Matlab教程MATLAB概述專業(yè)知識講座

第1章MATLAB概述

1第1頁本章目標理解MATLAB基本知識熟悉MATLAB上機環(huán)境掌握利用MATLAB進行基本運算辦法初步具有將一般數(shù)學問題轉(zhuǎn)化成對應計算機模型并進行處理能力2第2頁主要內(nèi)容1.1科學工程計算與MATLAB1.2基本運算功能1.3基本數(shù)據(jù)類型1.4數(shù)學函數(shù)3第3頁1.1科學工程計算與MATLAB科學研究和工程實踐中計算問題簡單問題：計算器或直接手工推導復雜問題：計算機編程計算機編程高級編程語言Microsoft:VisualC++、VisualBasicBorland:Delphi、C++BuilderSun:Java科學計算軟件工具MathWorks:MATLAB4第4頁科研和工程技術人員首選MATLABMATLAB具有使用方法簡單、靈活、構造性強、延展性好等長處，逐漸成為科技計算、視圖交互系統(tǒng)和程序中首選語言工具。功能強大數(shù)值運算功能強大圖形處理能力高級但簡單程序環(huán)境豐富工具箱與模塊集易于擴充5第5頁1.2基本運算功能MATLAB基本運算可分為三類：算術運算關系運算邏輯運算6第6頁1.2.1算術運算7第7頁使用變量來進行更復雜問題求解>>a=15+20-50+3*9a=12>>b=30b=30>>c=a*bc= 360>>d=a^3-b*cd= -90728第8頁逗號或分號區(qū)分>>x=2,y=3 %逗號隔開，屏幕有回顯x=2y=3>>m=2;n=3; %分號隔開，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頁基本算術運算符運算符號運算符號加+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頁例1-1求解算術體現(xiàn)式值>>(12+2*(7-4))/3^3ans=0.666711第11頁format命令MATLAB命令含義范例formatshort短格式3.1416formatshorte短格式科學格式3.1416e+000formatlong長格式3.14159265358979formatlonge長格式科學格式3.141592653589793e+000formatrat有理格式355/113formathex十六進制格式400921fb54442d18formatbank 銀行格式3.1412第12頁1.2.2關系運算運算符號運算符號大于>不大于<等于==不等于~=大于等于>=不大于等于<=13第13頁關系運算成果類型為邏輯量(0,1)

>>x=2;>>x>3ans=0>>x<=2ans=114第14頁1.2.3邏輯運算邏輯運算符用于將關系體現(xiàn)式或邏輯量連接起來，組成較復雜邏輯體現(xiàn)式。邏輯體現(xiàn)式值也是邏輯量。運算符號運算符號與&或|非~異或xor15第15頁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造類16第16頁1.3.1數(shù)值類型分類辦法一：雙精度型

（系統(tǒng)默認類型）單精度型帶符號整數(shù)無符號整數(shù)分類辦法二標量數(shù)組矩陣分類辦法三實數(shù)復數(shù)>>z1=1+2iz1=1.0000+2.0000i>>z2=3+4jz2=3.0000+4.0000i17第17頁1.3.2字符串類型字符串：包括在一對單引號中字符集合>>s='hello,MATLAB' %定義字符串變量ss=hello,MATLAB18第18頁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；變量名最大長度是有要求不一樣版本系統(tǒng)要求不一樣：19個字符、31或63個字符等可調(diào)用namelengthmax函數(shù)得到系統(tǒng)要求長度19第19頁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)用于計算成果存放默認變量名

pi圓周率π（=3.1415926...）

inf或Inf無窮大∞值，如1/0

eps浮點運算相對精度2^(-52)realmax最大正浮點數(shù)，2^(1024)-1realmin最小正浮點數(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)個數(shù)nargout函數(shù)輸出參數(shù)個數(shù)lasterr寄存最新錯誤信息lastwarn寄存最新警告信息20第20頁變量使用>>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，無顯示表達沒有定義變量>>xy=1;yx=2; %對變量賦值>>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 %這時變量xy已經(jīng)不存在了???Undefinedfunctionorvariable'xy'.21第21頁1.4數(shù)學函數(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)運算log(x)自然對數(shù)sqrt(x)求平方根復數(shù)函數(shù)abs(x)求絕對值imag(x)取出復數(shù)虛部real(x)取出復數(shù)實部conj(x)復數(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頁使用函數(shù)須注意下列幾點函數(shù)一定要出目前等式右邊函數(shù)對其自變量個數(shù)和格式都有一定要求函數(shù)允許嵌套23第23頁例1-3計算下式成果，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頁擴展閱讀1.5MATLAB背景1.5.1MATLAB歷史1.5.2MATLAB組成1.5.3MATLAB特點1.5.4其他幾個有關數(shù)學軟件1.6工具箱25第25頁上機指導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頁應用舉例計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頁應用舉例設三個復數(shù)a＝3＋4i，b＝1＋2i,，計算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頁應用舉例已知三角形三邊長分別為3、4、5，求其面積。>>a=3;b=4;c=5; %三角形三個邊長>>s=(a+b+c)/2;>>area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))area=629第29頁應用舉例計算下式成果，其中x=45°>>x=pi/180*(45); %將角度單位由度轉(zhuǎn)換