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1第第1章章 MATLAB概述概述 2本章目标l了解MATLAB的基本知识l熟悉MATLAB的上机环境l掌握利用MATLAB进行基本运算的方法l初步具备将一般数学问题转化成对应的计算机模型并进行处理的能力3主要内容l1.1 科学工程计算与科学工程计算与MATLABl1.2 基本运算功能基本运算功能l1.3 基本数据类型基本数据类型l1.4 数学函数数学函数41.1 科学工程计算与MATLABl科学研究和工程实践中的计算问题科学研究和工程实践中的计算问题l简单问题：计算器或直接手工推导l复杂问题：计算机编程l计算机编程计算机编程l高级编程语言 lMicrosoft:Visual C+、Visual BasiclBorland:Delphi、C+BuilderlSun:Javal科学计算软件工具lMathWorks:MATLAB5科研和工程技术人员的首选 MATLABlMATLAB具有用法简单、灵具有用法简单、灵活、结构性强、延展性好等优活、结构性强、延展性好等优点，逐渐成为科技计算、视图点，逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言交互系统和程序中的首选语言工具。工具。l功能强大的数值运算功能 l强大的图形处理能力 l高级但简单的程序环境l丰富的工具箱与模块集 l易于扩充 61.2 基本运算功能lMATLAB的基本运算可分为三类：的基本运算可分为三类：l算术运算l关系运算l逻辑运算71.2.1 算术运算8使用变量来进行更复杂的问题求解 a=15+20-50+3*9a=12b=30 b=30 c=a*bc=360 d=a3-b*cd=-90729逗号或分号的区别 x=2,y=3%逗号隔开，屏幕有回显逗号隔开，屏幕有回显x=2y=3m=2;n=3;%分号隔开，无回显分号隔开，无回显m%在提示符后直接输入变量名可查看变量的值在提示符后直接输入变量名可查看变量的值m=210基本算术运算符 运运 算算符符 号号运运 算算符符 号号加+减-乘*数组相乘.*左除数组左除.右除/数组右除./11例1-1 求解算术表达式的值(12+2*(7-4)/33 ans=33)47(21212format命令 MATLABMATLAB命令命令含含 义义范范 例例format short短格式3.1416format short e短格式科学格式3.1416e+000format long长格式3.14159265358979format long e长格式科学格式3.141592653589793e+000format rat有理格式355/113format hex十六进制格式400921fb54442d18format bank银行格式3.14131.2.2 关系运算运运 算算符符 号号运运 算算符符 号号大于小于=小于等于 x=2;x3ans=0 x z1=1+2iz1=z2=3+4jz2=181.3.2 字符串类型l字符串：包含在一对单引号中的字符集合字符串：包含在一对单引号中的字符集合 s=hello,MATLAB%定义字符串变量定义字符串变量ss=hello,MATLAB191.3.3 变量和表达式l变量的命名方式：变量的命名方式：l变量名由字母、数字和下划线组成；l变量名中的英文字母大小写是有区别的；l变量名的最大长度是有规定的l不同版本的系统规定不同：19个字符、31或63个字符等l可调用namelengthmax函数得到系统规定长度20MATLAB系统的特殊变量和常数特殊变量特殊变量意意 义义 ans如果用户未定义变量名，系统用于计算结果存储的默认变量名 pi圆周率（=3.1415926.）inf或Inf无穷大值，如1/0 eps浮点运算的相对精度2(-52)realmax最大的正浮点数，2(1024)-1realmin最小的正浮点数，2(-1022)NaN或nan不定量，如0/0或inf/inf i或j虚数单位nargin函数输入参数个数nargout函数输出参数个数lasterr存放最新的错误信息lastwarn存放最新的警告信息21变量的使用clear%删除工作区中所有定义过的变量whos%查看当前工作区内变量信息，无显示表示没有定义的变量 xy=1;yx=2;%对变量赋值 xy%查看变量xy的当前数值xy=1 whos Name Size Bytes Class xy 1x1 8 double array yx 1x1 8 double arrayGrand total is 2 elements using 16 bytes clear xy yx%删除变量xy及yx whos xy%这时变量xy已经不存在了?Undefined function or variable xy.221.4 数学函数类型类型函函 数数含含 义义三角函数sin(x)正弦值asin(x)反正弦值cos(x)余弦值acos(x)反余弦值tan(x)正切指数函数exp(x)指数运算log(x)自然对数sqrt(x)求平方根复数函数abs(x)求绝对值imag(x)取出复数的虚部real(x)取出复数的实部conj(x)复数共轭数论函数round(x)四舍五入mod(x,y)求余数lcm(x,y)整数x和y的最小公倍数gcd(x,y)整数x和y的最大公约数23使用函数须注意以下几点l函数一定要出现在等式的右边函数一定要出现在等式的右边l函数对其自变量的个数和格式都有一定的要求函数对其自变量的个数和格式都有一定的要求l函数允许嵌套函数允许嵌套 24例1-3 计算下式的结果，其中a=5.67;b=7.811;exp(a+b)/log10(a+b)ans=6.3351e+005baeba10)(log25扩展阅读l1.5 MATLAB背景背景l1.5.1 MATLAB历史l1.5.2 MATLAB组成l1.5.3 MATLAB特点l其他几种相关的数学软件l工具箱工具箱26上机指导l1.7 MATLAB的安装和使用的安装和使用 l1.8 MATLAB帮助功能帮助功能27应用举例l计算星球之间的万有引力。计算星球之间的万有引力。G=6.67E-11;%引力恒量 sun=1.987E30;%太阳质量1.9871030千克 earth=5.975E24;%地球质量5.9751024千克 d1=1.495E11;%太阳和地球的距离1.4951011米 g1=G*sun*earth/d12%太阳和地球的引力g1=3.5431e+022 moon=7.348E22;%月亮质量7.3481022千克 d2=3.844E5;%月亮和地球两者间距3.844105米 g2=G*moon*earth/d22%月亮和地球的引力g2=1.9818e+02628应用举例l设三个复数a34i，b12i,，计算x=ab/c a=3+4i;b=1+2i;c=2*exp(i*pi/6);x=a*b/cx=iec6229应用举例l已知三角形的三边长分别为已知三角形的三边长分别为3、4、5，求其面积。，求其面积。a=3;b=4;c=5;%三角形的三个边长s=(a+b+c)/2;area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)area=630应用举例l计算下式的结果，其中计算下式的结果，其中x=45 x=pi/180*(45);%将角度单位由度转换为函数要求的弧度值z=(sin(x)+sqrt(35)/72(1/5)z=57235sinx31l学好计算机的唯一途径是学好计算机的唯一途径是 l你的编程能力与你在计算机上投入的时间成你的编程能力与你在计算机上投入的时间成 结 束 语
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