《Matlab基本介绍》PPT课件.ppt

MATLAB软件简单介绍 MATLAB是建立在向量 数组和矩阵基础上的一种分析和仿真工具软件包 同时提供了编程计算的功能 通过编程可以解决一些复杂的工程问题 也可绘制二维 三维图形 输出结果可视化 运行MATLAB创建一个或多个窗口 a 指令窗 CommandWindow 是用户使用的主要场所 此时 可以输入变量 数组及运算命令 进行一些简单的运算 用 键搜索 修改以前使用过的命令操作 用clc清除窗口 b 编辑窗 Editor DebuggerWindow 编写各种程序 M 文件 存盘 Save 运行 Run 等 MATLAB中基本代数运算符 运算符号举例加法 a b 5 3减法 a b 5 3乘法 a b 5 3除法 a b 48 4乘幂 5 2 25 MATLAB中数组 矩阵基本运算符 运算符号举例加法 a b 12 34 1 2 3减法 a b 12 34 1 2 3乘法 a b 1 2 3 1 2 3 4 a b 1 2 3 4 3 8 除法 a b 1 2 3 4 0 3 0 5 逆乘 左逆乘 ax b x a b inv a b右逆乘 xa q x q a q inv p 乘幂 方阵的幂 a 2 a a元素的幂 a 2x 3 变量及数组输入 1 向量方式输入x 1 2 3 4 5 以向量 数组 方式给x赋值 x为行矩阵x1 112 34sqrt 5 2 矩阵方式输入a 1 2 3 4 5 6 1 0 1 矩阵输入 a为3阶方阵 b 366 804 351 列矩阵输入 变量及数组输入 3 数组的分点输入x linspace 0 2 pi 31 按分点赋值y sin x plot x y linewidth 3 画正弦曲线4 数组的步长输入t 7 0 5 7z t 2 axis 1010 150 设置坐标系plot t z bo 画y x 2曲线 P19例1 9 1 10 MATLAB中的数值函数运算 建立数值函数 inline命令 f inline x 2 3 建立一元函数 默认x为自变量 u inline x y 3 x y 建立二元函数 x为第一自变量 y为第二自变量 求函数值 f 2 u 2 3 画曲线 fplot f 0 2 画一元函数在 0 2 上的图象求函数零点c fzero f 1 求一元函数在x 1附近的零点c c fzero u 1 2 求二元函数y 2时在x 1附近的零点c P23例1 13 1 16 MATLAB中符号函数的表示 符号函数 MATLAB表示 1 2 x n 1 sqrt 2 x sin x 2 cos 2 x M sym a b c d f int x 2 a b MATLAB中符号运算 fx 2 x n 建立函数diff fx 对变量x求一阶导数diff fx n 2 对变量n求二阶导数fx x 1 x 2 int fx 对fx求不定积分int fx 0 t 对fx在 0 t 上求定积 MATLAB中符号运算 fx a x 2 b x c solve fx 求方程fx 0的符号解solve fx b 求方程fx 0关于变量b的符号解symsxfx 1 1 exp 1 x limit fx x 0 right 求fx x 0右极限limit fx x 0 left 求fx x 0左极限limit fx x inf left 求fx x 极限 MATLAB二维 三维图形 P35例2 1 例2 7在矩形域 1 1 X 1 1 上绘制旋转抛物面 x linspace 1 1 100 按100等分分割 1 1 生成x数组y x 与x相同 按100等分分割 1 1 生成y数组 X Y meshgrid x y 生成矩形域上网格节点矩阵Z X 2 Y 2 生成函数值矩阵mesh X Y Z 画网格曲面并赋以颜色surf X Y Z 画光滑曲面shadingflat 对曲面平滑并除去网格 MATLAB中帮助功能 在命令区 CommandWindow 键入help命令查看工具箱elmat Elementarymatricesandmatrixmanipulation elfun Elementarymathfunctions specfun Specializedmathfunctions 键入helpelfunhelpabshelpsqrthelplinspace MATLAB语言编程介绍 MATLAB中各种命令可以完成许多单一的任务 对于某些较为复杂的问题 仅靠现有的命令或函数来解决 往往是难以达到目的 为此 要运用MATLAB编程语言编制程序 形成M 文件 程序是使计算机完成各项运算的命令集 运行一个编制好的程序 计算机会从第一条命令行开始 一行接一行地执行相应的命令 直到终止 程序编写调试完成后 需要存盘 形成永久性文件 可以随时对它进行调用或修改 文件名以字母开头 但不能用专用变量名 如1 123 pi ans eps matlab等 程序结构 程序一般包含 a input 请输入数组a n m n size a M a 1 fori 2 nifM a i M a i endendfprintf M 5f n M 数据输入 数据处理 结果输出 M 文件中输入 输出命令 直接赋值输入 提示对话输入 input命令 x 2 x input 请输入参数x a 1 2 3 4 a input 请输入矩阵a s anystring s input Pleaseinputs 直接输出 格式控制输出 fprintf命令 xfprintf x 0f y 5f n pi pi disp a b fprintf x 5 0f y 10 5f n pi pi M 文件中循环控制命令 for命令 格式 fori n1 step n2commands end作用 i从n1开始 执行命令集commands 遇到end i i step 重复执行 直到i n2 省略格式 fori n1 n2这里step 1 例1 求e e 1 1 1 2 1 3 1 n n input 请输入n p 1 e 1 fori 1 np p i p1 1 p e e p1 fprintf i 0f p 0f e 8f n i p e endaa3 m M 文件中条件循环命令 while命令 格式 while conditionistrue commands end作用 当条件成立时 执行命令集commands 直到条件不成立 例2 求e e 1 1 1 2 1 3 1 n 1 0e 8p p i r 1 p e e r fprintf i 0f r 9f e 9f n i r e i i 1 endaa5 m M 文件中选择控制命令 if命令 单项选择控制格式 if conditionistrue commands end作用 若条件成立 则执行命令集commands 否则 不执行 例3 求n个实数中最大的数M a input 请输入数组a n m n size a M a 1 fori 2 nifM a i M a i endendfprintf M 5f n M aa6 m M 文件中选择控制命令 if命令 多项选择控制格式 if conditionistrue commands elseif conditionistrue commands elsecommands end作用 若条件成立 则执行命令集commands 否则 不执行 用M 文件定义函数 格式function y1 y2 funname x y a n 其中 function为关键字 y1 y2 为输出列表 funname为自定义的函数名 x y a n 为函数参数 用来传递相关数值 存盘时 要求用funname作为函数名 例4 建立计算 a b n a b n的函数 function p q fun1 a b n p a b n q a b n fun1 m 数值计算问题举例 问题2 求方程x 2 2 0的正实根 1 二分法 2 切线法 输入初值 输出结果 STOP No No No Yes Yes Yes 问题3 1 Taylor公式 2 数值积分