matlab讲义

第一章 Matlab 基本介绍一、数学建模常用软件简介数值计算 Matlab符号计算 Maple , Mathematica统计软件 SPSS, SAS优化软件 LINGOOFFICE 软件 Word , Excel二、matlab 界面介绍1、command window （命令窗口）2、wordspace （工作空间）3、command history （历史命令窗口）4、菜单(1)File->import data(2)View->desklayout->default(3)Help三、一些常用命令1、clc (清空命令窗口)2、clear （清空工作空间变量）3、save （保存工作空间中变量到指定文件）4、load （导入文件中数据）（注：双击数据文件也可）5、help （帮助）6、doc （查询帮助文档）第二章 数值计算一、数据类型1、主要四大类数据类型：数值型，字符串，符号型（代数式），逻辑型1⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩、浮点数值型长整2、整型短整 字符串 name=’lisan ’a=’x ’符号型 用syms ， sym 定义逻辑型 取值只能为0或1，即真或假2 常用运算符数值运算：+ , - ,* , / , \, ^,.*, ./, .^关系运算 （运算结果为逻辑型，即0或1）>,<,>=,<=,==,~=逻辑运算 （运算结果为逻辑型，即0或1）与或非，&，|，~any, all基本数学函数三角sin ,asin,cos,acos,tan,atan,cot,acot指数exp,log,log2,log10,sqrt其他abs,real,imag,sign,mod,floor,ceil2、变量命名规则（1）以字母开头，可包含字母、数字、下划线，不超过31位字符。

（2）区分大小写。

3、常量i, j 虚数单位pi , 圆周率eps,infNaN4、数字的输入输出格式format 格式参数shortlongrat5、字符串（1）字符串生成name=’lisan’a=char(‘l’,’i’)size(name) 查看字符串长度length(name) 查看字符串长度（2）字符与数组之间的转换double 字符转换为ASC码num2str 数字转化为字符str2num 字符转位数字a=’2’b=a*2b=double(a)*2b=str2num(a)*2（3）字符串操作相关函数。

5、结构体定义方式（1）利用struct函数（2）直接定义=’marry’a.length=170a.weight=56结构体数组二、向量生成方式（1）利用‘[ ]’直接输入向量(2)利用‘：’生成(3)利用线性等分函数linspace向量基本运算a=[1 ,3 ,4, 5 ] b=[3 4 5 6 ]（1）+,-,*,/,^,’加，减，乘，除，方，转置（2）点积dot叉积cross混合积三、矩阵生成方式（1）利用‘[ ]’直接生成矩阵基本运算（1）+,-,*,/,^,’加，减，乘，除，方，转置点乘，点方（2）矩阵与常数间运算a*2, a+2,a/2(3) 矩阵的行列式，逆矩阵（4）矩阵的幂运算，a^3,a.^3指数运算，exp(a) ,expm(a)开方运算sqrt(a), sqrtm(a)矩阵的基本函数运算1 特征值2 矩阵的秩3 矩阵的分解4 常用矩阵的分解5特殊矩阵生成全0阵zeros全1阵ones单位阵eye随机阵rand对角矩阵生成diag6矩阵的抽取、扩展、变向（rot90,fliplr,flipud）四、多项式（单变量）多项式表示法1 向量表示p=[2 ,3 ,4] poly2str(p) poly2sym(p)2 特征多项式a=[1 1 1;34 5;2 6 9 ] p=poly(a)多项式运算1 求值polyval2 求根roots3 多项式乘除法、拟合(conv,deconv,polyfit)第三章符号运算一符号表达式生成1 单引号生成2 函数sym, 命令syms二符号与数值之间的转化vpa或double 符号转化为数值subs 替换代数式三符号函数的运算1 复合函数compose2 反函数finverse四符号函数化简simplesimplifycollectfactor四符号微积分1 符号极限limit2 符号积分int3 符号微分和差分diff ,jacobian,gradient五符号代数方程fsolvesolve六符号微分方程dsolve七符号函数作图ezplotezmeshezsurf第四章图形处理一二维作图plotplotyypolarsemilogx二三维作图plot3mesh,meshcmeshgridsurf三图形处理基本技术图形控制1 坐标轴的控制函数axis2 坐标轴缩放zoom3 坐标网grid4 图形的保持hold5 子图subplot图形标注1 坐标轴标注title, xlabel ,ylabel2 文本标注text, gtext3 图例标注legend第五章matlab程序设计程序编写1程序的运作过程5程序的流程控制2变量的作用域3变量的数据类型4函数形参实参的传递过程6程序的调试•程序的运作过程。

•程序经过编译链接加载到内存以后，是怎么一个执行过程。

代码段，数据段。

•程序的两个要素关键，代码（指令），数据。

x=2;y=6;z=x+y;func(z); %调用函数funcz=z^2;•变量的作用域。

局部变量，全局变量。

工作空间（workspace）x=1y= 1•funvar(); %调用函数x %观察x的值是否改变y•scrvar(); %调用脚本x %观察x的值是否改变y•function funvar()x=2;y= 2;disp(‘函数调用成功’)•M脚本scrvar.mx=3；disp(‘脚本调用成功’)•解释：看内存空间的运作，工作空间和M脚本操纵的事同一变量，函数文件则不同，虽然变量名称相同，但在内存中地址不同，代表不同的变量。

••结论：•函数中的变量是局部变量，其他函数或工作空间只能通过参数传递方式进行交流。

•工作空间的中的变量局部变量，函数不能直接访问。

•工作空间和M脚本是相通的。

•全局变量的使用（global）•函数形参实参的传递过程。

function funpara(x,y) %函数funparaz=x-y;disp(‘x-y=’)disp(z);x=1y=2funpara(x,y)funpara(y,x)•程序的流程控制，顺序，选择（if, switch），循环(while, for)•循环语句中continue ,break, return 的使用。

•请注意if, switch，while, for后面的表达式类型及其格式。

•if 5 %逻辑表达式•x=3;•else•x=2;•end•if ….elseif……end•switch %此处表达式类型•case•case•otherwise•end•原则上讲switch语句完全可由if语句代替。

但有些时候switch看起来结构更清晰。

•while循环一般用于编写循环次数未知的循环•for 一般用于循环次数已知的循环。

如for i=1:n•break 跳出一重循环，在多重循环中仅跳出当前循环•continue 结束本次循环，继续下一次循环•return 用于函数中表示函数执行到此结束。

i=1;while i<100sum=sum+i;if sum>100fprintf(‘i=%d’,i)break;endend•for i=1:5•for j=1:5•if i==j•continue; % 换成break试试•else•a(i,j)=1;•end•end•end•function funprime(n)•for i=2:n-1•if mod(n,i)==0•fprintf(‘%d不是质数\n’,n);•return; % 换成break试试•end•end•fprintf(‘%d是质数\n’,n);••程序的调试•Keyboard命令•F5运行到断点,•F10步进,•F11,进入函数•F12设置或取消断点程序交互程序优化1高效2 变量及函数命名第六章matlab在计算方法中的应用积分与微分trapzquadquad8rbgdiff非线性方程常微分方程ode23,ode45,第七章概率统计工具箱均值与期望mean数据比较max ，min, median,sort ,range求和sum方差与标准差var,std,协方差与相关系数cov,corrcoef概率密度函数概率值函数（概率累积函数）分位点函数（逆概率累积函数）参数估计区间估计假设检验秩和检验方差分析回归分析统计图第八章优化工具箱线性规划二次规划非线性无约束优化数据拟合。