matlab01Matlab安装及使用

1984年商品化: 核心用C语言编写 九十年代在数值计算方面已经独占鳌头 现在早已广泛应用于各个领域， 也成为国 国 外理工科学生必须掌握的基本软件之一。 外理工科学生必须掌握的基本软件之一。
Matlab 的主要功能
-- 包括运算、绘图、编程三大功能，外加专业工具箱 包括运算、绘图、编程三大功能，
中科大教授李尚志对《数学实验》的解读更为精辟： 中科大教授李尚志对《数学实验》的解读更为精辟： 对数学进行折腾， 对数学进行折腾， 连蒙带猜找规律 从问题出发，学生自己动手、动眼、动脑， 从问题出发，学生自己动手、动眼、动脑，借助于计算机 成千上万次折腾），进行视觉的、数值的、 ），进行视觉的 （成千上万次折腾），进行视觉的、数值的、符号的折腾 尝试数学的探索、 尝试数学的探索、发现和应用
1.2 在命令窗口中试一试
输入矩阵和矩阵元素的访问及其元素简单添加、删除操作： 输入矩阵和矩阵元素的访问及其元素简单添加、删除操作：
A=[1 3 5;7 9 11;13 15 17] A(1,2) %矩阵的第一排第二个元素 矩阵的第一排第二个元素 A(4) %矩阵的第 个元素 按列的顺序 矩阵的第4个元素 按列的顺序) 矩阵的第 个元素(按列的顺序 A(4,3)=6 %同样轻而易举为矩阵插入元素，观察这一排的值 同样轻而易举为矩阵插入元素， 同样轻而易举为矩阵插入元素 A=[A;[2 4 6]]% 轻而易举添加一排 – 矩阵的拼合 矩阵的拼合1 A=[A,[1;2;3;4;5]]%轻而易举添加一列 – 还能想象出其他拼合吗？ 还能想象出其他拼合吗？ 轻而易举添加一列 x=A(2,:) % 行标为2，列标任意：轻而易举抽取出，矩阵的第2行行向量 : 行标为 ，列标任意：轻而易举抽取出，矩阵的第 行行向量 A(2,:)=[] % 赋一个空数组，轻而易举删除矩阵中的一行 赋一个空数组， B=A(1:2,:) %行标为 到2，列标任意：轻而易举抽取出，矩阵的 到2行 1:2 行标为1到 ，列标任意：轻而易举抽取出，矩阵的1到 行 行标为 C=A([3 2],:) % 轻而易举抽取出第 和2行– 还能想象出其他抽取吗？ [3 轻而易举抽取出第3和 行 还能想象出其他抽取吗？ A([1 3],:)=A([3 1],:) % 轻而易举交换矩阵的第 和第 行 轻而易举交换矩阵的第1和第 和第3行 A(:,2) % 猜想一下，它表示什么？试一试。。。 猜想一下，它表示什么？试一试。。。 % 也猜一猜，试一试其他的抽取可能性。。。 也猜一猜，试一试其他的抽取可能性。。。
数学软件与数学实验
教材：数学实验教程（ 教材：数学实验教程（Matlab 版） 万福永等编著， 万福永等编著，2006
什么是数学实验？ 什么是数学实验？
实验：试一试， 实验：试一试，验一验 数学实验： 利用计算机试验和解决数学问题 计算机试验和解决 数学实验： 利用计算机试验和解决数学问题 分析+猜想 试验 再分析+再猜想 再猜想+再试验 分析 猜想+试验，再分析 再猜想 再试验 猜想 试验，
是由美国的MathWork公司推出的一个为科学和工程计 是由美国的 公司推出的一个为科学和工程计 算而专门设计的高级交互式软件包。 算而专门设计的高级交互式软件包。
1980年诞生: 美国新墨西哥州大学计算机系主任 1980 :
Clever Moler 与斯坦福大学的 与斯坦福大学的John Little工程师 工程师
所谓相对误差限是指MATLAB7 语言能够区分两个不同大小的数时，这 语言能够区分两个不同大小的数时， 所谓相对误差限是指 两个数之间的最小差值: 中第一个比1大的值 两个数之间的最小差值 即，1+eps是Matlab中第一个比 大的值。 是 中第一个比 大的值。 ( PC机上 机上eps的默认值为 的默认值为2.2204*10^(-16) 机上 的默认值为 看看它们的值。。。 。。。) 运行一下 eps，esp(1), eps(2).eps(0.5) 看看它们的值。。。 ，
Matlab的发展 Matlab的主要功能 Matlab软件的界面介绍 Matlab命令窗口的使用 Matlab中的系统预定义变量 输出格式的设置 help求助命令和联机帮助 Matlab的几个实例—感性认识
Matlab 简介
Matlab的发展 的发展
Matrix Laboratory 矩阵实验室：
试一试表达式加一个分号会怎样？ 试一试表达式加一个分号会怎样？ 懒汉”的技巧： 把上面内容都拷贝到一个M-文件中 文件中， 一个 “懒汉”的技巧： 把上面内容都拷贝到一个 文件中，慢慢运行和 体会，随时实验自己所猜想的内容并记下自己的体会。。。 体会，随时实验自己所猜想的内容并记下自己的体会。。。
回顾关于向量和矩阵的几个操作要点： 回顾关于向量和矩阵的几个操作要点：
运算功能：
数值运算 矩阵的所有基本运算，求秩、 矩阵的所有基本运算，求秩、逆、行列式 矩阵的三角分解、正交分解、 矩阵的三角分解、正交分解、奇异分解等 求方程组的解， 求方程组的解，多项式的各种基本运算等等 符号计算 可以实现因式 分解、展开、合并、 因式的 可以实现因式的分解、展开、合并、简化及通分等 可以计算级数、极限、 可以计算级数、极限、导数 、积分等 还可以求出代数方程和微分方程的精确解 代数方程和微分方程的精确 还可以求出代数方程和微分方程的精确解或通解
预定义变量 ans pi inf，Inf ， nan，NaN ， eps 含义 计算结果的缺省赋值变量 计算结果的缺省赋值变量 圆周率 π
%输入 format long; pi看看它的值 输入 看看它的值
无穷大。 无穷大。 -inf为负无穷大 为负无穷大 Not-a-Number，一个不定值 如 0/0, inf/inf ， 浮点运算相对精度（相对误差） 浮点运算相对精度（相对误差）
i，j ，
虚部单位
% 运行一下： sqrt(-1) 看看它的值 运行一下： 看看它的值。 输入 clear; i 看看它的值。
Matlab 的工作界面
命令提示符 当前工作目录窗口
显示当前目录中的所有文件
工作空间窗口
主要用于管理变量， 管理变量， 管理变量 实际功能很强大
命令窗口
用来输入变量、执行命令或 执行命令文件（.m）
命令的历史记 录窗口
1.2 在命令窗口中试一试
在命令窗口输入命令可以建立和处理变量： 在命令窗口输入命令可以建立和处理变量： 建立和处理变量： 建立和处理变量：
matlab包括运算绘图编程三大功能外加专业工具箱运算功能数值运算矩阵的三角分解正交分解奇异分解等求方程组的解多项式的各种基本运算等等符号计算可以计算级数极限导数积分等还可以求出代数方程和微分方程的精确解或通解绘图功能各种二维三维绘图轻而易举实现数据可视化编程功能被称为第四代编程语言简单易学matlab专业工具箱包括动态仿真信号处理优化理论自动控制非线性控制系统辨识神经网络样条逼近图像处理财政金融模糊逻辑小波分析概率统计等等30多个工具箱并且还在继续发展中矩阵的所有基本运算求秩逆行列式可以实现因式的分解展开合并简化及通分等matlab系统的启动与退出matlab系统的启动使用windows开始菜单运行matlab系统启动程序matlab双击matlab快捷图标matlab系统的退出在matlab主窗口file菜单中选择exitmatlab在matlab命令窗口输入exit或quit单击matlab主窗口的关闭按钮matlab命令窗口用来输入变量执行命令或执行命令文件
a=1 b=2 c=a+b d=cos(a)
Matlab是基于矩阵的语言，变量可以是向量或矩阵： 是基于矩阵的语言，变量可以是向量或矩阵： 是基于矩阵的语言 输入向量和向量元素的访问及其元素简单添加、删除操作： 输入向量和向量元素的访问及其元素简单添加、删除操作：
a=[1 2 3 4] %给出一个行向量 给出一个行向量 b=[1,2,3,4] %空格和逗号都可以用于分隔一行上的元素 空格和逗号都可以用于分隔一行上的元素 c=[2;4;6;8] %给出一个列向量，用分号分隔不同的行 给出一个列向量， 给出一个列向量 x=1:2:10 % 利用冒号运算，快捷给出等差序列 中间的 是增量 利用冒号运算 快捷给出等差序列 中间的2是增量 冒号运算， 等差序列,中间的 b(3) % 向量 的第三个元素（下标从 开始） 向量b的第三个元素 下标从1开始 的第三个元素（ 开始） a(8)=3 % 轻而易举“插入”元素，观察 轻而易举“插入”元素，观察a(5)、a(6)和a(7)的值 、 和 的值 a(2)=[] % 赋一个空数组，轻而易举删除一个元素 赋一个空数组，
1.4 内存变量的管理
输入这么多变量能随意查看、保存、载入吗？ 输入这么多变量能随意查看、保存、载入吗？
可以用 who 和 whos（详细信息） 查询内存空间中的变量 （详细信息） 可以用save 命令将所有变量存入系统默认文件 matlab.mat 可以用 命令将所有变量存入系统默认文件 将所有变量存入 可以用load 命令载入默认数据文件 命令载入默认数据文件matlab.mat中的所有变量 可以用 中的所有变量 可以用 clear 命令清除当前工作空间中的所有变量 也可以指定所要查看、保存、载入或删除的文件和变量， 也可以指定所要查看、保存、载入或删除的文件和变量，如： save mydata A x z %将指定变量存入指定文件 mydata.mat 将
也可以只指定文件不指定变量，这样是对文件中所有变量的操作。 也可以只指定文件不指定变量，这样是对文件中所有变量的操作。 在命令窗口分别输入上述几个命令，试一试。。。 在命令窗口分别输入上述几个命令，试一试。。。
在工作空间中也可以轻松完成类似功能
1.5 几个常用的系统预定义变量 几个常用的系统预定义变量 系统预定义
数软件 – 数学实验的得力工具
公共的基础软件：BASIC，Pascal，FORTRAN，C 矩阵实验室系统：Matlab Matlab，Scilab，Octave 计算机代数系统：Mathematica，Maple 交互式数学系统：MathCAD，Calcwin
第一讲 Matlab 简介
本讲主要内容
1 空格和逗号都可以用于分隔一行上的元素 如： a=[1 2 3 4]和 a=[1,2,3,4] 等价 和 2 可以用分号分隔不同的行： 可以用分号分隔不同的行： 如： c=[2;4;6;8] 和 A=[1 3 5;7 9 11;13 15 17] 3 用冒号运算可以给出一个行向量 冒号运算可以给出一个行向量 如： x=1:2:10 和 x=1:10 4 向量和矩阵的元素可以利用下标表达方式访问 如： a(3)和 A(2,3),A(4) 和 5 可以直接给向量或矩阵添加元素 如： a(7)=9 和 A(5,7)=11 6 可以直接删除向量的元素或删除矩阵得行或列 如： a(2)=[]和 A(4:end,:)=[] 和 7 可以直接拼合矩阵 %添加一行 如：A=[A;[2 4 6]] 添加一行 如： A=[A,[1;2;3;4;5]] %添加一列 添加一列 8 可以抽取矩阵的子部分 : % 抽取矩阵的第二行 如： x=A(2,:) : % 抽取矩阵的第二列 如： x=A(:,2)
绘图功能：各种二维、三维绘图，轻而易举实现数据可视化 各种二维、三维绘图， 编程功能：被称为第四代编程语言，简单易学 被称为第四代编程语言， Matlab专业工具箱：
包括：动态仿真、信号处理、优化理论、自动控制、非线性控制、 包括：动态仿真、信号处理、优化理论、自动控制、非线性控制、 系统辨识、神经网络、样条逼近、图像处理、财政金融、模糊逻辑、 系统辨识、神经网络、样条逼近、图像处理、财政金融、模糊逻辑、 小波分析、概率统计等等30多个工具箱 多个工具箱， 小波分析、概率统计等等 多个工具箱，并且还在继续发展中
Matlab 系统的启动与退出
Matlab 系统的启动
开始” 使用 Windows “开始” 菜单 开始 运行 Matlab 系统启动程序 matlab 双击 Matlab 快捷图标
Matlab 系统的退出
在 Matlab 主窗口 File 菜单中选择 Exit Matlab 在 Matlab 命令窗口输入 exit 或 quit 主窗口的“关闭” 单击 Matlab 主窗口的“关闭”按钮
1.3 语句与变量
Matlab中的赋值语句 中的赋值语句
变量=表达式 变量 表达式 表达式 % 上边格式的简单格式，运算结果将赋给系统变量ans 上边格式的简单格式，运算结果将赋给系统变量
% 一般不需要保留的中间结果才用简单格式，因为系统变量 随 一般不需要保留的中间结果才用简单格式，因为系统变量ans随 时会被使用，其中的值随时在改变。 时会被使用，其中的值随时在改变。 中的变量不用事先定义， 变量命名原则 – Matlab中的变量不用事先定义，可以直接使用 中的变量不用事先定义 字母、 以字母开头 后面可以跟 字母、数字 和 下划线 长度不超过 个字符（ 长度不超过 63 个字符（6.5 版本以前为 19 个） 变量名 区分字母的 大小 写