《MATLAB語言及其應(yīng)用》教案(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上MATLAB語言及其應(yīng)用教案任課教師：王麗 任課班級：09通信（1）（2）教材：MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第2版） 出版時間：2008-08 作 者：劉衛(wèi)國 主編 出版社：高等教育出版社 專心-專注-專業(yè)內(nèi)容：書籍簡介:本書以MATLAB 7.0版為藍(lán)本介紹MATLAB功能與應(yīng)用強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐相結(jié)合貼近讀者需要注重講清有關(guān)數(shù)學(xué)方法和算法原理前提下介紹MATLAB功能；注重和有關(guān)學(xué)科領(lǐng)域結(jié)合突出應(yīng)用書中有許多應(yīng)用實(shí)例些實(shí)例既是對MATLAB重點(diǎn)和難點(diǎn)詮釋又可以更好地幫助讀者應(yīng)用MATLAB來解決實(shí)際問題具有很強(qiáng)代表性全書分為基礎(chǔ)篇應(yīng)用篇和實(shí)驗(yàn)篇基礎(chǔ)篇包括MATLAB系

2、統(tǒng)環(huán)境MATLAB數(shù)據(jù)及其運(yùn)算MATLAB矩陣分析與處理 MATLAB程序設(shè)計(jì)MATLAB圖MATLAB數(shù)值計(jì)算MATIAB符號計(jì)算應(yīng)用篇包括MATLAB圖形用戶界面設(shè)計(jì)MATLAB Notebook使用MATLAB Simulink 仿真軟件MATLAB外部程序接口技術(shù)MATLAB應(yīng)用實(shí)驗(yàn)篇和教學(xué)內(nèi)容相配合包括15實(shí)驗(yàn)以幫助讀者更好地上機(jī)操作本書可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)大學(xué)生或研究生學(xué)習(xí)教材也可供廣大科技工作者參考第1章 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境 1.1 MATLAB概貌1.1.1 MATLAB 發(fā)展1.1.2 MATLAB 主要功能1.1.3 MATLAB功能演示1.2 MATLAB環(huán)境 準(zhǔn)

3、備1.2.1 MATLAB 安裝1.2.2 MATLAB 啟動與退出1.3 MATLAB操作界面1.3.1 主窗口1.3.2 命令窗口1.3.3 工作空間窗口1.3.4 當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑1.3.5 命令歷史記錄窗口1.3.6 Stalt菜單1.4 MATLAB幫助系統(tǒng)1.4.1 幫助命令1.4.2 幫助窗口1.4.3 演示系統(tǒng) 第2章 MATLAB數(shù)據(jù)及其運(yùn)算2.1 MATLAB數(shù)據(jù) 特點(diǎn)2.2 變量及其操作2.2.1 變量與賦值2.2.2 變量 管理2.2.3 數(shù)據(jù) 輸出格式2.3 MATLAB矩陣 表示2.3.1 矩陣 建立2.3.2 冒號表達(dá)式2.3.3 矩陣 拆分2.4 MATL

4、AB數(shù)據(jù) 運(yùn)算2.4.1 算術(shù)運(yùn)算2.4.2 關(guān)系運(yùn)算2.4.3 邏輯運(yùn)算2.5 字符串2.6 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和單元數(shù)據(jù)2.6.1 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)2.6.2 單元數(shù)據(jù)第3章 MATLAB矩陣分析與處理3.1 特殊矩陣3.1.1 通用 特殊矩陣3.1.2 用 專門學(xué)科 特殊矩陣3.2 矩陣結(jié)構(gòu)變換3.2.1 對角陣與三角陣3.2.2 矩陣 轉(zhuǎn)置與旋轉(zhuǎn)3.3 矩陣求逆與線性方程組求解3.3.1 矩陣 逆與偽逆3.3.2 用矩陣求逆方法求解線性方程組3.4 矩陣求值3.4.1 方陣 行列式值3.4.2 矩陣 秩與跡3.4.3 向量和矩陣 范數(shù)3.4.4 矩陣 條件數(shù)3.5 矩陣 特征值與特征向量3.6 矩陣 超

5、越函數(shù)第4章 MATLAB程序設(shè)計(jì)4.1 M文件4.1.1 M文件 分類4.1.2 M文件 建立與打開4.2 程序控制結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)4.3 函數(shù)文件4.4 程序調(diào)試第5章 MATLAB繪圖 5.1 二維圖形 5.2 三維圖形 5.3 三維圖形的精細(xì)處理 5.4 隱函數(shù)繪圖 5.5 底層繪圖操作 5.6 光照與材質(zhì) 5.7 圖像顯示與動畫第6章 MATLAB數(shù)值計(jì)算 6.1 數(shù)據(jù)處理與多項(xiàng)式計(jì)算 6.2 數(shù)值微積分 6.3 離散傅里葉變換 6.4 線性方程組求解 6.5 非線性方程與最優(yōu)化問題求解 6.6 常微分方程的數(shù)值求解 6.7 稀疏矩陣第7章 MATLAB符號計(jì)算 7

6、.1 符號計(jì)算基礎(chǔ) 7.2 符號函數(shù)及其應(yīng)用 7.3 符號積分 7.4 級數(shù) 7.5 符號方程求解應(yīng)用篇第8章 MATLAB圖形用戶界面設(shè)計(jì) 8.1 菜單設(shè)計(jì) 8.2 對話框設(shè)計(jì) 8.3 可視化圖形用戶界面設(shè)計(jì)第9章 MATLABNotebook 使用 9.1 NOTEBook的安裝于啟動 9.2 單元的定義與執(zhí)行 9.3 輸出格式控制第10章 MATLABSimlllink仿真軟件 10.1 Simlllink操作基礎(chǔ) 10.2 系統(tǒng)仿真模型 10.3 系統(tǒng)的仿真 10.4 使用命令操作對系統(tǒng)進(jìn)行仿真 10.5 子系統(tǒng)及其封裝技術(shù) 10.6 S函數(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用第11章 MATLAB外部程序接

7、口技術(shù) 11.1 MATLAB的數(shù)據(jù)接口 11.2 MATLAB編譯器 11.3 MATLAB計(jì)算引擎 11.4 MEX動態(tài)鏈接函數(shù)接口第12章 MATLAB 應(yīng)用 12.1 MATLAB在電路分析中的應(yīng)用 12.2 MATLAB在控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 12.3 MATLAB在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用 12.4 MATLAB在力學(xué)及工程結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用 12.5 MATLAB在優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)篇實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn) MATLAB運(yùn)算基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)二 MATLAB矩陣分析與處理實(shí)驗(yàn)三 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)五 函數(shù)文件實(shí)驗(yàn)六 高層繪圖操作實(shí)驗(yàn)七 低層繪圖操作實(shí)驗(yàn)八 數(shù)據(jù)處理與多項(xiàng)式計(jì)算實(shí)驗(yàn)九

8、 數(shù)值微積分與方程數(shù)值求解實(shí)驗(yàn)十 符號計(jì)算基礎(chǔ)與符號微積分實(shí)驗(yàn)十 級數(shù)與方程符號求解實(shí)驗(yàn)十二 菜單與對話框設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)十三 Simulink 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)十四 外部程序接口實(shí)驗(yàn)十五 綜合實(shí)驗(yàn)第1章 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境本章重點(diǎn)：發(fā)展、功能、操作界面、幫助課時安排：2課時內(nèi)容安排：1、概述：MATLAB 發(fā)展、MATLAB 主要功能（1）發(fā)展 MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 兩詞的前三個字母組合而成。那是20世紀(jì)七十年代后期的事：時任美國新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任的Cleve Moler教授出于減輕學(xué)生編程負(fù)擔(dān)的動機(jī)，為學(xué)生設(shè)計(jì)了一組調(diào)用LINPACK和EISPACK庫程序的“

9、通俗易用”的接口，此即用FORTRAN編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。經(jīng)幾年的校際流傳，在Little的推動下，由Little、Moler、Steve Bangert合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市場。從這時起，MATLAB的內(nèi)核采用C語言編寫，而且除原有的數(shù)值計(jì)算能力外，還新增了數(shù)據(jù)圖視功能。MATLAB以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包（如英國的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德國的KEDDC）紛紛淘汰，而改以MATLAB為平臺加以重建。在時間進(jìn)入20世紀(jì)九十年代的時候，MATLA

10、B已經(jīng)成為國際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。到九十年代初期，在國際上30幾個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中，MATLAB在數(shù)值計(jì)算方面獨(dú)占鰲頭，而Mathematica和Maple則分居符號計(jì)算軟件的前兩名。Mathcad因其提供計(jì)算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學(xué)生歡迎。MathWorks公司于1993年推出MATLAB4.0版本，從此告別DOS版。4.x版在繼承和發(fā)展其原有的數(shù)值計(jì)算和圖形可視能力的同時，出現(xiàn)了以下幾個重要變化：（1）推出了SIMULINK。這是一個交互式操作的動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析集成環(huán)境。它的出現(xiàn)使人們有可能考慮許多以前不得不做簡化假設(shè)的非線性因素、隨機(jī)因素，從而大大提高了人們

11、對非線性、隨機(jī)動態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知能力。（2）開發(fā)了與外部進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交換的組件，打通了MATLAB進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)分析、處理和硬件開發(fā)的道路。（3）推出了符號計(jì)算工具包。1993年MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學(xué)購得Maple的使用權(quán)，以Maple為“引擎”開發(fā)了Symbolic Math Toolbox 1.0。MathWorks公司此舉加快結(jié)束了國際上數(shù)值計(jì)算、符號計(jì)算孰優(yōu)孰劣的長期爭論，促成了兩種計(jì)算的互補(bǔ)發(fā)展新時代。（4）構(gòu)作了Notebook 。MathWorks公司瞄準(zhǔn)應(yīng)用范圍最廣的Word ，運(yùn)用DDE和OLE，實(shí)現(xiàn)了MATLAB與Word的無縫連接，從而為專業(yè)科技工作者創(chuàng)造了融

12、科學(xué)計(jì)算、圖形可視、文字處理于一體的高水準(zhǔn)環(huán)境。1997年仲春，MATLAB5.0版問世，緊接著是5.1、5.2，以及和1999年春的5.3版。與 4.x相比，現(xiàn)今的MATLAB擁有更豐富的數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)、更友善的面向?qū)ο?、更加快速精良的圖形可視、更廣博的數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)分析資源、更多的應(yīng)用開發(fā)工具。（關(guān)于MATLAB5.x的特點(diǎn)下節(jié)將作更詳細(xì)的介紹。）誠然，到1999年底，Mathematica也已經(jīng)升到4.0版，它特別加強(qiáng)了以前欠缺的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力。Mathcad 也趕在2000年到來之前推出了Mathcad 2000 ，它購買了Maple內(nèi)核和庫的部分使用權(quán)，打通了與MATLAB的接口，從

13、而把其數(shù)學(xué)計(jì)算能力提高到專業(yè)層次。但是，就影響而言，至今仍然沒有一個別的計(jì)算軟件可與MATLAB匹敵。在歐美大學(xué)里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動控制、數(shù)字信號處理、模擬與數(shù)字通信、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書都把MATLAB作為內(nèi)容。這幾乎成了九十年代教科書與舊版書籍的區(qū)別性標(biāo)志。在那里，MATLAB是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本工具。在國際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認(rèn)為準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軟件。在許多國際一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到MATLAB的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被認(rèn)作進(jìn)行高效研究、開發(fā)的首選軟件工具。如美國

14、National Instruments公司信號測量、分析軟件LabVIEW，Cadence公司信號和通信分析設(shè)計(jì)軟件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB為主要支撐。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各種硬卡、儀器等都接受MATLAB的支持。（2）主要功能：計(jì)算、圖形、程序、工具2、MATLAB環(huán)境：準(zhǔn)備、MATLAB 安裝、MATLAB 啟動與退出虛擬光驅(qū)3種啟動方式：菜單方式、到安裝路勁下雙擊MATLAB.exe運(yùn)行方式、桌面快捷方式、3種退出方式：菜單、關(guān)閉窗口、命令quit或exit3、MATLAB操作界面：主窗口、命令窗口、工作空間窗口

15、、當(dāng)前目錄窗口和搜索路徑、命令歷史記錄窗口、Start菜單4、MATLAB幫助系統(tǒng)：幫助命令help、lookfor命令、幫助窗口、演示系統(tǒng)5、MATLAB功能演示例1-1 繪制正弦曲線和余弦曲線。x=0:0.5:360*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x);例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。p=3,7,9,0,-23; %建立多項(xiàng)式系數(shù)向量x=roots(p) %求根例1-3 求積分 quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解線性方程組。即：a=2,-3,1;8,3,2;45,1,-9; b=4;2;17;

16、x=inv(a)*b第2章 MATLAB數(shù)據(jù)及其運(yùn)算本章重點(diǎn)：變量、格式、矩陣、運(yùn)算、字符串課時安排：4課時內(nèi)容安排：1、MATLAB數(shù)據(jù)的特點(diǎn)（1）矩陣是MATLAB最基本、最重要的數(shù)據(jù)對象。 例如： （2） 向量可以看成是僅有一行或一列的矩陣。例如：1 2 3，28 3 9 （3）單個數(shù)據(jù)(標(biāo)量)可以看成是矩陣的特例。單個數(shù)據(jù)看著也看著矩陣。例如：10=10(4)數(shù)據(jù)類型 MATLAB定義了15種數(shù)據(jù)類型：Char,float,double,int8,int16,int32,int64,uint8,uint16,uint32,uint64,cell,structure,java類，函數(shù)句柄

17、，用戶定義類型 一般情況下，矩陣的每個元素必須具有相同的數(shù)據(jù)類型，在實(shí)際應(yīng)用中，有時需要將不同類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成矩陣的元素，也就是結(jié)構(gòu)體（Structure）和元胞(Cell)數(shù)據(jù)類型。,2、變量及其操作21變量命名：以字母開頭（不是數(shù)字、漢字開頭）后接字母、數(shù)字、下劃線的最多63個字符，區(qū)分大小寫。22 變量賦值操作（1）變量=表達(dá)式例如：a=123;b=ok （2）表達(dá)式；%把表達(dá)式值賦值給預(yù)定義變量ans 例如： 例如：將寫成MATLAB表達(dá)式將寫成MATLAB表達(dá)式（3）預(yù)定義變量：ans,eps,pi,i,j,inf,Inf,NaN,nan,nargin,nargout,realmax,

18、realmin,lasterr,lastwarn 例如：2+6i，3+pi（4）變量管理:內(nèi)存變量的顯示與刪除，who,whos,clear.（5）工作空間瀏覽器（6）變量編輯器：（7）內(nèi)存變量文件：save 文件名 變量名表 -append-ascii load 文件名 變量名表 -ascii 23 數(shù)據(jù)輸出格式：采用十進(jìn)制數(shù)表示一個常數(shù)，可用日常記數(shù)法和科學(xué)記數(shù)法，formatformat shortformat longformat short eformat long eformat ratformat hexformat compactformat loose3、MATLAB矩陣表示

19、矩陣：n×m的數(shù)據(jù)存儲空間 向量：單行或單列的矩陣標(biāo)量：1×1的矩陣 數(shù)組：矩陣是數(shù)組的特例，矩陣是二維數(shù)組，向量是一維數(shù)組。 空矩陣：表示無任何元素3.1矩陣建立1.直接輸入法矩陣元素應(yīng)用方括號（）括住每行內(nèi)的元素間用逗號（,）或空格隔開行與行之間用分號（;）或回車鍵隔開；元素可以是數(shù)值或表達(dá)式。例如：a=2,3;5,6;8,9cB=4,2+3i;5i,6ixp=2 3;4 5復(fù)數(shù)矩陣2.利用M文件建立矩陣(1)啟動有關(guān)編輯程序或MATLAB文本編輯器，并輸入待建矩陣. (2)把輸入的內(nèi)容以純文本方式存盤(設(shè)文件名為mymatrix.m)。 (3) load 文件名，就會

20、自動建立一個名為MYMAT的矩陣，可供以后使用。3.建立大矩陣大矩陣可由方括號中的小矩陣建立起來。例如A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; C=A,eye(size(A);ones(size(A),A4.冒號表達(dá)式：（1）使用冒號表達(dá)式生成向量冒號表達(dá)式的一般格式： e1:e2:e3其中e1為初始值， e2為步長， e3為終止值。冒號表達(dá)式可產(chǎn)生一個由e1開始到e3結(jié)束，以步長e2自增的行向量。在冒號表達(dá)式中如果省略e2不寫，則步長為1。當(dāng)e2省略或e2>0，e1>e3; e2<0, e1<e3都為空矩陣。（2）使用linspace和logspace函數(shù)生成向量li

21、nspace(a,b,n)%生成線性等分向量logspace(a,b,n)%生成對數(shù)等分向量說明：a、b、n三個參數(shù)分別表示開始值、結(jié)束值和元素個數(shù)；linspace函數(shù)生成從a到b之間線性分布的n個元素的行向量，n如果省略則默認(rèn)值為100； linspace(a,b,n)與a:(b-a)/(n-1):b等價。logspace函數(shù)生成從10a到10b之間按對數(shù)等分的n個元素的行向量，n如果省略則默認(rèn)值為50。3.2矩陣的拆分：1.矩陣元素訪問MATLAB允許用戶對一個矩陣的單個元素進(jìn)行賦值和操作。而不影響其它元素的值。例如 A=ones(4);A(3,2)=200只改變該元素的值，而不影響其他

22、元素的值。如果給出的行下標(biāo)或列下標(biāo)大于原來矩陣的行數(shù)和列數(shù)，則MATLAB將自動擴(kuò)展原來的矩陣，并將擴(kuò)展后未賦值得矩陣元素置為0A(4,6)=10也可以采用矩陣元素的序號來引用矩陣元素。矩陣元素按列編號，先第一列，再第二列，依次類推。A(6)顯然，下標(biāo)（subscrip）與序號(index)是一一對應(yīng)的。以m×n矩陣A為例，矩陣元素A(i,j)的序號為 (j-1)*m+i。其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系也可利用sub2ind和ind2sub函數(shù)求得sub2ind(size(A),2,3)c,d=ind2sub(size(A),6)2.利用冒號獲得子矩陣A(:,j)表示取A矩陣的第j列全部元素；A(i

23、,:)表示A矩陣第i行的全部元素；A(i,j)表示取A矩陣第i行、第j列的元素。A(i:i+m,:)表示取A矩陣第ii+m行的全部元素；A(:,k:k+m)表示取A矩陣第kk+m列的全部元素，A(i:i+m,k:k+m)表示取A矩陣第ii+m行內(nèi)，并在第kk+m列中的所有元素。 A=1,2,3,4,5;11,12,13,14,15;21,22,23,24,25;31,32,33,34,35;A(2:3,4:5)A(2:3,1:2:5)此外，還可利用一般向量和end運(yùn)算符等來表示矩陣下標(biāo)，從而獲得子矩陣。end表示某一維的末尾元素下標(biāo)。 A=1,2,3,4,5;11,12,13,14,15;21

24、,22,23,24,25;31,32,33,34,35;A(end,:)%取A最后一行元素A(1,4,3:end)%取A第1、4行中第3列到最后一列元素3.利用空矩陣刪除矩陣元素在MATLAB中，定義為空矩陣。給變量X賦空矩陣的語句為X=。注意:X=與clear X不同，clear是將X從工作空間中刪除，而空矩陣則存在于工作空間，只是維數(shù)為0。將某些元素從矩陣中刪除，采用將其置為空矩陣的方法就是一種有效的方法。 A=1,2,3,4,5;11,12,13,14,15;21,22,23,24,25;31,32,33,34,35;A(:,2,4)=%刪除A的第2列和第4列元素4 矩陣合并矩陣的合并就

25、是把兩個以上的矩陣連接起來得到一個新矩陣，“”符號可以作為矩陣合并操作符，命令格式如下：c=a b %將矩陣a和b水平方向合并為cc=a;b%將矩陣a和b垂直方向合并為c5、MATLAB數(shù)據(jù)運(yùn)算：算術(shù)運(yùn)算：+,-,*,/,點(diǎn)運(yùn)算：.*,./,.，MATLAB常用函數(shù)：sin,asin,cos,acos,tan,atan,sqrt,log,abs,rem,exp,mod,round,gcd,fix關(guān)系運(yùn)算(返回真1或假0):<,<=,>,>=,=,!=邏輯運(yùn)算（(返回真1或假0)）:&,|,位運(yùn)算：bitand,bitor,bitxor,bitshift關(guān)系與邏輯

26、運(yùn)算函數(shù)：all,any,exit,find,isempty,issparse,xor6、字符串：創(chuàng)建:s=please字符串函數(shù):setstr,mat2str,int2str,num2str,str2num,strcat,strcmp7、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和單元數(shù)據(jù)：結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：建立、引用、修改、結(jié)構(gòu)函數(shù)單元（cell）數(shù)據(jù)：建立、引用、函數(shù)第3章 MATLAB矩陣分析與處理本章重點(diǎn)：特殊矩陣、矩陣變換、矩陣求值課時安排：4課時內(nèi)容安排：1特殊矩陣的建立1.1通用特殊矩陣：zeros,ones,eye,rand,randn幾個產(chǎn)生特殊矩陣的函數(shù)：zeros 產(chǎn)生全0矩陣（零矩陣） ones 產(chǎn)生全1矩陣

27、 （么矩陣）eye 產(chǎn)生單位矩陣rand 產(chǎn)生01間均勻分布的隨機(jī)矩陣randn 產(chǎn)生01間正態(tài)分布的隨機(jī)矩陣這幾個函數(shù)的調(diào)用格式相似，下面以產(chǎn)生零矩陣的zeros函數(shù)為例進(jìn)行說明。其調(diào)用格式是： zeros(m) 產(chǎn)生m×m零矩陣 zeros(m,n) 產(chǎn)生m×n零矩陣。 zeros(size(A) 產(chǎn)生與矩陣A同樣大小的零矩陣相關(guān)的函數(shù)有： size(A) 返回包含2個元素的向量，分別是A的行數(shù)、列數(shù) length(A) 給出行數(shù)和列數(shù)中的較大者，即 length(A)=max(size(A)； ndims(A) 給出A的維數(shù)。 reshape(A,m,n) 它在矩陣總

28、元素保持不變的前提下，將矩陣A重新排成m×n的二維矩陣。例2.3 分別建立3×3、3×2和與矩陣A同樣大小的零矩陣。(1)建立一個3×3零矩陣：zeros(3)(2)建立一個3×2零矩陣：zeros(3,2)(3)建立與矩陣A同樣大小零矩陣：zeros(size(A)（4）將矩陣xv重新排成2×5、5×2矩陣xv=23,34,65,67,54,38,78,76,32,56; ym=reshape(xv,2,5) newym=reshape(xv,5,2) 1.2專門學(xué)科特殊矩陣：magic，vander,hilb,toepl

29、itz,compan,pascalmagic矩陣的每行、每列、及兩條對角線的元素之和都相等。用法：magic(n)vander矩陣的最后一列全為1，倒數(shù)第二列為一個指定的向量，其他各列是其后列與倒數(shù)第二列的點(diǎn)乘。用法：vander(n)Hilb矩陣的每個元素是，用法：hilb(n)toeplitz矩陣除第一行和第一列外，其他每個元素都與其相鄰左上角的元素相同。用法：toeplitz(x,y)或者（x）,這里x和y都為向量，生成以x為第一列，y為第一行的toeplitz矩陣伴隨矩陣compan：設(shè)多項(xiàng)式，則多項(xiàng)式的伴隨矩陣為：Pascal矩陣就是楊輝三角形矩陣，第1行和第1列都為1，其余元素為其

30、相鄰的右面和上面元素之和。2、矩陣結(jié)構(gòu)變換：2.1 矩陣轉(zhuǎn)置:B=A2.2 方陣行列式det(x)：計(jì)算方陣行列式2.3 矩陣秩rank(x)：求矩陣的秩2.4 矩陣的逆矩陣inv(x)求矩陣的逆矩陣2.5 矩陣的特征值與特征向量v,d=eig(x)：求矩陣的特征向量v和特征值d2.6 產(chǎn)生對角陣diag(x)：產(chǎn)生矩陣x的對角陣2.7 矩陣的正交陣表示 q,r=qr(x)2.8 產(chǎn)生上三角矩陣與下三角矩陣triu(x)和tril(x)：分別產(chǎn)生x的上、下三角矩陣，其 余元素補(bǔ)03數(shù)組翻轉(zhuǎn)常用數(shù)組翻轉(zhuǎn)函數(shù) ：flipud(x)、fliplr(x)、flipdim(x,dim)、rot90(x,

31、k)4、矩陣求逆與線性方程組求解：(1)矩陣逆inv(A)：用于矩陣A的秩為滿秩的方陣A。偽逆pinv(A)：對于不為滿秩的矩陣A，不存在逆矩陣，但可以一個與A的轉(zhuǎn)置矩陣A同型的矩陣B，使得： A.B.A=A和B.A.B=B此時稱矩陣B為矩陣A的偽逆，也稱廣義逆矩陣：B=pinv(A)(2)用矩陣求逆方法求解線性方程組:5、跡:trace(A) 矩陣對角線元素之和，也等于矩陣的特征值之和。6、矩陣范數(shù):norm 用以度量矩陣或向量在某種意義下的長度。設(shè)向量，則范數(shù)：（1）1-范數(shù)： norm(V,1)（2）2-范數(shù)：norm(V,2)或norm(V)（3）-范數(shù)：norm(V,inf)7、矩陣

32、條件數(shù):cond(A)8、矩陣超越函數(shù) Sqrtm,logm,expm,funm第4章 MATLAB程序設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)：M文件、選擇程序設(shè)計(jì)、循環(huán)程序設(shè)計(jì)、M函數(shù)設(shè)計(jì)課時安排：4課時內(nèi)容安排：4.1 M文件1 M文件分類M程序文件（命令文件）：無輸入?yún)?shù)、無返回參數(shù)M函數(shù)文件：有輸入?yún)?shù)，有返回值2 M文件 建立與打開（1）在matlab編輯器中（2）在其他編輯器：記事本3M文件的運(yùn)行4注解：%4.2 程序控制結(jié)構(gòu)1.順序結(jié)構(gòu)（1）數(shù)據(jù)輸入：A=input(提示信息,選項(xiàng))(2)輸入輸出： disp(輸出項(xiàng))(3)程序暫停：pause(延遲秒數(shù))（4）程序強(qiáng)行中止：Ctrl+C鍵例題：輸入系數(shù)，

33、求并顯示一元二次方程的根2.選擇程序設(shè)計(jì)（1）if語言if語句與end組成一個復(fù)合命令條件滿足則執(zhí)行語句，格式：if 條件 語句組end例如：if(fix(x)=x) disp(x); end(2)雙分支語句if elseif 條件 語句組1else 語句組2end例如：輸入x計(jì)算函數(shù)y值：(3)多分支if語句格式：if 條件1 語句組1elseif 條件2 語句組2elseif 條件m 語句組melse 語句組nend例如：從鍵盤輸入，判斷輸入的是否為大寫字母、小寫字母、數(shù)字還是其他字符。（4）switch語句根據(jù)不同的取值，分別執(zhí)行不同的語句。格式：switch 表達(dá)式 case 表達(dá)式1

34、語句組1case 表達(dá)式2語句組2case 表達(dá)式m語句組motherwise case 表達(dá)式n語句組nend當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式1時，則執(zhí)行語句組1；當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式2時，則執(zhí)行語句組2；，當(dāng)表達(dá)式的值等于表達(dá)式m時，則執(zhí)行語句組m；當(dāng)表達(dá)式的值不等于case所列的所有表達(dá)式時，則執(zhí)行語句組n。例如：輸入百分?jǐn)?shù)，根據(jù)成績判斷優(yōu)、良、中、及格、不及格等次（6）try語句用于判斷執(zhí)行語句是否存在邏輯錯誤（非語法錯誤，如除法的除數(shù)為零），格式：try 語句組1catch 語句組2end先試探執(zhí)行語句1，若存在錯誤，則執(zhí)行語句2；若不存在錯誤則只執(zhí)行語句1而不執(zhí)行語句2.錯誤信息賦給保留的

35、lasterr變量3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)（1）for語句格式1：for 循環(huán)變量=表達(dá)式1：步長：表達(dá)式3循環(huán)體語句end例題：根據(jù)，求的值，n分別取100，1000，10000.格式2：for 循環(huán)變量=矩陣循環(huán)體語句end將矩陣的每列賦給循環(huán)變量。（3）while語句格式：while 條件 循環(huán)體end例題：（4）break和continue語句例題（5）循環(huán)嵌套例題4.3 M函數(shù)1M函數(shù)格式function 輸出參數(shù)=函數(shù)名（輸入?yún)?shù)1，輸入?yún)?shù)2，）注釋部分函數(shù)體語句例題2return語句3函數(shù)調(diào)用一般函數(shù)調(diào)用遞歸函數(shù)調(diào)用4、函數(shù)參數(shù)的可調(diào)性5、全局變量global 變量名4.4 程序調(diào)試第

36、5章 MATLAB繪圖本章重點(diǎn)：掌握繪制二維和三維圖形的常用函數(shù)，掌握繪制圖形的輔助操作課時安排：4課時內(nèi)容安排：5.1 二維繪圖1. 繪制單根二維曲線plot函數(shù)的基本調(diào)用格式為：plot(x,y) 2繪制多根二維曲線plot函數(shù)的輸入?yún)?shù)是矩陣形式含多個輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)，調(diào)用格式為：plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)具有兩個縱坐標(biāo)標(biāo)度的圖形，調(diào)用格式為： plotyy(x1,y1,x2,y2)圖形保持：hold on/off3設(shè)置曲線樣式要設(shè)置曲線樣式可以在plot函數(shù)中加繪圖選項(xiàng)，其調(diào)用格式為： plot(x1,y1,選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)2,xn,yn,選項(xiàng)n)4圖

37、形標(biāo)注與坐標(biāo)控制。有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為：title(圖形名稱)xlabel(x軸說明)ylabel(y軸說明)text(x,y,圖形說明)legend(圖例1,圖例2,)axis函數(shù)坐標(biāo)標(biāo)注函數(shù)調(diào)用格式為：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：axis equal：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長刻度。axis square：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形)。axis auto：使用缺省設(shè)置。axis off：取消坐標(biāo)軸。axis on：顯示坐標(biāo)軸。5.其它二維圖形polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為： polar(theta,rho