MATLAB基础知识与基本知识-MATLAB的工作环境

MATLAB数学实验第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MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/102第一章Matlab入门内容提要1.1MATLAB概述1.2MATLAB的启动与退出1.3MATLAB桌面工作环境1.4MATLAB语言基础1.5MATLAB常用函数1.6MATLAB基本对象——矩阵1.7MATLAB符号计算基础MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/103第一章Matlab入门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(CommandWindow)工作空间(Workspace)当前目录(CurrentDirectory)命令历史(CommandHistory)M文件窗口图形窗口MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/104第一章Matlab入门命令方式例a=23+35（回车即执行命令）b=67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)MATLAB的操作方式命令窗口的行距formatloose：稀疏格式(默认)formatcompact：紧凑格式MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/105第一章Matlab入门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：formatshort：定点5位十进制（默认）formatlong：定点15位十进制formatrational：分数（近似）MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/106第一章Matlab入门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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……MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/107第一章Matlab入门MATLAB语言基础复数虚数单位：i或j（i、j也可作为变量使用）MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/108第一章Matlab入门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。特殊变量ans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。清除变量：clear命令清除命令窗口内容：clc命令clear%清除工作空间中的所有变量，释放所占内存clear变量名%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...MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/109第一章Matlab入门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：+-*/^另外，还可以使用“左除”运算符“\”，比如：3\2等同于2/3MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1010第一章Matlab入门MATLAB语言基础关系运算小于=小于等于大于=大于等于==等于~=不等于逻辑运算&（与）|（或）~（非）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。MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1011第一章Matlab入门MATLAB语言基础表达式MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1012第一章Matlab入门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MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1013第一章Matlab入门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MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1014第一章Matlab入门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)向0取整(求a的整数部分)floor(a)向-取整(求不大于a的最大整数)ceil(a)向+取整(求不小于a的最小整数)rem(a,b)求除法余数（符号由a决定）mod(a,b)求模余数（使用helpmod命令查看具体功能）MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1015第一章Matlab入门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)求a的实部imag(a)求a的虚部angle(a)求a的幅角conj(a)求a的共轭复数MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1016第一章Matlab入门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=[123;456;789]或a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]或a=[123456789]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。MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1017第一章Matlab入门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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。MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1018第一章Matlab入门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=10008t(3,4)=7得t=100080000000070MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1019第一章Matlab入门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=[159;068;372],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],:)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)=[]MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1020第一章Matlab入门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)MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1021第一章Matlab入门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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)MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1022第一章Matlab入门MATLAB的数组与矩阵数组的输入和分析函数linspace(x1,x2,n)将区间[x1,x2]n-1等分，产生n个分点数组MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1023第一章Matlab入门MATLAB的数组与矩阵数组按元素的运算A+B,A-B数组与数组的加、减运算A.*B,A./B数组与数组的点乘、点除运算A.^k,k.^A数组与数的点乘方运算A+k,k+A,A-k,k-A数组与数的加、减运算k.*A或A.*k数组与数的点乘运算A./k,k./A数组与数的点除运算类似的，也可以使用左点除“.\”MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1024第一章Matlab入门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“.-”！MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1025第一章Matlab入门字符串字符串用英文单引号界定，如：a='xyz',b='123'字符串函数举例num2str数值转化为字符串str2num字符串转化为数值abs字符串转化为ASCII码(十进制数表示)setstrASCII码(十进制数表示)转化为字符串lower字符串中的大写字母转化为小写字母upper字符串中的小写字母转化为大写字母MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1026第一章Matlab入门字符串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abc123MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1027第一章Matlab入门MATLAB的符号对象在默认情况下，MATLAB采用的是双精度数值计算方法；但MATLAB有一个符号工具箱，它采用的是精确计算方法，当无法求得精确解或者用户指定了某个精确度时也可以使用近似计算，但所采用的算法与默认的双精度数值计算方法有所不同。在多数情况下，必须事先定义符号对象后才能使用MATLAB的符号工具箱；另外规定：在一个运算表达式中，只要含有一个符号对象，MATLAB就自动采用符号工具箱进行计算。如何定义符号对象？MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1028第一章Matlab入门MATLAB的符号对象符号对象的定义方法定义符号变量syms变量1变量2…注意：变量之间使用空格分隔举例symsxyzf=x^2+y^2+z^2%f称为符号表达式MATLAB数学实验第1章MATLAB基础知识与基本操作2020/4/1029第一章Matlab入门MATLAB的符号对象符号对象的定义方法定义符号常量s=sym(数值)将数值定义为符号对象ss=sym(