第1章 MATLAB简介
MatLab1第一讲 MatLab简介及基本运算
MatLab & 数学建模第一讲MatLab简介及基本运算一、MatLab简介MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。
那是20世纪七十年代后期的事：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。
从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。
在时间进入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内容。
这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。
在那里，MATLAB是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。
在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。
在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB的应用。
在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。
如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。
第1章MATLAB简介讲稿
第一篇MATLAB入门第1章MATLAB简介MATLAB（Matrix Laboratory）是由MathWorks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱。
它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力。
1.1 MATLAB的主要特点该软件的主要特点：⑴简单易学：MATLAB是一门编程语言，其语法规则与一般的结构化高级编程语言大同小异，而且使用更方便，具有一般语言基础的用户很快就可以掌握。
⑵代码短小高效：由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数，用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等，通过调用函数很快就可以解决问题，而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。
⑶计算功能非常强大：该软件具有强大的矩阵计算功能，利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆等运算，而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵，非常适合于有限元等大型数值算法的编程。
此外，该软件现有的数十个工具箱，可以解决应用中的很多数学问题。
⑷强大的图形绘制和处理功能：该软件可以绘制常见的二维三维图形，还可以对三维图形进行颜色、光照、材质、纹理和透明性设置并进行交互处理。
⑸可扩展性能：可扩展性能是该软件的一大优点，用户可以自己编写M文件，组成自己的工具箱，方便地解决本领域内常见的计算问题。
此外，利用MATLAB编译器可以生成独立的可执行程序，从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。
1.2 MATLAB桌面简介启动MATLAB时，MA TLAB的桌面如图1－1。
可以根据需要改变桌面外观，包括移动、缩放和关闭工具窗口等。
MATLAB桌面包括表1－1中的几种工具窗口，在默认情况下，它们中间有一些没有显示。
1.2.1 启动按钮(“Start”)打开MATLAB主界面以后，单击“Start”按钮，显示一个菜单，利用“Start”菜单及其子菜单中的选项，可以直接打开MA TLAB的有关工具。
第1章-MATLAB概述资料讲解
第1章-M A T L A B概述第1章MATLAB概述MATLAB源于Matrix Labortary，即矩阵实验室，是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真，以及交互式程序设计的高科技计算环境。
MATLAB软件的官方网站为，中国网站为。
1.1 MATLAB简介MATLAB将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB软件提供了大量的工具箱，可以用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域，解决这些应用领域内特定类型的问题。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，非常符合科技人员对数学表达式的书写格式，利用MATLAB解决问题要比C或Fortran等语言简捷的多。
目前MATLAB软件已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。
在欧美等高等学校，MATLAB软件已经成为线性代数、数字信号处理、动态系统仿真等课程的基本教学工具。
1.2 MATLAB的特点由于MATLAB软件功能强大，而且简单易学，已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件，能够极大的提高工作的效率和质量。
与其他的计算机高级语言相比，MATLAB软件有许多非常明显的优点。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除1.2.1 界面友好，容易使用MATLAB软件中有很多的工具，这些基本都采用图形用户界面。
MATLAB的用户界面非常接近Windows的标准界面，操作简单，界面比较友好。
第1章 MATLAB基本知识
1.2.3 MATLAB的M文件
MATLAB的M文件有两种形式：文本文件和函数文件。 M文件可以通过M文件
编辑器建立完成，
即通过MATLAB命令窗
口的File菜单下的New
命令建立M-File。 M文件编辑器窗口如图 1-4所示。
图1-4 M文件编辑器
1. 文本文件 例如，在 ( , ) 间绘制建立一个正弦函数图形 在M文件编辑器中输入以下程序：
S2=b+c+d
S3=a-b-d
程序如下：
Function[s1,s2,s3]=abcdyunsuan(a,b,c,d) S1=a+b+c; S2=b+c+d; S3=a-b-d; 该函数文件的文件名应是？ 如何使用该函数？
例：设计一个函数文件，实现S=a+b+c-d的运算
3．M文件的管理
文件管理命令与功能
命令名 cd x=cd cd path delete wq dir matlabroot 实现功能 显示当前目录 返回当前工作目录到目录x 改变目录到path 删除文件wq.m 列出当前目录的文件 返回到matlab根目录
path
type wq what
显示或修改matlab的搜索路径
在命令窗口显示wq.m文件 显示当前目录的M文件和MAT文件
>> a=5, ↙ 执行后显示： a= 5 >> b=6; ↙ >> c=a*b 执行后显示： c= 30
1. 变量
变量的命名：
变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、 数字或下划线(不能超过19个字符)
变量名区分字母的大小写 变量中不能包含有标点符号
matlab第1章 MATLAB概述
1.3 MATLAB帮助系统
❖ MATLAB的各个版本都为用户提供了非常详细的帮助系统， 可以帮助用户更好的了解和运用MATLAB。因此，不论用户 是否使用过MATLAB，是否熟悉MATLAB，都应该了解和掌 握MATLAB的帮助系统。
一、纯文本帮助
❖ MATLAB的所有命令、函数的M文件都有一个注释区。在该区中用纯文 本形式简要地叙述了该函数的调用格式和输入、输出变量的含义。该帮 助内容最原始，但也最真切可靠。每当MATLAB不同版本中的函数文件 发生变化时，该纯文本帮助也跟着同步更新。所以，纯文本帮助具有独 特的作用。
❖ 用户可以在MATLAB的命令窗口中输入命令“helpbrowser”或“helpdesk”或“doc” 来打开“帮助导航/浏览器”交互界面，如图所示。
1.4 MATLAB的工具箱
❖ 针对各个应用领域中的问题，MATLAB提供了许多实用函数，称为工具 箱函数。
❖ 目前，MATLAB提供了30多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控 制系统、非线性控制设计、鲁棒控制、系统辨识、最优化、神经网络、 模糊系统和小波等。它们提供了各个领域应用问题求解的便利函数，使 系统分析与设计变得更加简捷。
三、帮助导航/浏览器
❖ MATLAB中提供的帮组信息的“导航/浏览器”交互界面是MATLAB5.x以后的版 本的重要改进。这个交互界面主要有帮助导航和帮助浏览器两个部分组成。这个 帮助文件和M文件中的纯文本帮助无关，而是MATLAB专门设置的独立帮助系统。 该系统对MATLAB的功能叙述得全面、系统，而且界面友好，使用方便，是用 户查找帮助的重要途径。
❖ 在MATLAB中，以复数矩阵作为基本编程单元，使矩阵操作变得轻而易举 ❖ MATLAB语句书写简单，表达式的书写如同在稿纸中演算一样，与人们的手工
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章：MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件，它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB，只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章：MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用各种命令来进行基本的数学运算，例如加减乘除、幂运算等。
此外，还可以定义变量、矩阵和向量，并进行复杂的数学运算。
提示：使用分号可以取消输出结果。
第三章：MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合，可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块，可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章：MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面（GUI）工具箱，用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱，可以通过拖拽和放置的方式创建界面，并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章：MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能，可以将数据以各种图表形式呈现出来，如散点图、柱状图、曲线图等。
此外，还可以对图表进行自定义设置，如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章：MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱，可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外，还可以进行图像的变换和特征提取，用于图像识别和分析。
第七章：MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外，还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章：MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具，可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等，用于解决各种实际问题。
1第一章 Matlab语言概述
（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。
得到了广泛的应用。
MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。
它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。
MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。
与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。
并且还具有良好的数据可视化功能。
MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。
扩展部分-主要指工具箱。
§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。
* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。
* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。
不得包含空格和标点。
* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。
表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。
Matlab基础简介课件
一、Matlab的特点
强大的数值计算和工程运算功能
如求解线性方程组Ax=b,A为方阵，matlab中直接x=b/A即可得 结果。
高级图形和可视化数据处理能力 基于向量，数组和矩阵的高级程序设计语言，
语言简单，编程容易，边解释边执行，语法与C语言类似。
支持科学和工程计算标准的开放式可扩充结构
X=
-2.0000 1.0000
1.5000 -0.5000
矩阵元素的赋值与运算
Matlab允许用户对矩阵的单个元素进行赋值 和操作，Matlab此时命令方式为
X(i,j)=变量名
矩阵的行列式运算： a1=det(a)
矩阵的特征值及特征多项式（eig或eigs ）
求矩阵A的特征向量V及特征值D，满足A*V=V*D。其中D的对角线
E = [1 2;3 4]; F = [2 3;4 5]; G = E .* F
G= 26 12 20
矩阵与常数间的运算
常数与矩阵的运算即是同此矩阵各元 素之间进行运算
数除是指矩阵每个元素都除以此常数 ，因此常数只能作为除数。
矩阵的除法（左除“|”和右除“/”）
右除要作矩阵的逆然后再作矩阵的乘法，通常速度较快 左除不需要计算逆，直接进行除运算，可以避免被除矩
a=[1 2], b=[3 4] 则c=a.*b=[3 8]
.^ 为向量的乘方运算，例如
c=a.^2=[1 4]
b. 向量的除法运算
向量点积、叉积和混合积
点积：两个向量在其中一个向量方向上的投影的乘积
a=[1,2,3]; b=[3,4,5];
dot(a,b)
ans=
(相当于sum(a.*b))
26
对数等分向量的生成 y=logspace(x1,x2) 生成(1*50)维的对数等分向量，使得 y(1)=10^x1,y(50)=10^x2 y=logspace(x1,x2,n) 生成(1*n)维的对数等分向量，使得y(1)=10^x1,y(n)=10^x2 例：》a2=logspace(0,5,6) a2= 1 10 100 1000 10000 100000
第1讲MATLAB简述
第1讲MATLAB简述MATLAB2009从入门到精通课程主要内容?第1章MATLAB简介第2章数值运算第3章单元数组和结构第4章字符串第5章符号运算第6章MATLAB绘图基础第7章程序设计第8章计算方法的MATLAB实现?第9章优化设计第10章SIMULINK仿真初探第1章MATLAB简介MATLAB是一种高效能的、用于科学和技术计算的计算机语言。
它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。
MATLAB 是一个交互式系统（写程序与执行命令同步），其基本的数据元素是没有维数限制的阵列，因此采用MATLAB编制包含矩阵和向量问题的程序时比采用只支持标量和非交互式的编程C或FORTAN语言更加方便。
MATLAB 的全名是Matrix Laboratory，意思是矩阵实验室，是由MathWorks公司推出的。
1.1 概述MATLAB语言的优点：(1)简单易学；(2)代码短小高效，只需熟悉算法特点、使用场合、函数调用格式和参数意义，不必花大量时间纠缠具体算法；(3)计算功能非常强大；(4)强大的图形表达功能；(5)可扩展性能。
MATLAB的一个重要特色：它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱（toolbox）的特殊应用子程序。
工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。
1.2 运行环境MATLAB提供两种运行方式：?一是命令行方式；二是M文件方式。
具体情况见下面的两幅图。
命令行运行方式M文件输入方式主界面功能介绍命令窗口右侧是工作空间窗口，其中包括变量名、变量数组大小、变量字节大小和变量类型。
双击该变量会出现该变量的详细信息。
命令历史窗口显示所有执行过的命令，可以双击再次执行。
当前目录窗口显示当前目录下所有文件类型和最后修改时间。
1.3 MATLAB2009的通用命令1.4 MATLAB的帮助系统命令行中输入help，列出所有函数类别和工具箱的名称和功能。
matlab 教程 第一章Matlab基础知识
函数名称
函数功能
rat(x)
rats(x) sign(x) rem(x,y ) gcd(x,y) lcm(x,y) exp(x) pow2(x) log(x) log2(x)
将实数化为分数表示
将实数化为多项式表示 符号函数 求x除y的余数 整数x和y的最大公因数 整数x和y的最小公倍数 自然指数 2的指数 自然对数 以2为底的对数
菜单栏 Command Window(命令窗口） Current Directory(当前目录） Command History(指令历史） Wordspace(工作空间）
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三、 Matlab操作的注意事项
1) MATLAB命令窗口中的‚>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命 令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入 的命令，并在命令后面给出计算结果, 否则不执行。 2) MATLAB是区分字母大小写的。如果使用和原来定 义的变量一样的名字赋值，原变量名将自动被覆 盖，系统不会出错。 3) 在MATLAB命令区如果某个命令一行输不下，可 以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回 车键，达到换行的目的。
作用 调用前一个命令行 调用后一个命令行 光标左移一个字符 光标左移一个字符 光标左移一个单词 光标左移一个单词 光标移至行首 光标移至行尾 清除当前行 清除光标所在位置后的字符 清除光标所在位置前的字符 删至行尾
第三节 Matlab 的变量与表达式
一、Matlab的变量 二、 Matlab的运算符 三、 Matlab的表达式 四、 Matlab的数据显示格式
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第1章 Matlab简介及基础
强大的数值（矩阵）运算功能 广泛的符号运算功能 高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视化功能） 可靠的容错功能 应用灵活的兼容与接口功能 信息量丰富的联机检索功能
矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是基于矩阵运算的处理工 具。 变量 矩阵，运算 矩阵的运算 例如 C = A + B ，A、B、C都是矩阵，是矩阵的加运算 即使一个常数，A=2，MATLAB也看做是一个1×1的矩阵
符号运算功能
符号运算即用字符串进行数学分析 允许变量不赋值而参与运算 用于解代数方程、微积分、复合导数、有理函数、泰乐级数展开、 寻优等等，可求得解析符号解
丰富的绘图功能与计算结果的可视化
具有高层绘图功能——两维、三维绘图 具有底层绘图功能——句柄绘图 使用plot函数可随时将计算结果可视化
图形化程序编制功能
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，设置 添加选中目录 搜索路径的方法有：
用path命令设置搜索路径 例如，将用户目录c:\mydir加到搜索路径下，可在命令窗口输入命 令： path(path,’c:\mydir’) 添加选中目录及 用对话框设置搜索路径 其子目录 在MATLAB的“File”菜单中选“Set Path”命令或在命令窗口执 行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或 Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后，保存即可。
可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容 用函数CMEX、FMEX实现
容错功能
非法操作时，给出提示，并不影响其操作
开放式可扩充结构
matlab 所有函数都是开放的，用户可按自己意愿随意更改，正因 为此功能，使得matlab的应用越来越广泛
第1章MATLAB简介
➢然后单击图1-1中 的“Next”按钮，将 出现图1-2协议基 本信息对话框，填 入相应的内容；
➢单击“Next”按钮， 进入图1-3软件许 可协议对话框，选 中“yes”后；单击 “Next”按钮
第1章MATLAB简介
➢进入图1-4安装类型选择对话框，有两个选项： “Typical”选项表示安装所有组件，是完全安装， “Custom”选项表示自定义安装，根据需要进行选择， 这里选择的是“Typical”完全安装，单击“Next”按钮
第1章MATLAB简介
MATLAB主窗口
菜单栏
– File菜单：实现文件的有关操作，如新建文件、打开文 件和导入文件等。
– Edit菜单：实现命令窗口的编辑，如复制、粘贴和删除等操作。 – View菜单：用于设置如何显示当前目录下的文件，或如何在工作
空间窗口中显示变量。 – Graphics菜单：用来打开绘图工具。 – Debug菜单：设置程序的调试。 – Desktop菜单：设置主窗口中需要打开的子窗口。 – Window菜单：实现已打开的各窗口间的切换，或关闭所有的窗
第1章MATLAB简介
➢进入图1-5安装目 录选择对话框，单 击“Browse”按钮选 择路径后，单击 “Next”按钮。
➢将进入图1-6安装 进度对话框，安装 完成后，就可以启 动MATLAB了。
第1章MATLAB简介
• MATLAB系统的3种启动方法
➢使用Windows的“开始”菜单。 ➢ 运行MATLAB系统的启动程序matlab.exe。 ➢ 利用桌面上的快捷方式。
功能
Sum Polynomial Dot Product MinMax
对输入求代数和 多项式 点积（内积） 求最值
第一章matlab概述
图1-3 License AgreelActionType 对话框
第2章
大规模可编程逻辑器件
Step6：定义安装的目录和所要安装的产品
图1-5 典型安装类型下定义安装目录
图 1-6 自定义安装类型下定义安装目录和选择产品
第2章
大规模可编程逻辑器件
第2章
大规模可编程逻辑器件
第三节
Matlab应用开发环境
Matlab7的工作界面如图1-14所示:
图 1-14 Matlab7工作环境界面
第2章
大规模可编程逻辑器件
一、菜单栏和工具栏
【File】菜单 Import Data：向工作空间导入数据； Save Workspace As：将工作空间的变量存储在某一 文件中，文件的扩展名为mat；
三、退出Matlab7方法
在Matalb7命令窗口的“File”菜单下选择“Exit Matlab”； 快捷键“Ctrl+q”； 在命令窗口输入“quit”； 在命令窗口输入“exit”； 用鼠标单击Matlab7命令窗口右上角的退出按钮； 用鼠标双击Matlab7命令窗口左上角的图标。
第2章
大规模可编程逻辑器件
图1-1 “Welcome to the MathWorks Installer”对话框
Step3：输入用户信息
图1-2 License Information 对话框
第2章
大规模可编程逻辑器件
Step4：浏览如图1-3所示的软件许可协议(License Agreement) 点击接受此协议的单选按钮“Yes”后，单击“Next”。
0.00000123450000
1.234500000000000 e-006 1.234500000000000 e-006 3eb4b6231abfd271 1/810045
matlab第一章知识要点
matlab第一章知识要点Matlab第一章知识要点第一章主要介绍了Matlab的基本概念和基本操作。
本文将围绕以下几个要点进行详细阐述。
一、Matlab的基本概念Matlab是一种用于科学计算和工程应用的高级编程语言和环境。
它的名称来源于Matrix Laboratory（矩阵实验室），因为Matlab最初是为数值计算和矩阵计算而设计的。
在Matlab中，数据以矩阵的形式存储和处理，这使得Matlab在数学运算和科学计算方面具有很大的优势。
二、Matlab的基本操作1. Matlab的界面Matlab的界面分为命令窗口、编辑窗口、工作区和命令历史窗口等几个部分。
命令窗口是用户与Matlab交互的主要界面，用户可以在命令窗口中输入和执行Matlab命令。
编辑窗口用于编写和编辑Matlab脚本文件，工作区用于显示当前Matlab的变量和数据，命令历史窗口用于查看之前执行的命令。
2. Matlab的基本命令Matlab提供了丰富的基本命令，用于完成各种数学运算、数据处理、图形绘制等任务。
例如，可以使用"disp"命令将文本或变量的值输出到命令窗口，使用"fprintf"命令将格式化的文本输出到文件，使用"sin"命令计算正弦值等。
3. Matlab的数据类型Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型和结构型等。
数值型数据用于存储和处理数值，字符型数据用于存储和处理字符，逻辑型数据用于存储和处理逻辑值（真或假），结构型数据用于将不同类型的数据组合在一起。
4. Matlab的变量和赋值在Matlab中，可以使用变量来存储和处理数据。
变量的命名规则是以字母开头，后面可以跟字母、数字或下划线。
赋值操作用于将数据存储到变量中，可以使用等号（=）进行赋值。
5. Matlab的运算符Matlab提供了各种运算符，用于完成数学运算、逻辑运算和位运算等。
第一章_MATLAB简介
第一章_MATLAB简介第一章 MATLAB简介本章主要介绍MATLAB的基本用途、功能、安装方法、启动界面以及一些系统命令，为后面章节的学习做准备。
1.1 MATLAB简介MATLAB 产品家族是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。
自1980年问世以来，由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路，使得 MATLAB 在多种领域都有广阔的应用空间，特别是在 MATLAB 的主要应用方向—科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具，已广泛应用于生物医学工程、图像信号处理、语言信号处理、信号分析、电信、时间序列分析、控制论和系统论等各个领域。
由于使用MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以学习MATLAB不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。
因而，MATLAB具有用法简易、运用灵活、程序结构性强且兼具延展性等特点。
MATLAB的含义是矩阵实验室（MATRIX LABORATORY），其名字来自MATrix和LABoratory两个词的前三个字母的组合。
主要用于矩阵的方便存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵。
MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄。
MATLAB具有很强的数值运算功能，在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用。
MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组（或称阵列），这使得MATLAB高度“向量化”。
经过十几年的完善和扩充，MATLAB现已发展成为线性代数课程的标准工具。
由于它不需定义数组的维数，并给出了矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所无法比拟的。
在命令窗口（MATLAB command window）键入Simulink，就会出现交互式模型输入与仿真环境Simulink 的窗口。
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第一章 MATLAB简介
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MATLAB工作界面
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命令窗口 历史窗口 当前目录窗口 工作间管理窗口
MATLAB环境
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MATLAB是一个交互式的计算环境
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一般来说，一个命令行输入一条命令，运行上述程序时，按 ’ Enter’ 分号; —— 取消运行显示 ↑,↓ —— 调回已输入的指令行 一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前 一命令后带有分号，则逗号可以省略。 如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理 行之后加上3个小黑点并按’Shift’再按’Enter’ ，然后接着下一个物理 行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符。 获取帮助 help, lookfor, doc, 查看内存变量 who,whos 清除内存变量 clear
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三维曲线：plot3函数 调用格式：plot3(x1,y1,z1,选项)
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x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义 和plot函数相同。
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例1.4 试绘制三维曲线
x = sin (t); y = cos(t); z = tsin (t)cos(t); t 2 [ 0;20¼ ]
三维曲面I
金融数值分析与模拟
教材：《Numerical Methods in Finance
and Economics —— A MATLAB Based Introduction》 By Paolo Brandimarte
主要内容
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MATLAB简介 数值分析基础 二叉树方法 差分方法 蒙特卡洛方法
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具有丰富的预定义函数
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MATLAB关于大小写敏感
MATLAB——矩阵实验室
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MATLAB的所有数值功能都是以矩阵为基本单 元进行的。 矩阵的输入
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直接输入:将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行 的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或 逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。 函数输入 zeros, ones, eye, rand, randn, magic （ 常用于初始化矩阵） 冒号： （代表矩阵的某行或某列） 空向量[]（常用于删除子矩阵）
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例1.10 计算eps的值。 eps returns the distance from 1.0 to the next largest double-precision number, that is eps = 2^(-52). 循环中断命令：break函数
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遇到此语句立即执行此循环 end 的后续语 句
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例1.9 建立希尔伯特矩阵 H = (hij )n×n
1 其中 hij = . i + j −1
程序控制语句II——循环语句II
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while循环
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while语句格式： while (条件) 循环体语句 end 执行过程：若条件成立，则执行循环体语 句，执行后再判断条件是否成立，如果不成 立则跳出循环。
fname为函数名，以字符串形式出现，lims为x,y 的取值范围。 选填：tol为相对允许误差，选项定义与plot函数 相同。
图形窗口的分割
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subplot函数
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调用格式：subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成m×n个绘图 区，即每行n个，共m行，区号按行优先编 号
三维图形
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标量可与矩阵直接进行如上运算
矩阵的运算II
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关系运算：
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<(小于), <=(小于或等于), >(大于),>=(大于或等于) ==(等于)、～=(不等于)
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运算法则：
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当两个比较量是标量时，直接比较两数的大小。若关系成立，关 系表达式结果为 1，否则为0。 当参与比较的量是两个维数相同的矩阵时，比较是对两矩阵相同 位置的元素按标量关系运算规则逐个进行，并给出元素比较结果。 最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，它的元 素由0或1组成。 当参与比较的一个是标量，而另一个是矩阵时，则把标量与矩阵 的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较，并给出元素比较结 果。最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相同的矩阵，它 的元素由0或1组成。
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函数文件(Function File)
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函数文件
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函数文件由function语句引导，其基本结构为： function 输出形参表=函数名(输入形参表) 注释说明部分 函数体语句
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其中以function开头的一行为引导行，表示该M文件 是一个函数文件。 输入形参为函数的输入参数，输出形参为函数的输 出参数。当输出形参多于一个时，则应该用方括号 括起来。
MATLAB程序设计
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M文件
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用MATLAB语言编写的程序，称为M文件， 文件后缀为*.m。 M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑 程序来建立和编辑，而一般常用且最为方便 的是使用MATLAB提供的文本编辑器。
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M文件的建立
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启动MATLAB文本编辑器的方法
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菜单操作。 命令按钮操作。 命令操作: 在MATLAB命令窗口输入命令edit。
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例1.3 在 0≤x≤2 区间内，绘制曲线
y1 = 2e- 0:5x ; y2 = cos(4¼x)
并利用title, xlabe, ylabel, text, legend命 令给图形添加标注。
对函数自适应采样的绘图函数
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fplot函数
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调用格式：fplot(fname,lims,选项)
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注意点
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命令文件在运行过程中可以调用MATLAB 工作域内的所有数据，其其产生的变量 均为全局变量。 函数文件中的变量除非特殊声明外，均 为局部变量。 以符号%引导的是注释行，不可执行， 可供help命令查询。
程序控制语句I——选择语句
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if语句——三种格式
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单分支if语句 if 条件 语句组 end
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语句用于实现多分支选择结构
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例1.8 试建立如下函数
8 < 0; x ·0; x; 0 < x ·1; f(x) = : 1; x > 1
程序控制语句II——循环语句I
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for循环
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for 语句格式： for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3 循环体语句 end
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其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的 值为步长，表达式3的值为循环变量的终值。步 长为1时，表达式2可以省略。
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例1.11 用循环求解求最小的m，使得
Xm
i= 1
i > 10000:
程序控制语句III——分支语句
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switch语句：
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switch语句根据表达式的取值不同，分别执行不同的语句 语句格式：
switch 表达式 case 表达式1 语句组1 case 表达式2 语句组2 …… case 表达式m 语句组m otherwise 语句组n end
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打开已有的M文件的方法
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菜单操作 命令按钮操作 命令操作:在MATLAB命令窗口输入命令： edit 文件名，则打开指定的M文件
M文件种类
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M文件可以根据调用方式的不同分为两类：
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命令文件(Script File)
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命令行的简单叠加，MATLAB会自动按顺序执行 文件中的命令 主要用于解决参数传递和函数调用的问题
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例1.2 在 0≤x≤2 区间内，绘制曲线
y = 2e- 0:5x cos(4¼ x)
图形标注
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title(图形名称) xlabel(x轴说明) ylabel(y轴说明) text(x,y,图形说明) legend(图例1,图例2,…)
坐标控制
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axis函数
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调用格式: axis([xmin xmax ymin ymax]) axis off：取消坐标轴。 axis on：显示坐标轴
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产生三维数据: meshgrid函数
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格式：
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x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y);
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语句执行后，矩阵X的每一行都是向量x，行 数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列 都是向量y，列数等于向量x的元素的个数
三维曲面II
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绘制三维曲面的函数
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mesh函数和surf函数 调用格式：
矩阵的运算III
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转置 行列式 逆矩阵 特征值 对角阵
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det inv eig diag
A为m×n矩阵，diag(A) 提取矩阵A主对角线元素， 产生一个具有min(m,n)个元素的列向量 V为具有m个元素的向量，diag(V)将产生一个m×m 对角矩阵，其主对角线元素即为向量V的元素
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矩阵的秩 rank
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例1.1 对于A=magic(5) (1) 取出A的对角线元素构筑一个对角 阵; (2) 将A的第一行元素乘以1，第二行 乘以2，…，第五行乘以5。
注意
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矩阵的很多运算默认是按列运算的
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例如sum, prod, mean 按行运算：sum(A,2), prod(ALAB中，字符串是用单撇号括起来 的字符序列。 MATLAB将字符串当作一个行向量，每个 元素对应一个字符，其标识方法和数值 向量相同。