matlab入門教程精PPT課件

1、 MATLAB入門一、變 量 與 函 數(shù)二、數(shù) 組三、 矩 陣四、 MATLAB編程五、 實 驗 作 業(yè)第1頁/共25頁 1、變量 MATLAB中變量的命名規(guī)則是：（1）變量名必須是不含空格的單個詞；（2）變量名區(qū)分大小寫；（3）變量名最多不超過19個字符；（4）變量名必須以字母打頭，之后可以是 任意字母、數(shù)字或下劃線，變量名中 不允許使用標點符號. 一、變 量 與 函 數(shù)第2頁/共25頁特殊變量取 值ans用于結果的缺省變量名pi圓周率eps計算機的最小數(shù)，當和 1 相加就產生一個比1大的數(shù)flops浮點運算數(shù)inf無窮大，如 1/0NaN不定量，如 0/0i，ji=j=1nargin所用函

2、數(shù)的輸入變量數(shù)目nargout所用函數(shù)的輸出變量數(shù)目realmin最小可用正實數(shù)realmax最大可用正實數(shù)特殊變量表第3頁/共25頁2、數(shù)學運算符號及標點符號+加法運算，適用于兩個數(shù)或兩個同階矩陣相加.減法運算*乘法運算.*點乘運算/除法運算./點除運算乘冪運算.點乘冪運算反斜杠表示左除.（1）MATLAB的每條命令后，若為逗號或無標點符號， 則顯示命令的結果；若命令后為分號，則禁止顯示結果. （2）“%” 后面所有文字為注釋. （3） “.”表示續(xù)行.第4頁/共25頁函 數(shù)名 稱函 數(shù)名 稱sin(x)正弦函數(shù)asin(x)反正弦函數(shù)cos(x)余弦函數(shù)acos(x)反余弦函數(shù)tan(x)

3、正切函數(shù)atan(x)反正切函數(shù)abs(x) 絕對值max(x) 最大值min(x) 最小值sum(x)元素的總和sqrt(x) 開平方exp(x)以 e為底的指數(shù)log(x)自然對數(shù))(log10 x以 10 為底的對數(shù)sign(x)符號函數(shù)fix(x)取整3、數(shù)學函數(shù)第5頁/共25頁 MATLAB的內部函數(shù)是有限的，有時為了研究某一個函數(shù)的各種性態(tài)，需要為MATLAB定義新函數(shù)，為此必須編寫函數(shù)文件. 函數(shù)文件是文件名后綴為M的文件，這類文件的第一行必須是一特殊字符function開始，格式為： function 因變量名=函數(shù)名（自變量名）函數(shù)值的獲得必須通過具體的運算實現(xiàn)，并賦給因變量

4、. 4、M文件M文件建立方法：1. 在Matlab中，點:File-New-M-file 2. 在編輯窗口中輸入程序內容 3. 點：File-Save，存盤，M文件名必須 與函數(shù)名一致。Matlab的應用程序也以M文件保存。第6頁/共25頁例：定義函數(shù) f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2function f=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)2)2+(1-x(1)21.建立M文件：MATLAB(fun)2. 可以直接使用函數(shù)例如：計算 f(1,2), 只需在Matlab命令窗口鍵入命令：x=1 2fun(x) 返回第7頁/共25頁x=logspace(firs

5、t，last，n） 創(chuàng)建從開始，到結束，有n個元素的對數(shù)分隔行向量. 1、創(chuàng)建簡單的數(shù)組二、數(shù) 組MATLAB(shuzu1)x=a b c d e f 創(chuàng)建包含指定元素的行向量x=first：last 創(chuàng)建從first開始，加1計數(shù)，到last結束的行向量x=first：increment：last 創(chuàng)建從first開始，加increment計數(shù)，last結束的行向量x=linspace(first，last，n） 創(chuàng)建從first開始，到last結束，有n個元素的行向量第8頁/共25頁 2、 數(shù)組元素的訪問MATLAB(shuzu2)（3）直接使用元素編址序號. x(a b c d) 表示

6、提取數(shù)組x的第a、b、c、d個元素構成一個新的數(shù)組x(a) x(b) x(c) x(d). （2）訪問一塊元素： x(a ：b ：c)表示訪問數(shù)組x的從第a個元素開始，以步長為b到第c個元素（但不超過c），b可以為負數(shù)，b缺損時為1. （1）訪問一個元素： x(i)表示訪問數(shù)組x的第i個元素. 第9頁/共25頁 3 3、數(shù)組的方向 前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的. 稱之為行向量. 數(shù)組也可以是列向量，它的數(shù)組操作和運算與行向量是一樣的，唯一的區(qū)別是結果以列形式顯示. 產生列向量有兩種方法： 直接產生 例 c=1；2；3；4 轉置產生 例 b=1 2 3 4; c=b 說明：以空格

7、或逗號分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分號分隔的元素指定了不同行的元素. 第10頁/共25頁4、數(shù)組的運算 （1）標量-數(shù)組運算 數(shù)組對標量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個元素對該標量施加相應的加、減、乘、除、乘方運算. 設：a=a1,a2,an, c=標量則：a+c=a1+c,a2+c,an+c a.*c=a1*c,a2*c,an*c a./c= a1/c,a2/c,an/c(右除） a.c= c/a1,c/a2,c/an (左除） a.c= a1c,a2c,anc c.a= ca1,ca2,can MATLAB(shuzu3)第11頁/共25頁（2）數(shù)組-數(shù)組運算 當兩個數(shù)組有相同維

8、數(shù)時，加、減、乘、除、冪運算可按元素對元素方式進行的，不同大小或維數(shù)的數(shù)組是不能進行運算的. 設：a=a1,a2,an, b=b1,b2,bn則：a+b= a1+b1,a2+b2,an+bn a.*b= a1*b1,a2*b2,an*bn a./b= a1/b1,a2/b2,an/bn a.b=b1/a1,b2/a2,bn/an a.b=a1b1,a2b2,anbnMATLAB(shuzu4) 返回第12頁/共25頁三、 矩 陣 逗號或空格用于分隔某一行的元素，分號用于區(qū)分不同的行. 除了分號，在輸入矩陣時，按Enter鍵也表示開始一新行. 輸入矩陣時，嚴格要求所有行有相同的列. 例 m=1

9、2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 p=1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 31、矩陣的建立第13頁/共25頁特殊矩陣的建立：. MATLAB(matrix1)d=eye(m，n) 產生一個m行、n列的單位矩陣c=ones(m，n) 產生一個m行、n列的元素 全為1的矩陣b=zeros(m，n) 產生一個m行、n列的零矩陣a= 產生一個空矩陣，當對一項操作無結 果時，返回空矩陣，空矩陣的大小為零. 第14頁/共25頁2、矩陣中元素的操作MATLAB(matrix2)（1）矩陣A的第r行：A（r，：）（2）矩陣A的第r列：A（：，r）（4）取矩陣A的第i1i2行、第j1j

10、2列構成新矩陣:A(i1:i2, j1:j2)（5）以逆序提取矩陣A的第i1i2行，構成新矩陣:A(i2:-1：i1，：）（6）以逆序提取矩陣A的第j1j2列，構成新矩陣:A(:, j2:-1：j1 ）（7）刪除A的第i1i2行，構成新矩陣:A(i1:i2，：)= （8）刪除A的第j1j2列，構成新矩陣:A(：， j1:j2)= （9）將矩陣A和B拼接成新矩陣：A B；A；B（3）依次提取矩陣A的每一列，將A拉伸為一個列向量：A（：）第15頁/共25頁 （2）矩陣-矩陣運算 1 元素對元素的運算，同數(shù)組-數(shù)組運算。 3、矩陣的運算（1）標量-矩陣運算 同標量-數(shù)組運算。MATLAB(matri

11、x3) 2矩陣運算：矩陣加法：A+B矩陣乘法：A*B方陣的行列式：det（A）方陣的逆：inv（A）方陣的特征值與特征向量：V，D=eigA 返回第16頁/共25頁關系與邏輯運算 1、關系操作符關關系系操操作作符符說說明明小小于于大大于于=大大于于或或等等于于= =等等于于=不不等等于于第17頁/共25頁2、邏輯運算符邏邏輯輯操操作作符符說說明明與與或或非非第18頁/共25頁1、for循環(huán)：允許一組命令以固定的和預定的次數(shù)重復 for x=array commands end 在for和end語句之間的命令串commands按數(shù)組（array）中的每一列執(zhí)行一次. 在每一次迭代中，x被指定為數(shù)

12、組的下一列，即在第n次循環(huán)中，x=array(：，n)控制流MATLAB提供三種決策或控制流結構： for循環(huán)、while循環(huán)、if-else-end結構. 這些結構經常包含大量的MATLAB命令，故經常出現(xiàn)在MATLAB程序中，而不是直接加在MATLAB提示符下. 例 對n=1,2,10,求xn= 的值10sinnMATLAB(for1)第19頁/共25頁 while expression commands end 只要在表達式(expression)里的所有元素為真，就執(zhí)行while和end語句之間的命令串commands. 2、While循環(huán) 與for循環(huán)以固定次數(shù)求一組命令相反，whi

13、le循環(huán)以不定的次數(shù)求一組語句的值.MATLAB(while1) 例 設銀行年利率為11.25%。將10000元錢存入銀行，問多長時間會連本帶利翻一番？第20頁/共25頁3、If-Else-End結構（1）有一個選擇的一般形式是： if expression commands end 如果在表達式(expression)里的所有元素為真，就執(zhí)行if和end語句之間的命令串commands. MATLAB(fun1) 1(),2( ,1211)( 2ffxxxxxf求設例 先建立M文件定義函數(shù)f（x），再在Matlab命令窗口輸入fun1(2),fun1(-1)即可。第21頁/共25頁2) 有三個或更多的選擇的一般形式是： if （expression1） commands1 else if （expression2） commands2 else if （expression3） commands3 else if elsecommands endendend end第22頁/共25頁) 1(),5 . 0(),2( ,0 x1x021x1xf(x) 32fffxx求設例 先建立M文件定義函數(shù)f（x），再在Matlab命令窗口輸入fun2(2),fun2(0.5), fun2(-1)即可。MATLAB(fun2) 返回第23頁/共25頁對以下問題,編寫M文