數(shù)遞歸

n次，計(jì)算第n階差值。例如，diff(x,2)=diff(diff(x))。格式三：A=diff(x,n,dim)功能：沿dim指定的維數(shù)計(jì)算第n階差值。如果n大于或等于dim維的長(zhǎng)度，則返回空數(shù)組。2．求數(shù)值梯度函數(shù)gradient()

兩變量函數(shù)F(x,y)的梯度定義為

對(duì)N個(gè)變量函數(shù)

F(x,y,z,…)其梯度為

梯度可看作指向F增加方向的向量集。

格式一：Fx=gradient(F)功能：F為一向量，返回F的一維數(shù)值梯度，F(xiàn)x與

一致，表示x方向的差分。

格式二：[Fx,

Fy]=gradient(F)功能：F為一矩陣，返回二維數(shù)值梯度的x和y分量。Fx與

表示x(列)方向的差分

Fy與

一致，表示y(行)方向的差分。每個(gè)方向點(diǎn)間距離設(shè)為1。3.4函數(shù)分析與數(shù)值積分3.4.1函數(shù)在MATLAB中的表示與函數(shù)的繪圖1．函數(shù)的表示與計(jì)算2．函數(shù)的繪制(1)單變量函數(shù)繪畫(huà)命令fplot

fplot()函數(shù)的功能能確保在輸出的圖形中表示出所有的奇異點(diǎn)。格式一：fplot(‘fun’,[xmin,xmax])功能：變量在[xmin,xmax]范圍，繪制指定函數(shù)’fun’的圖形。格式二：fplot(‘fun’,[xmin,xmax],tol)功能：在[xmin,xmax]范圍，以給定的精度tol<1，繪制指定函數(shù)’fun’的圖形，tol的缺省值為2e-3。(2)簡(jiǎn)易的函數(shù)繪圖命令ezplot()格式一：ezplot(f,[a,b])功能：當(dāng)f=f(x)時(shí)，繪制函數(shù)f=f(x)在a<x<b范圍函數(shù)曲線，并且所繪圖上還自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)注；當(dāng)只輸入函數(shù)文件名，而沒(méi)有規(guī)定自變量的范圍，其默認(rèn)的自變量范圍為當(dāng)只輸入函數(shù)文件名，而沒(méi)有規(guī)定自變量的范圍，其默認(rèn)的自變量范圍為、格式二：ezplot(f,[xmin,xmax,ymin,ymax])

功能：在xmin<x<xmax、ymin<y<ymax范圍繪制f(x,y)=0的曲線。格式三：ezplot(x,y,[tmin,tmax])功能：在tmin<t<tmax范圍繪制x=x(t)和y=y(t)的曲線。范圍缺省是變量t的范圍為0<t<2*pi。當(dāng)f=f(x,y)時(shí)，則繪制a<x<b、a<y<b范圍內(nèi)f(x,y)=0的函數(shù)曲線；3.4.2函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)分析

1．極值分析函數(shù)(1)單變量函數(shù)求極小值函數(shù)fminbnd()格式：x=fminbnd(‘fun’,x1,x2)功能：返回函數(shù)fun(x)在區(qū)間[x1,x2]內(nèi)的局部極小值。(2)多變量函數(shù)求極小值函數(shù)fminsearch()fminsearch函數(shù)與fminbnd函數(shù)類似，但是它面向多變量函數(shù)。格式：x=fminsearch(‘fun’,x0)功能：返回x0附近，函數(shù)fun的局部極小化向量x。x0可以是標(biāo)量、向量或矩陣。2．單變量函數(shù)的零點(diǎn)分析格式：x=fzero(‘funname’,x0)功能：在x0附近，尋找函數(shù)funname的零點(diǎn)。funnamce為一個(gè)函數(shù)名的字符串，函數(shù)為單變量實(shí)值函數(shù)。Funnamce可以為函數(shù)句柄，也可以是inline對(duì)象。函數(shù)返回值的附近函數(shù)變號(hào)。如果x為兩元素向量,則認(rèn)為x0為區(qū)間，f(x0(1))的符號(hào)與f(x0(2))的符號(hào)相反，否則返回NaN。如果找到Inf、NaN，或復(fù)數(shù)值，則停止在查找區(qū)間內(nèi)的搜索。3.4.3函數(shù)的數(shù)值積分與微分1．函數(shù)的數(shù)值積分(1)低階數(shù)值積分函數(shù)quad格式一：q=quad(‘fun’,a,b)功能：采用自適應(yīng)的Simpson積分方法，返回函數(shù)‘fun’在上限a和下限

b之間的數(shù)值積分。當(dāng)給定一個(gè)輸入值向量，‘fun’必須返回一個(gè)輸出向量。函數(shù)‘fun’可以是函數(shù)名、函數(shù)句柄或字符串。格式二：q=quad(‘fud’,a,b,tol)功能：按指定絕對(duì)誤差tol返回?cái)?shù)值積分值,tol

缺省值為1e-6。(2)高階數(shù)值積分函數(shù)quadl

(3)梯形面積法的積分函數(shù)trapz()格式一：T=trapz(Y)功能：以單位間隔，采用計(jì)算若干梯形面積的和來(lái)計(jì)算某函數(shù)的近似積分。如果Y為向量，計(jì)算Y的積分；如果Y是矩陣，得一個(gè)每列積分的行向量；如果Y為多維數(shù)組，則沿第一個(gè)非單元素維計(jì)算。格式二：T=trapz(X,Y)功能：用梯形積分法，依據(jù)X計(jì)算Y的積分。如果X為矢量，則Y必須是同大小的矢量；如果X是一列向量，并且數(shù)組Y第一非單元素維長(zhǎng)度為length(X)，則在該維中計(jì)算。(4)雙重積分函數(shù)dblquadMATLAB提供了一個(gè)求雙重積分的函數(shù)dblq