Matlab教程MATLAB概述專業(yè)知識(shí)講座

第1章MATLAB概述

1第1頁(yè)本章目標(biāo)理解MATLAB基本知識(shí)熟悉MATLAB上機(jī)環(huán)境掌握利用MATLAB進(jìn)行基本運(yùn)算辦法初步具有將一般數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)模型并進(jìn)行處理能力2第2頁(yè)主要內(nèi)容1.1科學(xué)工程計(jì)算與MATLAB1.2基本運(yùn)算功能1.3基本數(shù)據(jù)類型1.4數(shù)學(xué)函數(shù)3第3頁(yè)1.1科學(xué)工程計(jì)算與MATLAB科學(xué)研究和工程實(shí)踐中計(jì)算問題簡(jiǎn)單問題：計(jì)算器或直接手工推導(dǎo)復(fù)雜問題：計(jì)算機(jī)編程計(jì)算機(jī)編程高級(jí)編程語言Microsoft:VisualC++、VisualBasicBorland:Delphi、C++BuilderSun:Java科學(xué)計(jì)算軟件工具M(jìn)athWorks:MATLAB4第4頁(yè)科研和工程技術(shù)人員首選MATLABMATLAB具有使用方法簡(jiǎn)單、靈活、構(gòu)造性強(qiáng)、延展性好等長(zhǎng)處，逐漸成為科技計(jì)算、視圖交互系統(tǒng)和程序中首選語言工具。功能強(qiáng)大數(shù)值運(yùn)算功能強(qiáng)大圖形處理能力高級(jí)但簡(jiǎn)單程序環(huán)境豐富工具箱與模塊集易于擴(kuò)充5第5頁(yè)1.2基本運(yùn)算功能MATLAB基本運(yùn)算可分為三類：算術(shù)運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算邏輯運(yùn)算6第6頁(yè)1.2.1算術(shù)運(yùn)算7第7頁(yè)使用變量來進(jìn)行更復(fù)雜問題求解>>a=15+20-50+3*9a=12>>b=30b=30>>c=a*bc= 360>>d=a^3-b*cd= -90728第8頁(yè)逗號(hào)或分號(hào)區(qū)分>>x=2,y=3 %逗號(hào)隔開，屏幕有回顯x=2y=3>>m=2;n=3; %分號(hào)隔開，無回顯>>m %在提醒符后直接輸入變量名可查看變量值m=29第9頁(yè)基本算術(shù)運(yùn)算符運(yùn)算符號(hào)運(yùn)算符號(hào)加+減-乘*數(shù)組相乘.*左除\數(shù)組左除.\右除/數(shù)組右除./冪次方^數(shù)組冪次方.^10第10頁(yè)例1-1求解算術(shù)體現(xiàn)式值>>(12+2*(7-4))/3^3ans=0.666711第11頁(yè)format命令MATLAB命令含義范例formatshort短格式3.1416formatshorte短格式科學(xué)格式3.1416e+000formatlong長(zhǎng)格式3.14159265358979formatlonge長(zhǎng)格式科學(xué)格式3.141592653589793e+000formatrat有理格式355/113formathex十六進(jìn)制格式400921fb54442d18formatbank 銀行格式3.1412第12頁(yè)1.2.2關(guān)系運(yùn)算運(yùn)算符號(hào)運(yùn)算符號(hào)大于>不大于<等于==不等于~=大于等于>=不大于等于<=13第13頁(yè)關(guān)系運(yùn)算成果類型為邏輯量(0,1)

>>x=2;>>x>3ans=0>>x<=2ans=114第14頁(yè)1.2.3邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算符用于將關(guān)系體現(xiàn)式或邏輯量連接起來，組成較復(fù)雜邏輯體現(xiàn)式。邏輯體現(xiàn)式值也是邏輯量。運(yùn)算符號(hào)運(yùn)算符號(hào)與&或|非~異或xor15第15頁(yè)1.3基本數(shù)據(jù)類型MATLAB數(shù)據(jù)類型數(shù)值邏輯字符串元胞構(gòu)造類16第16頁(yè)1.3.1數(shù)值類型分類辦法一：雙精度型

（系統(tǒng)默認(rèn)類型）單精度型帶符號(hào)整數(shù)無符號(hào)整數(shù)分類辦法二標(biāo)量數(shù)組矩陣分類辦法三實(shí)數(shù)復(fù)數(shù)>>z1=1+2iz1=1.0000+2.0000i>>z2=3+4jz2=3.0000+4.0000i17第17頁(yè)1.3.2字符串類型字符串：包括在一對(duì)單引號(hào)中字符集合>>s='hello,MATLAB' %定義字符串變量ss=hello,MATLAB18第18頁(yè)1.3.3變量和體現(xiàn)式變量命名方式：變量名由字母、數(shù)字和下劃線組成；變量名中英文字母大小寫是有區(qū)分；變量名最大長(zhǎng)度是有要求不一樣版本系統(tǒng)要求不一樣：19個(gè)字符、31或63個(gè)字符等可調(diào)用namelengthmax函數(shù)得到系統(tǒng)要求長(zhǎng)度19第19頁(yè)MATLAB系統(tǒng)特殊變量和常數(shù)特殊變量意義

ans假如顧客未定義變量名，系統(tǒng)用于計(jì)算成果存放默認(rèn)變量名

pi圓周率π（=3.1415926...）

inf或Inf無窮大∞值，如1/0

eps浮點(diǎn)運(yùn)算相對(duì)精度2^(-52)realmax最大正浮點(diǎn)數(shù)，2^(1024)-1realmin最小正浮點(diǎn)數(shù)，2^(-1022)NaN或nan不定量，如0/0或inf/inf

i或j虛數(shù)單位nargin函數(shù)輸入?yún)?shù)個(gè)數(shù)nargout函數(shù)輸出參數(shù)個(gè)數(shù)lasterr寄存最新錯(cuò)誤信息lastwarn寄存最新警告信息20第20頁(yè)變量使用>>clear %刪除工作區(qū)中所有定義過變量>>whos %查看目前工作區(qū)內(nèi)變量信息，無顯示表達(dá)沒有定義變量>>xy=1;yx=2; %對(duì)變量賦值>>xy %查看變量xy目前數(shù)值xy=1>>whos

NameSizeBytesClassxy1x18doublearrayyx1x18doublearrayGrandtotalis2elementsusing16bytes>>clearxyyx %刪除變量xy及yx>>whos >>xy %這時(shí)變量xy已經(jīng)不存在了???Undefinedfunctionorvariable'xy'.21第21頁(yè)1.4數(shù)學(xué)函數(shù)類型函數(shù)含義三角函數(shù)sin(x)正弦值asin(x)反正弦值cos(x)余弦值acos(x)反余弦值tan(x)正切指數(shù)函數(shù)exp(x)指數(shù)運(yùn)算log(x)自然對(duì)數(shù)sqrt(x)求平方根復(fù)數(shù)函數(shù)abs(x)求絕對(duì)值imag(x)取出復(fù)數(shù)虛部real(x)取出復(fù)數(shù)實(shí)部conj(x)復(fù)數(shù)共軛數(shù)論函數(shù)round(x)四舍五入mod(x,y)求余數(shù)lcm(x,y)整數(shù)x和y最小公倍數(shù)gcd(x,y)整數(shù)x和y最大條約數(shù)22第22頁(yè)使用函數(shù)須注意下列幾點(diǎn)函數(shù)一定要出目前等式右邊函數(shù)對(duì)其自變量個(gè)數(shù)和格式都有一定要求函數(shù)允許嵌套23第23頁(yè)例1-3計(jì)算下式成果，其中a=5.67,b=7.811>>a=5.67;b=7.811;>>exp(a+b)/log10(a+b)ans=6.3351e+00524第24頁(yè)擴(kuò)展閱讀1.5MATLAB背景1.5.1MATLAB歷史1.5.2MATLAB組成1.5.3MATLAB特點(diǎn)1.5.4其他幾個(gè)有關(guān)數(shù)學(xué)軟件1.6工具箱25第25頁(yè)上機(jī)指導(dǎo)1.7MATLAB安裝和使用1.7.1安裝MATLAB系統(tǒng)1.7.2使用MATLAB系統(tǒng)1.8MATLAB幫助功能26第26頁(yè)應(yīng)用舉例計(jì)算星球之間萬有引力。>>G=6.67E-11; %引力恒量>>sun=1.987E30; %太陽質(zhì)量1.987×1030千克>>earth=5.975E24; %地球質(zhì)量5.975×1024千克>>d1=1.495E11; %太陽和地球距離1.495×1011米>>g1=G*sun*earth/d1^2 %太陽和地球引力g1=3.5431e+022>>moon=7.348E22; %月亮質(zhì)量7.348×1022千克>>d2=3.844E5; %月亮和地球二者間距3.844×105米>>g2=G*moon*earth/d2^2 %月亮和地球引力g2=1.9818e+02627第27頁(yè)應(yīng)用舉例設(shè)三個(gè)復(fù)數(shù)a＝3＋4i，b＝1＋2i,，計(jì)算x=ab/c>>a=3+4i;>>b=1+2i;>>c=2*exp(i*pi/6);>>x=a*b/cx=0.3349+5.5801i28第28頁(yè)應(yīng)用舉例已知三角形三邊長(zhǎng)分別為3、4、5，求其面積。>>a=3;b=4;c=5; %三角形三個(gè)邊長(zhǎng)>>s=(a+b+c)/2;>>area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))area=629第29頁(yè)應(yīng)用舉例計(jì)算下式成果，其中x=45°>>x=pi/180*(45); %將角度單位由度轉(zhuǎn)換