第三讲-MATLAB基本操作
【matlab教学PPT】第3讲 Matlab的图形
ylabel(′y=sin2＼pix′);%Y轴标注，可以有汉字 xlabel(′x′);%X轴标注，可以有汉字
第3讲 Matlab的图形 title(′functionploty=sin2＼pix′);%图标题 text(0.5,sin(0.5),′＼leftarrowsin2＼pi0.5′);
第3讲 Matlab的图形 ［例3］ t=0:pi/20:2*pi; plot(t,sin(2*t),′-mo′,...%线型:实线,洋红色,小圆标记
′LineWidth′,2,...%线宽为2
′MarkerEdgeColor′,′k′,...%标记边缘颜色:黑色 ′MarkerFaceColor′,［.49 1 .63］,...%标记面颜色:淡 绿 ′MarkerSize′,12)%标记大小:12 结果如图3所示。
6)坐标颜色控制 set(gca,′Color′,′y′)%坐标面背景颜色设置,本例为:黄 set(gca,′XColor′,′k′)%设置横坐标轴,刻度,字符的颜
色
set(gca,′YColor′,′r′)%设置纵坐标轴,刻度,字符的颜 色
第3讲 Matlab的图形 7)坐标刻度字形的控制 set(gca,′FontSize′,14)%控制字体大小
set(gca,′FontWeight′,′bold′)%设置字体粗细
%有{normal}|bold|light|demi四种 8)坐标位置和方向控制
set(gca,′XAxisLocation′,′top′)% 横 坐 标 轴 位 于 下 方 (bottom默认)
或上方(top)set(gca,′YAxisLocation′,′right′)%纵坐标轴 位于左方(left默认)或右方(right)set(gca,′XDir′,′reverse′)% 横坐标反方向(由右到左为增)set(gca,′YDir′,′reverse′)%纵 坐标反方向(由右到左为增)
Matlab的使用方法及步骤详解
Matlab的使用方法及步骤详解一、Matlab简介Matlab是一种非常流行的科学计算软件，其全称为Matrix Laboratory（矩阵实验室）。
Matlab具有强大的数学计算和数据分析能力，广泛应用于工程、科学、经济等领域。
本文将详细介绍Matlab的使用方法及步骤。
二、安装与启动Matlab1. 下载与安装首先，访问MathWorks官方网站，找到适用于您操作系统的Matlab版本，并下载安装程序。
安装程序将引导您进行安装，按照提示完成即可。
2. 启动Matlab安装完成后，您可以在开始菜单或桌面上找到Matlab的启动图标。
点击启动图标，Matlab将打开并显示初始界面。
三、Matlab基本操作1. 工作区与编辑器Matlab的界面主要由工作区和编辑器组成。
工作区显示变量及其值，可用于查看和操作数据。
编辑器则用于编写和编辑Matlab脚本、函数等。
2. 脚本与命令窗口Matlab提供了两种主要的运行方式：脚本和命令窗口。
脚本是一系列命令的集合，可以一次性执行，适用于较复杂的计算任务。
命令窗口则可逐行输入命令并立即执行，用于快速测试和调试。
3. 基本算术和数学运算Matlab支持各种基本算术和数学运算，如加减乘除、幂运算、三角函数等。
可以直接在命令窗口输入表达式并执行。
四、数据操作与处理1. 数组的创建与操作在Matlab中，数组是最基本的数据结构之一。
可以使用多种方法创建数组，例如手动输入、加载外部文件、使用特定函数等。
一旦创建，可以对数组进行各种操作，如索引、切片、拼接等。
2. 矩阵运算Matlab对矩阵运算提供了强大的支持。
可以进行矩阵加减乘除、转置、求逆等运算。
矩阵运算在解决线性方程组、最小二乘拟合等问题时非常有用。
3. 数据可视化Matlab提供了丰富而强大的数据可视化功能。
使用plot、scatter、histogram等函数可以绘制各种类型的图表。
还可以对图表进行格式设置、添加标签、调整坐标轴等。
matlab教程(第3讲-数组)
2.1数值表示、变量及表达式 （续）
运算符和表达式
运算
加 减 乘 除 幂
数学表达式
a+b a-b axb a/b或a\b
MATLAB运算符
+ * /或 \ ^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或a\b a^b
第二种方法：使用冒号“:”操作符
〘例2-2〙创建以1~10顺序排列整数为元素的 行向量b。>>b=1:10 b=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2016/11/22 Application of Matlab Language 10
所有的向量元素必须在操作符“[ ]”之内； 向量元素间用空格或英文的逗点“,”分开。
计算
z
z3
z1=3+4*i, z2=1+2*i, z3=exp(i*pi/6), z=z1*z2/z3 z_real=real(z), z_image=imag(z), z_angle=angle(z), z_length=abs(z),
2016/11/22
Application of Matlab Language
第四种方法：利用函数logspace 列向量的创建
通过实验认识该函数的功能。
使用方括号“[ ]”操作符，使用分号“;”分 割行。
〘例2-5〙键入并执行x= [1; 2; 3] X=1 2 3
使用冒号操作符
〘例2-6〙键入并执行x= (1:3)‟ % “ ‟ ”表示矩阵的转 置
2016/11/22 Application of Matlab Language 13
matlab教程ppt(完整版)
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
MATLAB第3讲 MATLAB基本绘图
3.3 基本三维绘图
[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5,8);
3.3 基本三维绘图
2、格式2：mesh(x,y,z) 功能：x,y,z 为三个矩阵， 以各元素值为三维坐标点绘图， 并连成网格。
3.3 基本三维绘图
例题 7 画一个球体 [xx,yy,zz]=sphere(30);
0
n
3.3 基本三维绘图
形成了33*33网 格矩阵
3.3 基本三维绘图
可以使用meshgrid()函数产生网格坐标:
格式：[X,Y]=meshgrid(x,y) x,y为同维向量，
X的行为x的拷贝，Y的列是y的拷贝,X,Y同维 例如：[xx,yy]=meshgrid([ 1 2 3 4],[1 2 3 4])
3.3 基本三维绘图
3、格式3：plot3(x,y,z,’s’) plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’) 功能：用于设置绘图颜色和线型 字符串意义同plot。
例如：plot3(x,y,z,’*r’,x,z,y,’:b’)
3.3 基本三维绘图
例题 2
3.3 基本三维绘图
3、hidden on(off) ----隐藏或透视被遮挡的地方
视角变换与三视图
三维图形绘制中的视角定义
z轴
视点
y轴
仰角
方位角
x轴
3.3 基本三维绘图
3. 4 特殊三维绘图 特殊图形库（specgraph）
1、stem3(x,y,z) ----- 三维火柴杆图： 例如：stem3(x,y,z) 2、bar3(z) ------ 三维条形图(同二维) 例如：bar3([1 2 3 2 1]) 3、pie3 (x,p)------ 三维饼图(同二维): 例如：pie3([1 2 3 2 1 1 ],[0 0 1 0 0 0]) 还有其它特殊函数。。。
第三讲 数值计算功能(1)
•6、几种特殊矩阵的产生
•diag
•hilb
对角形矩阵
Hilbert阵
compan
pascal
伴随阵
Pascal三角阵
•vander •gallery
•magic •kron
Vandermonde阵
•hadamard Hadamart阵
试验矩阵
魔方阵
hankel
Hankel阵
toeplitz Toeplitz阵
MATLAB第三讲 MATLAB的数值计算功能 （一）
• 一、 •二 • 三、 • 四、 • 五、
数组与矩阵的创建 矩阵运算与数组运算 数组函数与矩阵函数 线性方程组的解法 向量与矩阵处理
一、数组与矩阵的输入
1、简单数组的输入
• 从左方括号开始，每个数之间用逗号分开，以
右方括号结束。 • 例 求函数在 y xe x [0，1]之间每隔步长为0.1 的值
• >> A.*B • ans = • 1 •
9 • >> A*B • ans = –7 -4 – 15 -10
-4 -4
•
•例2 两个列向量的内积 •X=[1,2,3]’; •Y=[3,-1,2]’; •X’*Y •Y’*X •ans= 7 •注：“ ’ ”表示转置
三、数组函数与矩阵函数
1、基本数组函数 数组函数对向量的作用规则是:
>>例3
format loose
1/3 1/4 1/5
%不要空行
A,c A= 1 1/2 1/2 1/3 1/3 1/4 c = 335/113
>> format compact
>> A,c A= 1 1/2 1/2 1/3 1/3 1/4 c= 335/113
MATLAB基本操作及环境设置
MATLAB基本操作及环境设置1.MATLAB的基本操作：-启动MATLAB：在计算机上安装MATLAB软件后，可以从开始菜单中或桌面图标启动MATLAB。
-MATLAB命令窗口：启动MATLAB后，可以看到一个命令窗口。
在命令窗口中，可以输入MATLAB命令，并执行它们。
- 基本算术操作：MATLAB可以进行基本的算术操作，如加减乘除。
例如，输入"2+3"，然后按Enter键，MATLAB将计算并显示结果。
- 变量：在MATLAB中，可以定义变量，并将值赋给它们。
例如，输入"x = 5"，然后按Enter键，MATLAB将创建变量x，并将值设为5 - 矩阵操作：MATLAB是以矩阵为基础的语言。
可以使用MATLAB的矩阵操作函数创建、修改和操作矩阵。
例如，可以使用"zeros"函数创建由0组成的矩阵，使用"eye"函数创建单位矩阵，以及使用"inv"函数计算矩阵的逆矩阵。
2.MATLAB的环境设置：- 工作目录：工作目录是MATLAB文件的位置。
可以使用"cd"命令更改工作目录。
可以使用"pwd"命令查看当前工作目录。
- 文件管理：MATLAB提供了一些函数来管理和操作文件。
可以使用"dir"函数列出当前目录中的文件和文件夹，使用"mkdir"函数创建新文件夹，使用"delete"函数删除文件等。
-图形界面：MATLAB还提供了一个图形用户界面（GUI），可以通过点击菜单和按钮来执行操作。
GUI提供了更直观和交互式的方式来使用MATLAB。
- 图形绘制：MATLAB具有强大的图形绘制功能。
可以使用"plot"函数绘制二维曲线，使用"mesh"函数绘制三维曲面等。
(完整版)matlab第三讲教案
西南科技大学本科生课程备课教案计算机技术在安全工程中的应用——Matlab入门及应用授课教师：徐中慧班级：专业：安全技术及工程第三章课型：新授课教具：多媒体教学设备，matlab教学软件一、目标与要求掌握matlab中内置的初等数学函数、三角函数、数据分析函数等函数的运用。
二、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学生在命令窗口进行一些简单的计算，对matlab初等的数学函数能够熟练运用，并能写一些matlab的简单程序解决实际问题。
三、教学方法本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。
四、教学内容一、课程内容回顾上节课主要学习了数据显示格式、复数的运算、算术运算等。
（1）短数据格式和长数据格式之间的显示切换（2）15+16i，求该复数的模和辐角，实部与虚部（3）[1：3；2：4；3：5]，求矩阵的转置初等数学函数包括对数函数、指数函数、绝对值函数、四舍五入函数和离散数学中的函数。
我们今天课程的任务就是掌握这些函数的运用。
二、常用的数学函数练 习创建矢量x,在－9到12之间，步长为3 （1）求x 除以2的商 （2）求x 除以2的余数 （3）e x(4)求x 的自然对数ln(x) （5）求x 的常用对数lg(x)(6) 用函数sign 确定矢量x 中哪些元素为正 （7）将显示格式变为rat ，显示x 除以2的结果 Eg: x=-9:3:12;（1） x/2;(2) rem(x,2);（3）exp(x);（4）log(x )；（5）log10(x)；（6）sign(x)；（7）format rat;x/2三、取整函数Matlab 中有几种不同的取整函数。
其中最常用的是四舍五入。
然而取上近似还是取下近似要根据实际情况而定。
例如，在杂货店买水果，苹果0.52美元一个，5美元能买几个？5.009.61540.52/＝苹果苹果但是在现实生活中，显然不能买半个苹果，而且也不能四舍五入到10.所以，只能向下取近似值9.四、离散数学中的函数离散数学就是有关数的数学，也就是中学代数里的因式分解、求最大公因数和最小公倍数。
[计算机软件及应用]matlab课件第3讲
![[计算机软件及应用]matlab课件第3讲](https://img.taocdn.com/s3/m/280c86e1a216147916112820.png)
2021/8/26
10
4、数组元素的标识与寻访
• 数组元素的标识 – “全下标（index）”标识 经典数学教科书采用“全下标”标识法：每一维对应一个下标。 – 如对于二维数组，用“行下标和列下标”标识数组的元素， a(2,3)就表示二维数组a的“第2行第3列”的元素。 – 对于一维数组，用一个下标即可，b(2)表示一维数组b的第2 个元素，无论b是行向量还是列向量。 – “单下标”（linear index）标识 所谓“单下标”标识就是用一个下标来表明元素在数组的位置。 – 对于二维数组， “单下标”编号：设想把二维数组的所有 列，按先后顺序首尾相接排成“一维长列”，然后自上往下 对元素位置执行编号。 – 两种“下标”标识的变换：sub2ind、ind2sub
>>a([1 2 5]) %寻访a的第1、2、5个元素组成的子数组
ans = 1.0000 3.2500 10.0000
2021/8/26
13
4、数组元素的标识与寻访 （续）
>>a(1:3) %寻访前3个元素组成的子数组
ans =
1.0000 3.2500 5.5000
>>a(3:-1:1) %由前3个元素倒序构成的子数组
(1,3) (2,3) (3,3)
(1,4) (2,4) (3,4)
(1,4) (2,4) (3,4)
页
24
5、多维数组 （续）
• 三维数组，可对应至一个 X - Y - Z 三维立体坐标，如下图所示：
Z(页)
2021/8/26
X(行)
Y(列)
25
5、多维数组 （续）
• 三维数组元素的寻址：可以(行、列、页)来确定。 • 以维数为 3×4×2 的三维数组为例，其寻址方式如下
第三讲 MATLAB的符号运算
2t
t
27
数学建模培训
MATLAB
>> a=[0 1;-2 -3]; 1;>> syms s >> b=(s*eye(2)-a) b=(s*eye(2)b= [ s, -1] [ 2, s+3] >> B=inv(b) [ (s+3)/(s^2+3*s+2), [ -2/(s^2+3*s+2),
maple 软件—— 主要功能是符号运算， maple软件 ——主要功能是符号运算 ，
它占据符号软件的主导地位。 它占据符号软件的主导地位。
02:12:10 4
数学建模培训
MATLAB
2. 符号变量与符号表达式
f = 'sin(x)+5x' f —— 符号变量名 sin(x)+5x—— sin(x)+5x—— 符号表达式 ' '—— 符号标识 符号表达式一定要用' 符号表达式一定要用' ' 单引 号括起来matlab才能识别。 号括起来matlab才能识别。
区间求定积分02:12:10 23学建模培训MATLAB
int（'被积表达式'，'积分变量'，'积分上限'， int（ 被积表达式' 积分变量' 积分上限' '积分下限'）—— 定积分 积分下限' ——缺省时为不定积分
taylor(f,n) —— 泰勒级数展开 ztrans(f) —— Z变换 iztrans(f) —— 反Z变换 laplace(f) —— 拉氏变换 ilaplace(f) —— 反拉氏变换 fourier(f) —— 付氏变换 ifourier(f) —— 反付氏变换
MATLAB基础使用教程
MATLAB基础使用教程一、什么是MATLAB？MATLAB是一款强大的数学计算软件，广泛应用于科学研究、工程设计和数据分析等领域。
它以其简单易用的编程语言和丰富的功能，成为了许多科研工作者和工程师的首选工具。
在本篇文章中，将介绍MATLAB的基础使用方法，帮助初学者快速入门。
二、MATLAB的安装与入门1. 下载和安装MATLAB软件在MathWorks官方网站上下载适用于您的操作系统版本的MATLAB，然后按照安装向导的提示进行安装。
2. MATLAB的界面介绍在打开MATLAB后，您将看到一个包含命令窗口、编辑器和变量编辑器等组件的界面。
命令窗口是最常用的组件，您可以在其中输入MATLAB的命令并执行。
3. 基本操作在命令窗口中，可以输入简单的算术运算，如加减乘除，以及一些内置函数。
例如，输入"2+3"并按下Enter，MATLAB将返回结果5。
三、MATLAB的变量与数据类型1. 变量的定义与赋值在MATLAB中，可以使用一个变量来存储一个数值或一个数据矩阵。
要定义一个变量并赋值，只需输入变量名和等号，然后再输入数值或矩阵。
例如，输入"A=5"，即可定义一个名为A的变量，并将其赋值为5。
2. 数据类型MATLAB支持多种数据类型，包括整数、浮点数、字符串和逻辑类型。
您可以使用"whos"命令查看当前可用的变量及其数据类型。
3. 矩阵与数组操作在MATLAB中，矩阵和数组是最常用的数据结构之一。
您可以使用方括号来创建矩阵或数组，并使用索引来访问其中的元素。
例如，输入"A=[1 2 3; 4 5 6]"，即可创建一个2行3列的矩阵。
四、MATLAB的数学运算与函数1. 基本数学运算MATLAB支持各种基本的数学运算，包括加、减、乘、除、幂运算等。
您可以直接在命令窗口中输入相应的表达式，并按下Enter键进行计算。
第3讲 MATLAB语言的符号运算
2、微分
Matlab求微分的函数是diff()
说明：
①用diff(f)求 f 对预设独立变量的一次微分；
② diff(f,t)求 f 对独立变量 t 的一次微分;
③用diff(f,n)求 f 对预设独立变量的n次微分 ④diff(f,t,n)求 f 对独立变量 t 的n次微分; ⑤ f 可以是标量、向量、矩阵。
调用格式如下：
通过F=fourier(f)求时域函数f的Fourier变换
①如果采用F=fourier(f)的格式，默认积分变量是x;
③invfourier()为Fourier反变换。
②如果采用F=fourier(f,u)的格式，指定u为积分变量；
例：计算时间函数的 >>syms t w
f (t ) e
(t ) y (t ) x (t ) x(t ) y
[x,y]= dsolve(‘Dx=y’,Dy=-x’) [f,g]= dsolve(‘Df=3*f+4*g’,’Dg=-5*f+2*g’)
⑥ 2个微分方程，给定初始条件 [x,y]= dsolve(‘Dx=y’,Dy=-x’,’x(0)=0’,’y(0)=1’)
3.4 微分方程求解
符号运算中的微分方程求解函数可利用如下格式
dsolve(‘方程1’，‘方程2’，…) 函数格式说明： ①可多至12个微分方程的求解； ②默认自变量为x，并可任意指定自变量t,u等；
③方程的各阶导数项以大写字母“D”作为标识，后接 数字阶数，再接解变量名；
④初始条件以符号代数方程给出，如果初始条件项缺 省，其默认常数为C1,C2,…等； ⑤返回变量的格式为：[Y1,Y2,…]=dsolve(…)
3.6 符号表达式的运算
第三讲MATLAB的符号运算
④计算所需的时间较长。
• Symbolic Math Toolbox——符号运算工具包通过调用
Maple软件实现符号计算的。
• Maple软件——主要功能是符号运算，它占据符号软件
的主导地位。
2. 字符串与符号变量、符号常量
字符串对象 f = 'sin(x)+5x'
由符号变量构成的符号函数和 符号方程
• 符号表达式是由符号常量、符号变量、符号函
数运算符以及专用函数连接起来的符号对象。
• 包括：符号函数和符号方程。判断看带不带等
号。 例：syms x y z; f1=x*y/z;
f2=x^2+y^2+z^2; f3=f1/f2;
e1=sym('a*x^2+b*x+c')
factor(x^3-y^3)
• simplify( ) 该函数是一个强有力的具有
普遍意义的工具，它利用Maple化简规则 对表达式进行简化。
例：S=sym('[(x^2+5*x+6)/(x+2);sqrt(16)]')
simplify(S)
• simple( ) 用几种不同的算术简化规则对
符号表达式进行简化，使其用最少的字 符来表示。
行是自变量 x 的取值范围和常数 a 的值。
• 第四行只对 f 起作用，如求导、积分、简
化、提取分子和分母、倒数、反函数。
• 第五行是处理 f 和 a 的加减乘除等运算。
• 第六行前四个进行 f 和 g 之间的运算，后
三个分别是：求复合函数；把 f 传递给 ； swap是实现 f 和 g 功能的交换。
MATLAB第三讲符号运算及绘
化简根号表达式
使用`sqrt`函数化简根号表达式，例如 `sqrt(x^2)`化简为`abs(x)`。
符号函数的计算
1 2
符号函数的求值
使用`subs`函数将符号表达式中的变量替换为具 体数值进行计算，例如`subs(expr, x, 2)`。
符号函数的复合
使用函数句柄和参数列表定义符号函数，例如`f = @(x) x^2 + 2*x + 1`。
符号方程求解
使用solve函数求解代数方程，例如 solve(x^2 - 4*x + 4)。
绘图实例
线性图
使用plot函数绘制线性图，例如plot(x, y)。
柱状图
使用bar函数绘制柱状图，例如bar(x, y)。
散点图
使用scatter函数绘制散点图，例如scatter(x, y)。
曲面图
使用surf函数绘制曲面图，例如surf(x, y, z)。
三维等高线图
使用contour函数绘制三维等高线 图，可以展示三维空间中数据点的 等高线分布。
图形标注与修饰
标题和轴标签
使用title和xlabel、ylabel、 zlabel函数添加标题和轴标签，
以解释图形含义和坐标轴意义 。
网格线和参考线
使用grid on和hold on命令添 加网格线和参考线，以增强图 形可读性和比较不同数据系列 。
趋势。
条形图
使用bar函数绘制条形图， 可以展示分类数据的大
小比较。
饼图
使用pie函数绘制饼图， 可以展示各类数据占总
体的比例。
绘制三维图形
三维散点图
使用scatter3函数绘制三维散点 图，可以展示数据点在三维空间
第3讲 MATLAB作图
loglog(X, Y) ：x、y坐标都是以10为底的对数比例坐标系
semilogx(X, Y)：x坐标轴是对数坐标系 semilogy(…)：y坐标轴是对数坐标系 plotyy：两个y坐标轴，左、右边各一个
例 用方形标记创建一个简单的loglog
解 输入命令: x=logspace(-1,2); loglog(x,exp(x),’-s’) grid on %标注格栅
（2） Mesh(x,y,z)
画网格曲面
数据矩阵。分别表示 数据点的横坐标、纵 坐标、函数值
例
画出曲面Z=(X+Y)2在不同视角的网格图.
解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; mesh(X,Y,Z) Matlab liti205
间
曲
线
PLOT3(x,y,z,s)
n维向量，分别表示曲 线上点集的横坐标、纵 坐标、函数值 例 指定颜色、 线形等
在区间[0，10*pi]画出参数曲线x=sin(t),y=cos(t), z=t. 解 t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) Matlab liti201 rotate3d %旋转
meshgrid(x,y) 作用： 产生一个以向量x为行、向量y为列的矩阵
返回
空
(1)
间
曲
面
surf(x,y,z) 画出数据点（x，y，z）表示的曲面
数据矩阵。分别表示 数据点的横坐标、纵 坐标、函数值
例 解
画函数Z=(X+Y)2的图形. x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; Matlab liti203 [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; surf(X,Y,Z) shading flat %将当前图形变得平滑
MATLAB的基本操作方法
MATLAB的基本操作方法1. 概述MATLAB是一种高级数值计算软件，广泛应用于科学和工程领域。
它提供了丰富的功能和工具，可以用于数据分析、模拟、图形绘制等多种任务。
本文将介绍MATLAB的基本操作方法，帮助读者快速上手使用该软件。
2. MATLAB环境介绍MATLAB的主界面由命令行窗口和工具栏组成。
命令行窗口是用户与MATLAB交互最常用的方式，可以输入命令并立即得到结果。
工具栏包含了一些常用的功能按钮，例如文件操作、运行程序等。
3. 变量和运算在MATLAB中，变量的定义和使用非常简单。
只需输入变量名，并赋予相应的值即可。
例如，输入"a=2"，即可定义一个变量a，并赋予其值为2。
可以通过变量名来进行各种运算，如加减乘除、乘方等。
例如，输入"b=a+3"，即可将a加3的结果保存在变量b中。
4. 矩阵操作MATLAB可以轻松处理各种数学运算中的矩阵操作。
矩阵可以通过使用方括号来定义。
例如，输入"A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]"，即可定义一个3x3的矩阵A。
可以使用各种命令对矩阵进行操作，如转置、逆矩阵、矩阵乘法等。
例如，输入"B=A'"，即可得到矩阵A的转置矩阵B。
5. 数据可视化MATLAB提供了丰富的绘图函数，可以用于数据的可视化。
要绘制一条曲线，只需给定横轴和纵轴的数据即可。
例如，输入"x=0:0.1:2*pi"，即可定义一个从0到2π，步长为0.1的向量x。
然后输入"y=sin(x)"，即可得到y=sin(x)的曲线。
使用plot函数将x和y绘制出来即可。
6. 文件操作MATLAB可以方便地进行文件的读写操作。
可以使用load命令读取保存在文件中的数据，使用save命令将数据保存到文件中。
例如，使用load命令加载名为"data.txt"的文本文件中的数据，并将其保存到名为"data"的变量中。
MATLAB如何使用-教程-初步入门大全资料
运算 数学表达式
加 a+b
减
a-b
乘 a×b
除 a÷ b
幂 a^b
MATLAB运算符
+ *
/(右除)或\(左除)
^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或b\a a^b
示例
1+2 5-3 2*3
6/2或2\6 2^3
指出：右除相当于通常的除法。
22
七、MATLAB的变量与函数
1、变量 变量就是在程序的运行过程中，其数值可以变化的量
MATLAB是交互式的语言，输入命令即给出运算结 果。而命令窗口则是MATLAB的主要交互窗口，用 于输入和编辑命令行等信息，显示结果（图形除 外）。
当命令窗口中出现提示符“>>”时，表示MATLAB已 经准备好，可以输入命令、变量或运行函数。提示 符总是位于行首。
在每个指令行输入后要按回车键，才能使指令被 MATLAB执行。
28
矩阵的创建（续）
1、直接输入法－在命令窗口按规则输入方式创建矩阵
例1.在命令窗口创建简单的数值矩阵。
>>A=[1 3 2;3 1 0;2 1 5] 回车后在命令窗口显示如下结果
A=
132
310
215 例2.在命令窗口创建带运算表达式的矩阵，不显示结果。
>>y=[sin(pi/3),cos(pi/6);log(20),exp(2)]; 输入“y”回车，在命令窗口显示出来。
（3）在MATLAB安装目录\MATLAB6p5中双击 MATLAB快捷方式。
（4）在MATLAB安装目录\MATLAB6p5\bin\win32 中双击MATLAB.exe图标。
第三讲MATLAB的图形功能
图形的标注
坐标轴标注
title xlabel ylabel(„标注’,‟属性1‟, 属性值1,…) 例： ?x=0:0.1*pi:2*pi; ?y=sin(x); ?plot(x,y) ?xlabel('x(0~2\pi)','FontWeight',' bold'); ?ylabel('y=sin(x)','FontWeight','b old'); ?title('正弦函数 ','Fontsize',12,'fontweight','bold', 'fontname','黑体')
10
1
极坐标系 polar(theta,rho) polar(theta,rho,s) 其中，theta为角向量，rho 为幅向量，s为图形属性 选项。 例：
90 120
12.5584 60
150
6.2792
30
180
0
210
330
>>x=1:0.01*pi:4*pi; >>y=sin(x/2)+x; >>polar(x,y,'-')
2 1 0
?[x,y]=meshgrid(-3:0.1:3,-2:0.1:2); ?z=(x.^2-2*x).*exp(-x.^2-y.^2-x.*y); ?plot3(x,y,z)
-1 2 5 0 -2 -5 0
mesh(X,Y,Z) 绘制彩色网格面图形 mesh(x,y,Z) x,y为两个向量，要求 [length(y),length(x)]=size(Z) mesh(Z) [m,n]=size(Z), 则使用x=1:n 及y=1:m 例： ?x=-8:0.5:8;y=x'; ?a=ones(size(y))*x; ?b=y*ones(size(x)); ?c=sqrt(a.^2+b.^2)+eps; ?z=sin(c)./c; ?mesh(z)
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Application of Matlab Language
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函数的嵌套调用
在Matlab中，函数可以嵌套调用，即一个函数可以调用别 的函数。一个函数调用自身称为函数的递归调用。 例5.12 利用函数的递归调用，求n！。 1,n 1 n！本身就是以递归的形式定义的： n!
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Application of Matlab Language
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说明：
将以上函数文件以文件名fcircle.m保存，然后在命令窗口调用。
[s,p] = fcircle(10) 输出结果是： s= 314.1593 p= 62.8319 采用help命令或lookfor命令可以显示出注释说明部分的内容。 help fcircle 屏幕显示 FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r r 圆半径 s 圆面积 p 圆周长
它们的扩展名都是.m
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Application of Matlab Language
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命令文件和函数文件的区别
命令文件没有输入参数，也不返回输出参数； 函数文件可以带输入参数，也可以返回输出参 数。 命令文件对工作空间中的变量进行操作，文件 中所有命令的执行结果也返回工作空间中；函 数文件中定义的变量为局部变量，当函数文件 执行完毕时，这些变量也被清除。
主要内容
程序文件的建立 程序的编写 程序的调试
M文件
Matlab命令的执行方，逐条执行，操作简单、直观，但 速度慢，执行过程不能保留。
M文件的程序执行方式 将命令编成程序存储在一个文件中（M文件）， 依次运行文件中的命令，可以重复进行。
Matlab程序设计有传统高级语言的特征，又 有自己独特的特点，可以利用数据结构的特 点，使程序结构简单，编程效率高。
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函数文件
fexch.m function [a,b] = exch(a,b) c = a; a = b; b = c; 然后在命令窗口调用该函数文件： clear; x = 1:10; y = [11,12,13,14;15,16,17,18]; [x,y] = fexch(x,y)
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M文件的分类
用Matlab语言编写的程序，称为M文件。 是由若干Matlab命令组合在一起构成的，它 可以完成某些操作，也可以实现某种算法。 M文件根据调用方式的不同分为两类： 命令文件（Script File） 函数文件（Function File）
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Application of Matlab Language
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总结
1、命令文件及函数文件的不同 2、函数文件的调用方式
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Matlab程序结构
程序控制结构
顺序结构 选择结构 循环结构
任何复杂的程序都可以由这3种基本结构构成。
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Application of Matlab Language
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函数参数的可调性
Matlab在函数调用上有一个与一般高级语言不同之处： 函数所传递参数数目的可调性，即参数的数量可以改变。 在调用函数时，Matlab用两个预定义变量nargin和nargout分别 记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数。 例5.13 nargin用法示例:函数文件examp.m: function fout = charray(a,b,c) if nargin == 1 命令文件： fout = a;end x = [1:3]; y = [1;2;3]; if nargin == 2 examp(x) fout = a+b;end examp(x,y’) if nargin == 3 examp(x,y,3) fout = (a*b*c)/2; end
命令文件可以直接运行；函数文件不能直接运 行，要以函数调用的方式来调用它。
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例:建立文件将变量a、b的值互换
命令文件： clear; a = 1:10; b = [11,12,13,14;15,16,17,18]; c = a; a = b; b = c; a, b 将文件保存为exch，并在命令窗口执行。执行结果： a= 11 12 13 14 15 16 17 18 b= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
③ 与在线帮助文本相隔一空行的注释行。 包括函数文件编写和修改的信息，如作者和版本等。
2014-9-25 Application of Matlab Language 12
说明：
3、关于return语句 如果在函数文件中插入了return语句，则执行到该语句就结束函数 的执行，流程转至调用该函数的位置。通常也不使用return语句。 例5.10 编写函数文件，求半径为r的圆的面积和周长。 函数文件如下： function [s,p] = fcircle(r) % FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径 %s 圆面积 %p 圆周长 %2006年2月30日编 s = pi*r*r; p = 2*pi*r;
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全局变量与局部变量
Matlab中，函数文件中的变量是局部变量。 如在若干函数中，都把某一变量定义为全局变量，那么这 些函数将共用这个变量。 全局变量的作用域是整个Matlab的工作空间，所有函数都 可以对它进行存取和修改。 全局变量用global命令定义，格式为： global 变量名
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说明：
1. 关于函数文件名 函数文件名通常由函数名再加上扩展名.m组成。 当函数文件名与函数名不同时，Matlab将忽略函数 名而确认文件名 因此调用时使用函数文件名。
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说明：
2. 关于注释说明部分 注释说明包括3部分： ① 紧随引导行之后以%开头的第一注释行。 这一行一般包括大写的函数文件名和函数功能简要描述， 供lookfor 关键词查询和help在线帮助时使用。 ② 第一注释行及之后连续的注释行。 通常包括函数输入/输出参数的含义及调用格式说明等信 息，构成全部在线帮助文本。
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 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。 当输出形参多于一个时，应该用方括号括起来。
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Application of Matlab Language
函数文件：tran.m: function [rho,theta] = tran(x,y) rho = sqrt(x*x+y*y); theta = atan(y/x);
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调用tran.m的命令文件main1.m: x = input(‘please input x=:’);
y = input(‘please input y=:’); [rho,the] = tran(x,y); rho the
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顺序结构
顺序结构是指按照程序中语句的排列顺序依 次执行，直到程序的最后一个语句。（最简 单的一种程序）
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顺序结构
1、数据的输入 从键盘输入数据，则可以使用input函数来进行， 调用格式为： A = input（提示信息，选项）； 其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入数据。 例如：从键盘输入A矩阵，可以采用下面的命令来完成 A = input（‘输入A矩阵’）； 如果在input函数调用时采用’s’选项，则允许用户输入 一个字符串。 例：xm = input(‘What is your name?’,’s’);
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Application of Matlab Language
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函数文件
函数文件是另一种形式的M文件，每一个函数文件都定 义一个函数。Matlab提供的标准函数大部分是由函数 文件定义的。
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函数文件
5.3.1 函数文件的基本结构
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函数调用
函数调用的一般格式是：
[输出实参表] = 函数名(输入实参表） 注意：函数调用时，各实参出现的顺序、个数，应与函数定 义时相同。 例5.11 利用函数文件，实现直角坐标(x,y)与极坐标(ρ,θ)之间的 转换。
2014-9-25 Application of Matlab Language 25
顺序结构
2、数据的输出 命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为： disp(输出项） 其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。例如： A = ‘Hello, Tom’; disp(A) 输出为：Hello, Tom 又如：A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9]; disp(A) 输出为： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 %disp函数输出格式更紧凑
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全局变量与局部变量