第2講常用數(shù)學(xué)軟件

1、第二講第二講 常用數(shù)學(xué)軟件常用數(shù)學(xué)軟件基礎(chǔ)教研部：夏基礎(chǔ)教研部：夏 冰冰n數(shù)學(xué)軟件的種類及其特點(diǎn)n數(shù)學(xué)軟件在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用常用數(shù)學(xué)軟件常用數(shù)學(xué)軟件 數(shù)學(xué)軟件的種類及其特點(diǎn)數(shù)學(xué)軟件的種類及其特點(diǎn)n通用符號(hào)計(jì)算軟件n通用數(shù)值運(yùn)算軟件n專業(yè)軟件n教學(xué)、演示類軟件符號(hào)計(jì)算軟件符號(hào)計(jì)算軟件FMathematicaFReduceFMapleFMuMathFDeriveFEureke數(shù)值運(yùn)算數(shù)值運(yùn)算軟件軟件FMATLABFMathCAD專業(yè)軟件專業(yè)軟件F統(tǒng)計(jì)軟件：SAS、SPSSF有限元計(jì)算：ANSYS、SAPF球體幾何及大地測(cè)量： SphericF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：Neural Work Professiona

2、lF.教育軟件教育軟件FMathCADFSmathFMath ExtraF.數(shù)學(xué)軟件在教學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件在教學(xué)中的應(yīng)用n大規(guī)模運(yùn)算n數(shù)值實(shí)驗(yàn)n作圖Mathematica的基本功能的基本功能n數(shù)值運(yùn)算（Numeric Computation）n符號(hào)運(yùn)算（Algebric Computation）n圖像處理（Graphics ）n語(yǔ)言功能（Programing Language)Mathematica的畫圖功能 MATLAB是基于矩陣的一種計(jì)算工具，它已經(jīng)成為世界各國(guó)高校和研究人員中最為流行的軟件之一。它提供了豐富可靠的矩陣運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、圖形繪制、圖像處理等便利工具，并且由于Matlab的廣泛

3、應(yīng)用，很多理論的創(chuàng)始人在MATLAB上開(kāi)發(fā)了相關(guān)的工具箱，現(xiàn)在MATLAB附帶的各方面工具箱有：控制系統(tǒng)、通訊、符號(hào)運(yùn)算、小波計(jì)算、偏微分方程、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、圖像、金融、LMI控制、QFT控制、數(shù)字信號(hào)處理、模糊控制、模型預(yù)估控制、頻域辨識(shí)、高階譜分析、統(tǒng)計(jì)學(xué)、非線性控制系統(tǒng)、圖像處理、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、m 分析、信號(hào)處理、插值、優(yōu)化、魯棒控制、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)辨識(shí)等等，并且MATLAB提供了圖形化的時(shí)域仿真程序-Simulink，在高校中還開(kāi)發(fā)有：振動(dòng)理論、化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、語(yǔ)音處理等等方面的工具箱。 MATLABMATLAB簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介Matlab 窗口簡(jiǎn)介窗口簡(jiǎn)介1. 二維圖形 1.1基本形式 Matla

4、b最常用的畫圖形的命令是plot.y=0 0.58 0.70 0.95 0.83 0.25;plot(y) 生成的圖形如下圖所示,是以序號(hào)1,2,3,6為橫坐標(biāo)、數(shù)組y的數(shù)值為縱坐標(biāo)畫出的折線。MatlabMatlab的畫圖功能的畫圖功能11.522.533.544.555.5600.10.20.30.40.50.60.70.80.91 1.2多重線 在同一個(gè)畫面上可以畫許多條曲線，只需多給出幾個(gè)數(shù)組，例如x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 1.3線

5、型和顏色 Matlab對(duì)曲線和線型和顏色有許多選擇，標(biāo)注的方法是在每一對(duì)數(shù)組后加一個(gè)字符串參數(shù)，說(shuō)明如下: 線型 線方式 實(shí)線 : 點(diǎn)線 -.虛點(diǎn)線 波折線 線型 點(diǎn)方式 .圓點(diǎn) +加號(hào) * 星號(hào) x x形 o小圓 顏色 y黃 r 紅 g 綠 b 藍(lán) w 白 k 黑 m 紫 c青例：例：x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,b:,x,y2,g-.)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 1.4網(wǎng)格和標(biāo)記 在一個(gè)圖形上可以加網(wǎng)格、標(biāo)題、x軸標(biāo)記、y軸標(biāo)記，用下列命令完成這些工作。x=linspace(0

6、,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)gridxlabel(Independent Variable X)ylabel(Depependent Varibles Y and Z)title(Sine and Cosine Curves)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Independent Variable XDependent Variables Y and ZSine and CoSine Curves2. 三維圖形2.1帶網(wǎng)格的曲面作曲面z=f(x,y)的圖形,如2222sin7.57.5,7.57.5xyzxyxy用以下程序?qū)崿F(xiàn)：x=-7.5:0.5:7.5;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z)將mesh改為surf2.2空間曲線作螺旋線x=sint y=cost z=t用以下程序?qū)崿F(xiàn) t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin