第一章MATLAB基本操作

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MATLAB变量
❖在MATLAB中，变量名是以字母开头， 后接字母、数字或下划线的字符序列， 最多可包含31个字符。
❖在MATLAB中，变量名区分字母的大小 写，变量名不能有空格。
❖MATLAB提供的标准函数名以及命令名 必须用小写字母。
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赋值语句举例
1. 在MATLAB命令窗口键入：
第一章MATLAB基本操作
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序言
❖ 什么是数学实验？ ❖ 为什么要进行数学实验？ ❖ 怎样进行数学实验？
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从狭义上说，即从课堂教学的角度 说，数学实验是计算机技术和数学 软件引入教学后出现的新事物，是 数学教学体系、内容和方法改革的 一项尝试。
MATLAB命令窗口主要有三部分 ❖菜单栏 ❖工具栏 ❖命令编辑区
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1.2 MATLAB窗口简介
❖菜单栏 ❖工具栏 ❖命令编辑区
命令编辑区
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菜单栏包含:、 View、Window、 Web、Help 6个下 拉菜单。
工具栏提供了9个 命令按钮，其功能 与Window中同类 按钮的功能类似。
任何数学都要讲逻辑推理，但这只是问题
的一个方面，更重要的是用数学去解决问
题，解决日常生活中，其他学科中出现的
数学问题。学校给的数学题目都是有答案
的，已知什么，求证什么，都是清楚的，
题目也一定是做得出的。但是将来到了社
会上，所面对的问题大多是预先不知道答
案的，甚至不知道是否会有答案。这就要
求培养学生的创造能力，学会处理各种实
际2数021/2/2学2 问题的方法。
吴文俊8
开设数学实验课可以说是在 总结开展数学建模教学和竞 赛活动的基础上，为进一步 提高学生“用数学”能力而 进行的又一数学教学改革试 验。
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怎样进行数学实验
❖以问题为载体 ❖以计算机为手段 ❖以软件为工具 ❖以学生为主体
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顺序输入各元素，同行元素用空格或逗
号分开，行与行之间用分号或回车分开。
矩阵的元素可以是运算表达式，也可以
是具有相应维数的矩阵。
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简单矩阵输入的例子
❖a=[1,2 3;4,5,6;7,8,9]
❖b=[1,2,3;[4;7],[5,6;8,9]]
❖注意1：当不指定输出变量时，输出值由 系统自动赋给变量ans。
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▪MATLAB以复数矩阵为最基本的运算
单元，其最基本的赋值语句结构为
变量(列表) = 表达式
❖等号左边变量(列表)的值为 MATLAB 语句(表达式)的返回值(运算结果)；
❖等号右边的表达式既可以是 MATLAB 允许的矩阵运算，也可以是 MATLAB 函数的调用。
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MATLAB的退出方法
(1)在MATLAB命令窗口File菜单中选择 Exit MATLAB命令。
(2) 在 MATLAB 命 令 窗 口 输 入 Exit 或 Quit 命令。
(3)单击MATLAB命令窗口的关闭按钮。 （常用方法）
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1.2 MATLAB窗口简介
的一套高性能的数值计算和可视化 软件
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MATLAB 集数值分析、矩阵运算、 信号处理和图形显示于一体，构 成了一个方便的、界面友好的用 户环境。
在MATLAB环境下，对所需要求解 的问题，用户只需简单地列出数学 表达式，其结果便以数值或图形的 方式显示出来。
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若a=b，s≠0，则向量只有一个元素
② s=1时可以省略，直接写成x=a:b
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(2) 线性等分向量与对数等分向量的生成
❖ x=linspace(a,b,n)
生成一个n维行向量x，其元素构成以a为首 项，b为末项的等差数列。其中a、b、n为给 定数值。
n省略时其默认值为100。
❖ x=logspace (a,b,n)
生成一个n维行向量x，其元素构成以10a 为 首项， 10b 为末项的等比数列。其中a、b、 n为给定数值。
n省略时其默认值为50。
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1.4 MATLAB帮助系统
函数用法查询命令 help是查询MATLAB函数用法的最基 本的命令。
格式：help 函数名 例如MATLAB命令linspace的用法可 用help命令查询如下： help linspace
格式1： clear 变量名（删除该变量） 格式2： clear （删除所有变量） ❖ 注意，预定义变量不能被删除。
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简单矩阵的输入
在MATLAB中，输入矩阵的方法有多种， 其中对简单（阶数较小）矩阵的输入方 法最常用的是直接输入法。
输入时以方括号“[ ]”为其标识(1×1矩
阵，即常数，标识可省略)，按矩阵行的
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1.1 MATLAB的启动与退出 启动方法(1) (单击)开始 程序 MATLAB (单击) MATLAB
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MATLAB的主界面
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启动方法(2)
(单击)开始(单击)运行(键入)Matlab (单击)确定
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启动方法(3) 建立MATLAB快捷方式（常用方法）
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怎样进行数学实验
数学实验强调以学生为主，在 教师指导下用所学到的知识和 计算机技术，选择合适的数学 软件，分析、解决一些经过简 化的实际问题。
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数学软件MATLAB简介
❖MatLab=Matrix+Laboratory （矩阵实验室） ❖美国MathWorks公司1982年推出
A=3+4 运行结果：A=7 2.在MATLAB命令窗口键入：
B1=sin(pi/2)
运行结果：B1=1
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MATLAB默认的特殊变量
在MATLAB工作空间(work space)中，有几 个由系统本身定义的变量，它们随系统的启 动自动定义。它们有特定的含义，在使用时， 应尽量避免对这些变量重新赋值。
MATLAB语言的主要特点
MATLAB是一种面向科学和工程计算的高 级语言，它允许用户以数学形式的语言编 写程序，其表达式的写法更接近书写计算 公式的思维方式，容易被人们所接受。
MATLAB语言被通俗地称为演算纸式的科 学计算语言。且程序编写简单，编程效率 高，易学易懂。
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参考书目
❖注意2： 若表达式后添加分号“;”，将不 显示运行结果。但所得结果会保存在 MATLAB工作空间中。
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特殊矩阵的生成
1. 由MATLAB函数生成的常用矩阵
eye：单位矩阵 格式1： eye(n) 返回n阶单位方阵 格式2： eye(m,n) 返回m×n阶单位阵*
ones：全1矩阵 zeros：全零矩阵 rand：取值在[0,1]区间的均匀分布随机矩阵 randn：正态分布N(0,1)的随机矩阵
命令编辑区用于 输入命令和显示 计算结果
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菜单栏
工具栏 命令编辑区
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命令的输入规则
1.一个命令行可以输入一条命令，命令 行以回车结束；
2. 一 个 命 令 行 也 可 以 输 入 若 干 条 命 令 ， 各命令之间以逗号或分号分隔，若一命令 后带有分号，则该命令的运行结果不显示；
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携手共进，齐创精品工程
Thank You
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世界触手可及
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问题1
曲线 f(x)=sinx/x 的图形是怎样的？
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问题2
曲面 z sin x2 y2
x2 y2
的图形是怎样的？
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为什么要进行数学实验
重庆大学数学系 组编 傅鹂 等 编著 科学出版社
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萧树铁 主编 姜启源 等 编著 高等教育出版社
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教学方式及要求
▪教学方式
从实际问题入手，教师概略地讲解必要的数 学基础知识，以同学利用计算机解决一些简 化的实际问题为主。
▪教学要求
必须按时、按规定的格式要求完成实验作业。 作业以实验报告的形式，用WORD电子文 件在网上上交。
pi： eps：最小浮点数，2.2204e-016 Inf ：正无穷大，特指a/0（a>0） NaN：不定值，特指0/0 i, j：虚数单位
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内存变量的显示与删除
❖ who 和 whos 这 两 个 命 令 用 于 显 示 在 MATLAB工作空间中已经驻留的变量名 清单。
❖ clear命令用于删除MATLAB工作空间中 的变量。
3.可以利用方向键↑和↓调出已执行的 命令行，并可以对其进行编辑修改。
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1.3 MATLAB的基本语句结构
作为一种高级程序语言，MATLAB 可以被认为是一种解释性语言。对 于用MATLAB语言编写的应用程序， MATLAB软件对其各条命令进行翻 译，然后对它进行处理，最后返回 运算结果。
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主要内容
❖第一章 MATLAB 基本操作 ❖第二章 MATLAB 的数值计算功能 ❖第三章 MATLAB 图形处理功能 ❖第四章 MATLAB 的符号运算功能 ❖第五章 MATLAB 程序设计
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第一章 MATLAB基本操作
1.1 MATLAB的启动与退出 1.2 MATLAB窗口简介 1.3 MATLAB的基本语句结构 1.4 MATLAB帮助系统
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2．特殊向量的生成
(1) “:”操作符生成向量
❖ x=a:s:b
生成一个行向量x ,其中a、s、b为给定数值，
a是向量x第一个元素的数值，b是向量x最后
一个元素数值的限制值，s表示向量x的任何
两个元素后者与前者数值之差(步长)。
❖ 注意：
①若a＜b，则s＞0；
若a＞b，则s＜0；