MATLAB基础知识与基本知识 MATLAB的工作环境

2018/2/4
第一章 Matlab入门
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MATLAB 数学实验
第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的工作环境
MATLAB的版本、启动与退出 主窗口、菜单和工具栏 子窗口
命令窗口(Command Window)
工作空间(Workspace) 当前目录(Current Directory) 命令历史(Command History) M文件窗口 图形窗口
<= 小于等于 >= 大于等于 ~ = 不等于
在MATLAB的关系与逻辑 运算结果中，1表示 “真”，0表示“假”。 对于逻辑运算，所有非零 元素作为“真”处理。
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MATLAB 数学实验
第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
数组的拼接与元素的抽取，例如：
a=[ 1 5 9; 0 6 8; 3 7 2 ] , b= [1; 2; 3] , c=[3, 2, 1]
左右拼接：d=[a, b] 上下拼接：e=[a; c] 元素抽取：A=a([1, 3], 1:3) 或 A=a( [1, 3], : )
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
第 1 章 MATLAB基础知识 与基本操作
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
内容提要
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
MATLAB概述 MATLAB的启动与退出 MATLAB桌面工作环境 MATLAB语言基础 MATLAB常用函数 MATLAB基本对象——矩阵 MATLAB符号计算基础
将区间[x1, x2] n-1等分，产生n个分点数组
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
数组按元素的运算
A+B , A-B A.*B , A./B A.^k , k.^A k.*A 或 A.*k A./k , k./A 数组与数组的加、减运算 数组与数组的点乘、点除运算 数组与数的点乘方运算 数组与数的点乘运算 数组与数的点除运算
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str2num 字符串转化为数值
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字符串
字符串
字符串拼接 例如：r=5.73，v = 4/3*pi*r^3 ['球的体积：' , 'v=' , num2str(v)]
字符串也可以纵向拼接（使用分号 ; ），但每行 字符个数必须相等。如：[‘abc’; ‘123’] ，得 abc 123
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
数值计算、数据精度与显示格式
MATLAB 在机内采用双精度格式进行数据的存储和运算， 但数据的显示格式可以有八种。以圆周率 π为例，命令及显 示形式如表所示。 其中： format short：定点5位十进制（默认）
初值 : 增量 : 终值 —— 产生由初值开始、不超过终 值的等增量数组，省略增量时默认为1 。 特殊用法 —— 如：a( : , j )表示数组a的第j列，a( : ) 表示数组a的所有元素按地址顺序排成的列向量。
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
函数 length, sum, prod, min, max
对于一维数组，分别求元素的个数、和、积、最小 值、最大值
对于二维数组，分别求列数、各列元素的和、积、 最小值、最大值
数组元素的删除，例如：
删除a的第二行元素：a(2, :)=[ ] 删除c的第三个元素：c(3)=[ ]
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
函数 size ：求数组的行数和列数 如：size(a) [m, n]=size(a)
表达式
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MATLAB的常用函数
下面列出一些常用的数学函数，其余见教材7-11页
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另外，还可以使用“左除”运算符“\”，比如： 3 \ 2 等同于 2 / 3
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
关系运算 < 小于 > 大于 = = 等于 逻辑运算 &（与） | （或） ~ （非）
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
format loose：稀疏格式(默认) format compact：紧凑格式
MATLAB的操作方式 命令窗口的行距
命令方式
例 >>a=23+35 （回车即执行命令）
>>b=67
MATLAB的常用函数
数学函数
MATLAB 的数学函数有很多，下面列举其中的一 部分：（自变量可以是数组） sin(x), cos(x), tan(x), cot(x), asin(x), acos(x), atan(x), acot(x), exp(x)即ex , sqrt(x)即x.^(1/2) , log(x)即自然对数lnx , log10(x)即以10为底的对数
清除变量：clear 命令 清除命令窗口内容：clc 命令
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
运算符 数学运算符
在 MATLAB 中，数与数之间的加、减、乘、除、 乘方运算符号分别是：+ - * / ^
复数
虚数单位：i 或 j （ i 、j也可作为变量使用 ）
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MATLAB语言基础
用户变量
命名规则：字母开头，由字母、数字或下划线组成，要 区分大小写。 给变量命名时，要避免与系统的预定义变量名、函数名、 保留字等相冲突。 clear %清除工作空间中的所有变量，释放所占内存 特殊变量 clear 变量名 ans %清除指定的变量，释放所占内存 clear 变量名1 变量名2 变量名3 ... 是系统的一个特殊变量，如果运算结果没有赋于任何变 量，系统将其赋于 ans 。注意：ans只保留最新值。
>>c=a+b, x=sin(c), y=x-a 说明
“>>”是MATLB的命令提示符，不要输入！
一个语句行可以是一条语句，也可以是多条语句，多条 语句之间用逗号或分号分隔(分号用于取消显示输出)。
续行符(…)、注释语句(用百分号%引导)
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的常用函数
数学函数
MATLAB 的数学函数有很多，下面列举其中的一 部分： （自变量可以是数组） fix(a) ceil(a) rem(a, b) mod(a, b) 向0 取整(求a的整数部分) 向+ 取整(求不小于a的最小整数) 求除法余数（符号由a决定） 求模余数（使用help mod命令查看具 体功能）
A+k , k+A , A-k , k-A 数组与数的加、减运算
类似的，也可以使用左点除 “ .\ ”
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MATLAB的数组与矩阵
说明：
在数与数的运算中，也可以使用点乘、点除、点乘 方运算，它们与乘、除、乘方运算功能相同，但运 算速度要慢一点。 注意： 在加减运算中，不能使用点加“.+”和点减“.-” ！
特殊用法举例：
求一维数组c的最小值和序号：[p, q]=min(c)
求二维数组a各列的最小值和行号： [p, q]=min(a)
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MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
函数 linspace(x1, x2, n)
realmin 最小正实数2.2251×10 -308 realmax 最大正实数1.7977×10308 Inf 无穷大 NaN 不定值表达式
……
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
数组的维数和大小可以使用赋值语句随意进行扩展 例如：
t=1; t(5)=8 得 t= 1 0 0 0 t(3, 4)=7 得 t= 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7
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8 0 0
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floor(a) 向- 取整(求不大于a的最大整数)
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MATLAB的常用函数
数学函数
MATLAB 的数学函数有很多，下面列举其中的一 部分： （自变量可以是数组） abs(a) 求a的绝对值或模
real(a)
imag(a) conj(a)
Biblioteka Baidu
求a的实部
求a的虚部 求a的共轭复数
angle(a) 求a的幅角
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
在MATLAB中，数组是一个广义的概念，不但包括传 统意义下的向量和矩阵，还包括一些扩展定义。
数组用方括号[ ]界定
数组的输入和分析
例子：a=[ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 ] 或 或 a=[ 1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9 ] a=[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 同行无素之间用空格或逗号分隔，不同行之间用分号 或回车分隔。
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB的数组与矩阵
数组的输入和分析
a(i, j)表示数组a的第i行第j列元素，常用来获取数 组中指定位置上的元素值，也可单独给该元素重新 赋值。 数组元素的编址：按列编址，如a(2, 3)即是a(8) 。 冒号(:)运算
format long：定点15位十进制
format rational：分数（近似）
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第 1 章 MATLAB基础知识与基本操作
MATLAB语言基础
系统常量（也称为系统预定义变量）
pi 圆周率3.1415…
eps
浮点数识别精度2.22×10-16
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字符串
字符串
用英文单引号界定，如：a='xyz', b='123' 字符串函数举例
num2str abs setstr lower upper
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数值转化为字符串 字符串转化为ASCII码(十进制数表示) ASCII码(十进制数表示)转化为字符串 字符串中的大写字母转化为小写字母 字符串中的小写字母转化为大写字母