Matlab基础与应用92490
MATLAB基础及应用
R2015b - 发行时间 2015年9月3日
2016年3月25日 南昌航空大学 软件学院 5
1.3 MATLAB的功能
强大的科学计算、数据处理能力
基本的计算、科研和工程计算的最新研究成果
出色的图形处理与显示能力 功能强大的模块集和专业工具箱
符号运算、优化、图像处理、偏微分方程工具箱
可编程解决复杂问题——M文件 丰富的程序接口——C语言、ZEMAX 丰富的联机帮助系统
2016年3月25日 南昌航空大学 软件学院 6
MATLAB的绘图——cos(x)*sin(y)图形
1 0.5 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 -4 -5 0 5
M文件分类
脚本（命令）文件：只是一些命令行的组合，其中 的所有变量也成为工作变量空间的一部分。 函数文件：单独功能的代码块，需要接受参数输入 和输出，函数M文件具有独立的内部变量空间。
MATLAB提供的大部分函数都用函数文件实现。
2016年3月25日
南昌航空大学 软件学院
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4.2 MATLAB的编程——脚本文件编程
MATLAB基础及应用
MATLAB—必须掌握的计算机语言之一
科学研究的强大辅助工具
数学运算：线性代数/微积分/概率统计
专业课学习工具
工程或生活中实际问题的解决工具
2016年3月25日
南昌航空大学 软件学院
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第一章 认识MATLAB
1.1 MATLAB简介
美国MathWorks公司推出的科学及工程计算
2016年3月25日 南昌航空大学 软件学院 33
3.3 MATLAB的绘图——三维网格曲面绘制
Matlab基础及其应用-MATLAB的学科应用
13.4.1 图像处理工具箱
MATLAB图像处理工具箱支持4种图像类型，分别为真彩色图像、 索引色图图像、灰度图像和二值图像，由于有的函数对图像类型 有限制，这4种类型可以用工具箱的类型转换函数相互转换。 MATLAB可操作的图像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD 等格式。
13.2 MATLAB在控制系统中的应用
MATLAB基础与应用教程
13.2.1 控制系统工具箱
1．系统分析
控制系统的分析包括系统的时域分析、频域分析、稳定性分析 及根轨迹分析等。
2．系统设计
模型构建和转换函数
13.2 MATLAB在控制系统中的应用
MATLAB基础与应用教程
13.2.2 应用实例
通常用含决策变量的等式或不等式表示。
13.1 MATLAB在优化问题中的应用
13.1.1 优化模型与优化工具
2．优化函数
MATLAB基础与应用教程
13.1 MATLAB在优化问题中的应用
MATLAB基础与应用教程
13.1.2 应用实例
1．一元函数最小值问题 fminbnd函数用于求解有约束的一元函数最小值问题，调用格 式为 [x,fval] = fminbnd(fun,x1,x2,options)
[x, fval] = fmincon(f, x0, A, b, Aeq, beq, lb, ub) 其中，x0是初值，其余参数含义与linprog函数的相同。
13.1 MATLAB在优化问题中的应用
MATLAB基础与应用教程
【例13.3】设有400万元资金，要求4年内使用完，若在一年内 使用资金x万元，则可得效益 万元（效益不能再使用），当年 不用的资金可存入银行，年利率为10%。试制定出资金的使用 计划，以使4年效益之和为最大。
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用Matlab is a powerful mathematical software package, which allows users to quickly solve complex mathematical equations. It is the most widely used engineering tool in the world today, and is used in many different fields.Matlab is a powerful professional math software package that combines numerical analysis, data analysis, data visualization, and programming capabilities, allowing users to quickly solve complex mathematical equations. It is the most widely used engineering tool in the world today, and is used in many different fields including physics, science, engineering, and finance.Matlab can be used for a variety of tasks, such as data analysis, statistical modeling, image processing, and engineering simulations. It provides a user-friendly interface and a library of mathematical functions, making it easy to use for both novice and experienced users. Additionally, Matlab features an extensive library of additional tools, such as optimizers, genetic algorithms, and neural networks.Matlab is also used for educational purposes, as it gives students an easy way to understand complex mathematical equations. It can be used to teach students the basics ofprogramming, as well as how to solve real-world problems. Additionally, Matlab can be used to create interactive visuals that can be used to further explain concepts.Matlab has many uses and can be used to solve many types of problems in a variety of fields. It is an essential tool for any engineer, scientist, or mathematician, and is an invaluable tool for students.。
Matlab基础及其应用 ppt课件
5
上机安排
从9月21日（也就是下个星期四）起，每个星 期四安排为上机时间。
上机地点：主楼东312（物电机房） 上机时间：18：00～20：00
20：00～22：00
2021/3/26
Matlab基础及其应用 ppt课件b 概述与入门； 2. 数据类型和运算； 3. 数值计算； 4. 符号运算； 5. 数据和函数的可视化； 6. Matlab编程；
指令输入提示符 >> (12+2*(7-4))/3^2
ans =
2 >>
8. 源程序的开放性。
2021/3/26
Matlab基础及其应用 ppt课件
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线性方程组求解
a11x1 a12x2 a1nxn b1 a21x1 a22x2 a2nxn b2 an1x1 an2x2 annxn bn
当D＝|A|≠0， 方程组有解，可 用Cramer法则 求解。
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20 12 45
A=[4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2]; B=[35 20 60 45;10 15 50 40; …20 12 45 20]; C=A*B
C=
45
40
220 146 475 320 105 89 300 205
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125 101 345 225 165 114 370 255
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Matlab及其应用
函数的输入变量数目 函数的输出变量数目 最小的可用正实数 最大的可用正实数
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2.4.2 复数
不需要特殊的处理。复数可以表示为： a=10-9i 复数运算不需要特殊处理，可以直接进行
Matlab及其应用
27
2.4.3 显示格式
MATLAB中所有的量为双字长浮点数，显示按 下面显示规则：
7
1.1 MATLAB的出现
70年代中期，Cleve Moler和他的同事开发了 LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给学 生开线性代数，为学生编写了接口程序，这程序取 名为MATLAB，即MATrix LABoratory 1983年春天，工程师John Little与Moler、 Steve Bangert一起开发了第二代专业版MATLAB 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正是推 向市场。
MATLAB常用的关系操作符有：<(小于)、<=(小于或等于)、 >(大于)、>=(大于或等于)、 = =(等于)、 !=(不等于)。 MATLAB的关系操作符可以用来比较两个大小相同的数组，或者 比较一个数组和一个标量。在与标量比较时，结果和数组大小一 样。 »a=1:9; b=a>4 b= 0 0 0 0 1 1 1 1 1 »c=a(a>4) c= 5 6 7 8 9
符号函数 留数 正弦 余弦 正切 反正弦 反余弦 反正切 第四象限反正切
函数名 sinh cosh
tanh exp log log10 bessel gamma rat
含义 双曲正弦 双曲余弦
双曲正切 自然指数 自然对数 以10为底的对数 贝赛尔函数 伽吗函数 有理逼近
《MATLAB基础》课件
Matlab的用途
算法开发
Matlab提供了丰富的数学函数库，方便 用户进行算法开发。
数据可视化
Matlab具有强大的绘图和可视化功能， 可以方便地绘制各种图表。
数据分析
Matlab提供了统计分析工具箱，可以进 行数据分析和处理。
微分方程求解
使用Matlab的符号计算功能和数 值求解方法，如`dsolve`和 `ode45`等，可以求解常微分方程 和偏微分方程。
数据分析
数据导入与预处理
使用Matlab的数据导入工具箱，如`readtable`、`readmatrix`等 ，可以方便地导入各种数据格式，并进行数据清洗和预处理。
并进行预测。
聚类算法
Matlab提供了K均值聚类 、层次聚类等聚类算法， 可用于数据聚类和分组。
特征选择与降维
使用Matlab的特征选择和 降维函数，如`fitcdiscr`、 `pca`等，可以提取关键特
征和降低数据维度。
谢谢您的聆听
THANKS
的计算顺序。
流程控制
总结词
掌握Matlab中的流程控制语句及其用法 。
VS
详细描述
Matlab提供了多种流程控制语句，如ifelse语句、switch-case语句和循环语句 （for和while）。这些语句用于控制程序 的执行流程，实现条件判断和重复执行等 功能。
03
Matlab矩阵运算
矩阵的创建
总结词
介绍矩阵的特征值和特征向量运算
详细描述
在Matlab中，可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特 征向量。例如，计算一个3x3的矩阵的特征值和特征向量 可以使用[V,D] = eig(A)的形式，其中V是特征向量矩阵， D是对角线元素为特征值的矩阵。
MATLAB指南(基础知识及其应用大全)
MATLAB指南（基础知识及其应用大全）一、 MATLAB的数值计算功能1.1 创建矩阵（分号表示换行）如A=[2,3,5;1,2,8]法1：直接输入：A=[ 2 3 4.2 -1.31 2.3 5 0.3-2 4 -1.3 4.5]法2（随机产生）：产生3×4阶随机阵A=rand ( 3, 4 )1.2．矩阵运算和数组运算两矩阵相乘、相加减A*B A+B A-B两矩阵点乘 A. *B (即对应元素相乘）矩阵求逆inv ( A )矩阵转置A'矩阵相除左除 A \ B （即A的逆阵A-1乘B ）习惯上用右除 A / B ( 即A乘B的逆阵B-1 )点除 A. / B （即A与B的对应元素相除）A. / m (A的各元素均除以m)m./A (m除以A的各元素)矩阵乘方A^p （A的正整数次方）, A. ^p (表示A的每一个元素a ij^p )基本矩阵函数：det(A) 方阵的行列式inv(A) 逆矩阵eig(A) 矩阵的特征值[v, d ]=eig(A) 矩阵的特征向量和特征值rank(A) 矩阵的秩trace(A) 矩阵的迹norm(A) 矩阵的范数a ij=A(I,j) 表示矩阵A的元素a ij a11a13a14A1=A（1：3，[1 3 4] ）表示矩阵A中第1到3行的a21a23a24第1、3、4个元素取出组成新的矩阵a31a33a34特殊矩阵zeros (m,n) 形成m×n阶零矩阵ones (m,n) 形成m×n阶全为1的矩阵eye (m,n) 形成m×n阶单位矩阵rand (m,n) 形成m×n阶随机矩阵diag(v) 对角线元素为向量v 的方阵randn (n) 形成n阶正态随机矩阵tril (A) 形成下三角矩阵triu (A) 形成上三角矩阵1A (：，2）=[ ] 删除第2列，A（:,3）=[1；2；3] 把第三列变为(1, 2, 3）A (2，：）=[ ] 删除第2行，A（3，：）=[1，2，3] 把第三行变为(1, 2, 3）orth(A) 求A的正交基magic (n) 产生n阶魔方阵poly(A) 求A的特征多项式的系数，poly2str(A) 求A的特征多项式balance(A）相似变换1.3．函数sin (x) 正弦asin (x) 反正弦cos (x) 余弦acos(x) 反余弦tan (x) 正切atan (x) 反正切cot (x) 余切acot (x) 反余切sec (x) 正割asec (x) 反正割csc (x) 余割acsc (x) 反余割exp (x) 指数e x log (x) e为底的对数log10 (x) 10为底对数sqrt (x) 开平方abs (x) 绝对值或模a+b*i 复数angle (x) 复数幅角conj (x) 共轭复数imag (x) 复数虚部real (x) 复数实部eps 相对误差round (x) 四舍五入rem (x, y) x除以y的余数fix (x) 近似到距0最近的整数floor (x) 近似到小于本身的最大整数ceil (x) 近似到大于本身的最小整数pi 圆周率inf 无穷大二、数值分析2.1．数理统计函数max (A) 矩阵A每列的最大值max (v) 向量v (数组）的最大值min (A) 矩阵A每列的最小值min (v) 向量v（数组）的最小值mean (A) 矩阵A每列的平均值mean (v) 向量v（数组）的平均数median (A) 矩阵A每列的中位数sum (A) 矩阵A每列和sum (v) 向量v（数组）求和sort (A) 矩阵A每列升序排列sort (v) 向量v（数组）升序排列[y, i]= sort (v) 向量v升序排列，并记原来位置std (A) 每列求标准差（修正值）std (v) 求数组标准差（修正值）cumprod (A) 矩阵A每列累计积prod (v) 求向量各元素的积cumsum (A) 矩阵A每列累积和cumsum (v) 累积和cov (A) 协方差矩阵cov (x, y) X和Y的协方差corrcoef (A) 求相关系数矩阵corrcoef (x, y) X和Y的相关系数cross (A, B) 求A和B的外积dot (A, B) 求A和B的内积22.2.积分、求根、求极值积分：求f(x)=e x sinx在区间[0 ,л]上的积分（分号作用：1.换行2.不输出）（x的定义域）x=[0：0.01：pi ]；或d=pi/100；x=0：d：pi；( 梯形法）y=sin(x).*exp(x)；y=sin(x).*exp(x)；cum=trapz(x,y) cum=trapz(y)*d得：12.0701 得12.0701欧拉法：d=pi/100；x=0：d：pi；nt=length(x);y=sin(x).*exp(x)；sc=cumsum(y)*d；scf=sc(nt)求根：求解x^3-6*x^2-72x-27=0解法1：(适合于x的n次方程）r=roots([1,-6,-72,-27])则x=12.1229, -5.734, -0.3084解法2：x=fzero( 'x^3-6*x^2-72*x-27',10) 则x=12.1229(*号不能省) x=fzero( 'x^3-6*x^2-72*x-27',0) 则x=-0.3084x=fzero( 'x^3-6*x^2-72*x-27',-4) 则x=-5.734（10，0，-4是初始值，预先得知道该初始值附近有根计算机才能进行计算）求解 cos(x)=0 在-л,л之间的根x=fzero('cos(x)',1) 则x=1.5708x=fzero('cos(x)',-1) 则x=-1.5708cos(x)+sin(x)+x=0x=fzero('cos(x)+sin(x)+x',1) 则x=-0.4566 解法3: y='sin(x)+cos(x)+x'；r=solve(y) 则r=-0.4566y='x^2-3*x+12'；r=solve(y) 则r=3/2+1/2i*39^1/2,r=3/2-1/2i*39^1/2y='x^2–a*x+4'；r=solve(y,‘x’) 则x=a/2+1/2(a^2-16)^1/2x=a/2-1/2(a^2-16)^1/2r=solve(y,'a') 则 a=(x^2+4)/x求极值点：求 y=x^3-2*x-5 在0<x<5中的最小值点x=fmins('x^3-2*x-5',0,5) 则x=0.816532.3. 多项式运算（1）计算y=x^5+0.1*x^4-100 在x=0.1处和x=10处的值y=[1 .1 0 0 0 -100];y=polyval (y, 0.1 ) 则y= -100重新运行：y=[1 .1 0 0 0 -100];y=polyval (y, 10 ) 则y= 100900（2）多项式求根：x^4+10*x^3-20=0y=[1 10 0 0 -20 ];xs=roots(y) 则x= -10.0199, -.5964+1.1358i, -.5964 -,1.1358i, 1.2128(3)求以-5,5 , -3为根的多项式x=[ -5,5, -3];p=poly(x) 则显示：1 3 -25 -75 ，即x^3 -3x^2-25x-75(4)多项式微分：y=x^5+0.1x^4-200p=[1, 0.1, 0, 0, 0, -200 ];y=polyder(p) 则显示：5 0.4 0 0 0即y=5x^4+0.4x^3(5)多项式相乘、除展开(x^2+2*x+2)(x+4)(x+1)c=conv([1 , 2 , 2 ] , conv ([ 1 , 4 ] , [1 , 1 ]));c=poly2str(c, 'x' ) 则c=x^4+7x^3+16x^2+18x+8相除（x^4+7x^3+16x^2+18x+8) / (x+4)c=[1 7 16 18 8 ]；[ q, r1 ]=deconv( c, [ 1,4 ])则q=1 3 4 2 , r1= 0 0 0 0 0即q=x^3+3x^2+4x+2 余数为0[q, r2]=deconv(c, [1 ,3 ])则g=1 4 4 6, r2= 0 0 0 0 -10 (余数为-10）2.4. 数理统计函数x=[ 1.25 1.2 2.1 2.5 2.4 1.86 1.46 1.59 2.3]最大值：ma=max(x) ma=2.5 最小值：mi=min(x) mi=1.2平均数：me=mean(x) me=1.8511 中数：m0=median(x) m0=1.8688 标准差(修正值）：s=std(x) s=0.499 和：m=sum(x) m=16.64累积和：y=cumsum(x) y=1.25, 2.45, 4.55, 7.05, 9.45, 11.31, 12.77, 14.36, 16.66积：sm=prod(x) sm=187.6949升序排列：s=sort(x) s=1.2 1.25 1.46 1.59 1.86 2.1 2.3 2.4 2.5对于矩阵A，只要把上面式子中的x 改为A，可求得矩阵每一列的最大者，最小者，平均数，等等。
matlab基础与应用课程设计
matlab基础与应用课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在通过学习MATLAB基础与应用，使学生能够掌握MATLAB的基本语法、操作和编程技巧，熟练运用MATLAB解决工程和科研中的数学、计算和数据分析问题。
知识目标：了解MATLAB的发展历程、功能特点和应用领域；熟悉MATLAB的基本语法、数据类型、运算符、函数等基本元素；掌握MATLAB的编程结构、文件操作、绘图功能等。
技能目标：能够独立编写MATLAB脚本和函数文件，进行数学计算、数据分析、图像处理等；能够运用MATLAB解决实际问题，如线性方程组求解、微分方程求解、信号处理、优化问题等。
情感态度价值观目标：培养学生对科学计算和MATLAB软件的兴趣，提高学生运用计算机解决实际问题的能力，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本语法、操作和编程技巧，以及MATLAB在工程和科研中的应用。
第一部分：MATLAB基础。
介绍MATLAB的发展历程、功能特点和应用领域；学习MATLAB的基本语法、数据类型、运算符、函数等基本元素；掌握MATLAB的编程结构、文件操作、绘图功能等。
第二部分：MATLAB应用。
学习MATLAB在数学计算、数据分析、图像处理等方面的应用；通过案例学习，掌握MATLAB解决实际问题的方法和技巧。
第三部分：MATLAB编程实践。
通过项目式学习，培养学生运用MATLAB解决实际问题的能力，如线性方程组求解、微分方程求解、信号处理、优化问题等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
讲授法：通过讲解MATLAB的基本语法、函数和操作方法，使学生掌握MATLAB的基础知识。
案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解MATLAB在工程和科研中的应用，培养学生运用MATLAB解决实际问题的能力。
实验法：通过上机实验，使学生熟悉MATLAB的操作界面，提高学生的实际操作能力。
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用Matlab基础及其应用一、Matlab 介绍Matlab（Matrix Laboratory）是一种用于科学计算、编程和可视化的高级编程语言和环境。
它是由MathWorks开发的一种高级计算机软件，提供了编写脚本语言来创建和运行用于执行数学分析和可视化任务的程序。
Matlab的功能覆盖范围极广，它的主要功能包括：矩阵、向量和数组运算；绘制函数和数据；编写程序和函数；分析和建模数据；实现算法；设计和仿真系统；连接到其他编程语言，如C/C++。
二、Matlab 环境Matlab 语言包括四个部分，分别是：1. 命令窗口：用于输入 Matlab 命令的窗口。
2. 工作空间：用于显示工作空间中的所有变量和函数。
3. 编辑窗口：用于编写和编辑脚本文件（*.m 文件）的窗口。
4. 程序窗口：用于显示 Matlab 命令的窗口。
三、Matlab 的应用领域Matlab 有着广泛的应用领域，以下是部分应用：1. 科学与工程：Matlab 是解决科学和工程问题的首选软件，可以帮助用户快速实现科学和数学计算任务。
2. 数据分析：Matlab 是处理数字和统计数据的首选软件，可以帮助用户轻松解决统计分析问题。
3. 工程计算：Matlab 是快速实现工程计算的首选软件，可以提供快速算法来解决各种工程问题。
4. 图像处理：Matlab 是快速处理图像的首选软件，可以帮助用户快速实现图像处理、压缩和恢复等任务。
5. 自动控制：Matlab 是解决自动控制问题的首选软件，可以帮助用户快速实现现代自动控制方法。
四、Matlab 基础1. Matlab 的基本数据类型：a. 标量：Matlab 中的标量是一个单独的数值，可以是整数或实数。
b. 向量：Matlab 中的向量是一组数字，组成的方式可以是行向量或者列向量。
c. 矩阵：Matlab 中的矩阵是一个二维的数据结构，由行列元素组成。
d. 字符串：Matlab 中的字符串是一个字符组成的字符向量，用引号括起来。
MATLAB基础知识及应用
MATLAB基础知识及应用引言MATLAB是一种强大且广泛使用的数学软件，它可以帮助我们进行各种数学计算、数据分析和可视化等工作。
本文将介绍MATLAB的基础知识以及一些常用的应用。
一、MATLAB的安装和基本操作首先，让我们先来了解一下MATLAB的安装和基本操作。
在安装MATLAB 之前，我们需要从官方网站下载安装程序，并按照提示进行安装。
安装完成后，我们可以通过启动MATLAB来打开软件。
当MATLAB打开后，我们会看到一个交互式界面，这是MATLAB的命令窗口。
我们可以在命令窗口中输入命令，并立即获得结果。
例如，我们可以输入"1+1"，然后按下回车键，MATLAB会返回结果"2"。
此外，MATLAB还提供了一个编辑器，可用于编写和运行脚本文件。
我们可以在编辑器中编写一系列MATLAB命令，并一次性运行。
这对于复杂的计算任务非常有用。
二、MATLAB的数据类型和运算符在MATLAB中，有几种常见的数据类型，包括数字、字符、逻辑和矩阵等。
数字可以是整数或浮点数，字符是用单引号或双引号括起来的文本，逻辑值为true 或false，矩阵由行和列组成。
MATLAB提供了各种运算符，可以对这些数据类型进行操作。
例如，加法、减法、乘法和除法运算符用于数字类型，连接运算符用于字符类型，逻辑运算符用于逻辑类型，矩阵运算符用于矩阵类型。
除了基本的运算符，MATLAB还提供了许多函数和工具箱，用于更复杂的数学计算和数据分析。
例如，我们可以使用MATLAB的内置函数求解方程组、优化问题、进行统计分析等。
三、MATLAB的编程能力除了作为一个数学软件，MATLAB还是一种功能强大的编程语言。
我们可以使用MATLAB编写脚本和函数，以解决各种计算问题。
MATLAB的编程语法与其他常见的编程语言相似。
它支持条件语句（如if语句）、循环语句（如for和while循环）、函数定义等。
【matlab学习】Matlab编程基础及应用word资料18页
MATLAB编程基础及其应用第01章02最下面一层是基础层，上面都是应用层Compiler：编译器，依附matlabToolboxes：工具箱，依附matlab工作空间：在此可以对变量复制、重命名、画图，并且可以导入新的变量和数据，可以设置显示变量的类型（大小，中位数。
）它是暂时内存，关机了就没了重新赋值的话就是最新的值，原来的就没有了双击变量可以对变量进行编辑（变量编辑器）Clear 清除工作空间所有变量（在工作空间里之间删也可以）Clear a b 清除工作空间的a、b变量默认存到WORK 中例子（本电脑存在D:\My Documents\MATLAB）中：01.saveSaving to: matlab.matloadLoading from: matlab.mat02.save qq x则存到D:\My Documents\MATLAB\qq.matLoad qq在打开文件中双击也可Desktop：设置桌面的窗口Help 比较好，可以自学，help中的demos菜单中Edit：Clear command windowClear command historyClear workspace图形窗口可以对图像进行旋转第三章后面变量要用空格隔开X=2 是把2赋给XDebug:开车，运行只运算不赋值，最后赋值到临时存储ans元素间隔：空格，行间隔：分号冒号法(a:d:b)个数：(b-a)/d+1W=eye(3) 3阶单位矩阵a=rand(2,3) 2*3阶随机矩阵，元素在0～1之间b= randn(3) 3阶随机矩阵，元素在0～1之间，但元素符合正态分布c= randn(2,3) 2*3阶随机矩阵，元素在0～1之间，但元素符合正态分布d=magic(3) 魔方阵，各行各列以及对角元素的和相等e=zeros(3) 3阶全零矩阵向量只有一行向量点积：Dot(A,B)=︱A︱*︱B︱*COS(AB)Cross(A,B)乘除是集体运算,注意除的操作标量：单独的量，1,2.。
Matlab基础及其应用教程0课件3
3.2.2 选择结构
【例3.2】计算分段函数：
x=input('请输入x的值:');
if x<0
y=abs(x);
elseif x<10
y=sin(x)./(x+1);
elseif x<20
y=power(x,3);
else
y=(3+2*x).*log(x);
end
disp(y)
3.2 程序控制结构
实时脚本通常包含很多命令，有时只需要运行其中一部分，
这时可通过设置分节标志，将全部代码分成若干代码片段
（也称为代码单元）。
3.2 程序控制结构
3.2.1 顺序结构
1．input函数
用于打开一个输入框来获取数据，该函数的调用格式为：
A=input（提示信息）
其中，提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的
z1=max(x,y);
z=0;
while z<x*y
z=z+z1;
%如果z不能被x整除，则跳过循环体中后续语句，不再判断z能否被y整除
if mod(z,x)~=0
continue
end
%如果z既能被x整除，又能被y整除，跳出循环
if mod(z,y)==0
break
end
end
disp([num2str(x),'和',num2str(y),'的最小公倍数是：',num2str(z)])
数据。
>> A=input('输入A矩阵:')
输入A矩阵:[1,2,3;4,5,6]↙
A =
1
2
Matlab基础与应用(范群树)
数值计算
代数方程求解
求解一元或多元代数 方程。
矩阵运算
进行矩阵的加、减、 乘、除等基本运算。
微积分计算
计算函数的极限、导 数、积分等微积分问 题。
线性代数
进行矩阵的特征值、 特征向量、逆矩阵等 线性代数计算。
非线性优化
求解非线性优化问题， 如最小二乘法、梯度 下降法等。
Matlab基础与应用
目录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab编程技巧 • Matlab应用实例 • Matlab与其他软件的交互
01
Matlab简介
Matlab的起源与发展
起源
Matlab最初是由Cleve Moler于1970 年代开发的，旨在为线性代数课程提 供一种实用的计算工具。
数值分析
Matlab提供了多种数值分析工具，如求解方程、积分、微分等。
符号计算
符号变量与表达式
在Matlab中，可以使用符号工具箱进行符号计算，定义符号变 量和表达式。
符号运算
支持符号代数运算，如加、减、乘、除、积分、微分等。
符号方程求解
可以求解符号代数方程和微分方程。
流程控制
01
02
03
条件语句
信号处理
傅里叶变换
将信号从时域变换到频 域，用于信号分析。
滤波器设计
设计各种滤波器，如低 通、高通、带通等。
信号合成
生成各种类型的信号， 如正弦波、方波、三角
波等。
信号采样与重构
对信号进行采样，然后 通过插值等方法重构信
号。
控制系统仿真
01
线性系统仿真
对线性控制系统进行仿真，如一阶、 二阶系统等。
Matlab基础与应用
rand(3,3)= 0.2311 0.8913 0.0185
0.6068 0.7621 0.8214
382/859 1627/1765 583/1437
Format rat rand(3,3) = 989/1607 313/424 2131/2278
609/769 355/2014 2571/2804
例:求下列极限。 Problem 1:
syms a m x; f=(x*(exp(sin(x))+1)-2*(exp(tan(x))-1))/(x+a); limit(f,x,a) ans = (1/2*a*exp(sin(a))+1/2*a-exp(tan(a))+1)/a Problem 2： syms x t; limit((1+2*t/x)^(3*x),x,inf) ans = exp(6*t)
级数求和
4. 级数(级数求和) 级数求和运算是数学中常见的一种运算。例 如： f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn 函数symsum可以用于此类对符号函数f的求和 运算。该函数的引用时，应确定级数的通项 式S，变量的变化范围a和b。该函数的引用格 式为：
symsum(s, a, b)
Plot绘图
例一：画出衰减震荡曲线
y
t
e3
sin
3t
及其包
络线
y0
t
e3
t的取值范围是
[0,4 ]
程序如下：
t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')
Matlab基础及应用
03
Matlab编程基础
控制流
循环结构
使用for和while循环实现重复执行代码块的功能。
条件结构
使用if-else或switch-case语句根据条件执行不同的代码块。
多分支结构
使用try-catch或if-else if-else实现多分支控制。
函数与脚本
函数定义
通过function关键字定义Matlab函数，实现特定功 能。
控制系统分析
Matlab支持对控制系统进行分析，如稳定性分析、根轨迹分析等。
控制系统设计
Matlab提供了控制系统设计函数，如pid、butter等，方便用户进 行控制系统设计。
05
Matlab与其他软件的集 成
与C/C的集成
混合编程
Matlab可以与C/C等编程语言进行 混合编程，通过Matlab的MEX函数 接口，将Matlab代码与C/C代码进 行集成，实现更高效的计算和数据处 理。
Matlab基础及应用
目录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab编程基础 • Matlab应用实例 • Matlab与其他软件的集成 • Matlab的未来发展与趋势
01
Matlab简介
Matlab的发展历程
1980年代初
MathWorks公司成立，开始研发Matlab的 前身。
科学计算与工程仿真
Matlab可以进行各种科学计算和工 程仿真，如流体动力学、电磁场等。
机器学习与人工智能
Matlab提供了丰富的机器学习工具 箱和函数库，支持人工智能领域的应 用。
02
Matlab基础操作
变量与数据类型
1 2 3
变量命名规则
Matlab基础及应用
下节上机的任务
• 熟悉Matlab的环境 • 运行Matlab中的Demo • 扩展国家异速生长标度律的研究
THANK YOU
• 高层次的思维方式
MATLAB 基础及应用
北京师范大学管理学院 系统科学系 张江
MATLAB软件介绍
Matlab界面
MATLAB 基础及应用
北京师范大学管理学院 系统科学系 张江
Wizard and Tools
• Matlab集成了大量的向导和工具箱
–Data Import工具 –Plot工具 –图像获取工具 –图像处理工具
MATLAB 基础及应用
北京师范大学管理学院 系统科学系 张江
• 绘制复杂的图形: 3D surface plot, Vibrating Logo, • 图像处理与分析: Examples of Images and Colormaps • 多媒体： Visualizing Sound • 最优化问题: Traveling Salesman • 交互式小游戏： Minesweeper, World Traveler 3-D
Matlab基础及应用 ——绪论
张江 北京师范大学管理学院 系统科学系
自我介绍
2002~2006管理 科学博士
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1996~2002 土木 工程学士、硕士 MATLAB 基础及应用
北京师范大学管理学院 系统科学系 张江
2006~2008中科院 系统科学博士后
• 介绍你自己，并回答下列三个问题：
–你最熟悉的编程语言是什么？ –你希望在本课程学到什么？ –你最希望计算机能做什么？
通用开发工具： Visual C++ Java, Pathon Oracle…