matlab在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用第一講軟件初步

1、MATLAB軟件初步一、MATLAB環(huán)境二、數(shù)組三、矩陣四、函數(shù)一、MATLAB環(huán)境一、MATLAB環(huán)境1、命令窗口變量名命名規(guī)則：(1)以字母開(kāi)頭，后面可跟字母、數(shù)字和下劃線；(2)大小寫(xiě)字母有區(qū)別，如Cost、cost、CoSt是不同的變量名；(3)最多包含63個(gè)字符，其后的字符被忽略；(4)不允許出現(xiàn)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。例如：xie23_1,a,A和Arui32r都是變量。注：變量可記錄字符串，字符串是用單引號(hào)括起來(lái)的字符集合。特殊變量表2、MATLAB工作區(qū)(1)who或whos:顯示在當(dāng)前工作區(qū)中的所有變量名，其區(qū)別是前者只顯示變量名，后者還顯示變量的大小、字節(jié)數(shù)和類型；(2)clear：清除

2、當(dāng)前工作區(qū)的所有變量，若清除一個(gè)變量，可以用clear （變量名）；(3)save (文件名)：將當(dāng)前工作區(qū)的變量?jī)?chǔ)存在當(dāng)前MATLAB目錄下產(chǎn)生的一個(gè)擴(kuò)展名為mat的MAT文件中，也可在File菜單中完成；(4)load (文件名)：調(diào)出MAT文件中的數(shù)據(jù)。3、MATLAB的程序編輯器M文件M文件包括兩類：腳本M文件和函數(shù)M文件。M文件的建立: (1)在Matlab中，點(diǎn):File-New-M-file; (2)在編輯窗口中輸入程序內(nèi)容; (3)點(diǎn)：File-Save as，存盤，M文件名遵循MATLAB變量命名的原則，以.m為擴(kuò)展名。 注：輸入M文件名即可調(diào)用。在M文件中對(duì)程序的注釋是以“

3、%”開(kāi)始直到該行結(jié)束的部分，程序執(zhí)行時(shí)會(huì)自動(dòng)忽略。當(dāng)運(yùn)行腳本文件時(shí)，MATLAB逐條執(zhí)行文件中的命令。腳本M文件沒(méi)有輸入和輸出。函數(shù)M文件的第一行形式必須為 function =()這個(gè)M文件的文件名必須為函數(shù)名.m。例如：調(diào)用隨機(jī)矩陣，元素等概率地取0到9的整數(shù)值。腳本M文件與函數(shù)M文件的區(qū)別：(1) 函數(shù)M文件的文件名必須與函數(shù)名相同，而腳本M文件沒(méi)有這一限制。(2)函數(shù)M文件在調(diào)用時(shí)除了需要文件名外，還需輸入?yún)?shù)，并通過(guò)參數(shù)得出計(jì)算結(jié)果，而腳本M文件在調(diào)用時(shí)只需要提供文件名即可。(3)腳本M文件中的變量是全局變量，在執(zhí)行過(guò)程中，腳本M文件中的命令可以使用目前工作區(qū)的所有變量，它所產(chǎn)生的變

4、量將成為工作區(qū)中的一部分。函數(shù)M文件不能訪問(wèn)工作區(qū)中的變量，它的所有變量均為局部變量，只有輸入、輸出變量才保留在工作區(qū)中。在Matlab腳本文件中，有些函數(shù)對(duì)于控制文件執(zhí)行十分有用。disp(variablename)只顯示結(jié)果，不顯示變量名input提示用戶輸入數(shù)據(jù)keyboard臨時(shí)終止M文件的執(zhí)行，讓鍵盤獲得控制權(quán)，按回車鍵就將控制權(quán)交還給正在執(zhí)行的M腳本文件pause暫停，直到用戶按下任何一個(gè)鍵為止，或者暫停n秒后繼續(xù)執(zhí)行二、數(shù)組1、創(chuàng)建簡(jiǎn)單數(shù)組x=a b c d e f 創(chuàng)建包含指定元素的行向量.x=first：last 創(chuàng)建從first開(kāi)始，加1計(jì)數(shù)，到last結(jié)束的行向量.x=f

5、irst: increment: last 創(chuàng)建從first開(kāi)始，加increment計(jì)數(shù)，last結(jié)束的行向量.x=linspace(first, last, n）創(chuàng)建從first開(kāi)始，到last結(jié)束，有n個(gè)等間隔數(shù)的行向量.x=logspace(first, last, n） 創(chuàng)建從10的first次方開(kāi)始，到l10的last次方結(jié)束，有n個(gè)元素的對(duì)數(shù)分隔行向量.2、數(shù)組元素的訪問(wèn)訪問(wèn)一個(gè)元素： x(i)表示訪問(wèn)數(shù)組x的第i個(gè)元素.訪問(wèn)一塊元素：x(a: b: c)表示訪問(wèn)數(shù)組x的從第a個(gè)元素開(kāi)始，以步長(zhǎng)為b到第c個(gè)元素(但不超過(guò)c)，b可以為負(fù)數(shù)，b缺損時(shí)為1. 直接使用元素編址序號(hào)：x

6、(a b c d) 表示提取數(shù)組x的第a、b、c、d個(gè)元素構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)組x(a) x(b) x(c) x(d). 3、數(shù)組的方向前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的. 稱之為行向量. 數(shù)組也可以是列向量，它的數(shù)組操作和運(yùn)算與行向量是一樣的，唯一的區(qū)別是結(jié)果以列形式顯示.產(chǎn)生列向量有兩種方法： 直接產(chǎn)生 例 c=1；2；3；4 轉(zhuǎn)置產(chǎn)生 例 b=1 2 3 4；c=b 注意：以空格或逗號(hào)分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分號(hào)分隔的元素指定了不同行的元素. 4、數(shù)組的運(yùn)算（右除）注：（1）MATLAB的每條命令后，若為逗號(hào)或無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，則顯示命令的結(jié) 果；若命令后為分號(hào)，則禁止顯示結(jié)果

7、. （2）“%” 后面所有文字為注釋. （3） “.”表示續(xù)行.標(biāo)量-數(shù)組的運(yùn)算 數(shù)組對(duì)標(biāo)量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個(gè)元素對(duì)該標(biāo)量施加相應(yīng)的加、減、乘、除、乘方運(yùn)算. 設(shè)：a=a1,a2,an，c=標(biāo)量 則：a+c=a1+c,a2+c,an+c a.*c=a1*c,a2*c,an*c a./c= a1/c,a2/c,an/c(右除） a.c= c/a1,c/a2,c/an (左除） a.c= a1c,a2c,anc c.a= ca1,ca2,can 數(shù)組-數(shù)組運(yùn)算 當(dāng)兩個(gè)數(shù)組有相同維數(shù)時(shí)，加、減、乘、除、冪運(yùn)算可按元素對(duì)元素方式進(jìn)行的，不同大小或維數(shù)的數(shù)組是不能進(jìn)行運(yùn)算的. 設(shè)：a=a

8、1,a2,an, b=b1,b2,bn 則：a+b= a1+b1,a2+b2,an+bn a.*b= a1*b1,a2*b2,an*bn a./b= a1/b1,a2/b2,an/bn(右除) a.b=b1/a1,b2/a2,bn/an(左除) a.b=a1b1,a2b2,anbn三、矩陣1、矩陣的建立逗號(hào)或空格用于分隔同一行的元素，分號(hào)或回車用于區(qū)分不同行的元素. 輸入矩陣時(shí)，嚴(yán)格要求所有行有相同的列. 例 m=1,2,3,4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 或 m=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12特殊矩陣的建立a= 空矩陣，當(dāng)對(duì)一項(xiàng)操作無(wú)結(jié)果時(shí)，返回空矩陣，空矩

9、陣的大小為零。 b=zeros(m,n) m行、n列的零矩陣。c=ones(m,n) m行、n列的元素全為1的矩陣。d=eye(m,n) m行、n列的單位矩陣。f=rand(m,n) m*n的(0,1)均勻分布隨機(jī)矩陣。hilb(n) n階的希爾伯特(Hilbert)矩陣。magic(n) n階的幻方矩陣。2、矩陣元素的操作矩陣A的第r行：A（r，：）矩陣A的第r列：A（：，r）依次提取矩陣A的每一列，將A拉伸為一個(gè)列向量：A（：）取矩陣A的第i1i2行、第j1j2列構(gòu)成新矩陣:A(i1:i2, j1:j2)以逆序提取矩陣A的第i1i2行，構(gòu)成新矩陣:A(i2:-1：i1，：）以逆序提取矩陣A

10、的第j1j2列，構(gòu)成新矩陣:A(:, j2:-1：j1 ）刪除A的第i1i2行，構(gòu)成新矩陣:A(i1:i2，：)= 刪除A的第j1j2列，構(gòu)成新矩陣:A(：， j1:j2)= 將矩陣A和B拼接成新矩陣：A B；A；B3、矩陣的運(yùn)算(1) 標(biāo)量-矩陣運(yùn)算：與標(biāo)量-數(shù)組運(yùn)算相同。(2)矩陣-矩陣運(yùn)算 1 元素對(duì)元素的運(yùn)算，同數(shù)組-數(shù)組運(yùn)算。 2 矩陣運(yùn)算與線性代數(shù)中定義一致。矩陣加法：A+B矩陣乘法：A*B方陣的行列式：det（A）方陣的逆：inv（A）方陣的特征值與特征向量：V，D=eigA矩陣的秩：rank(A)四、函數(shù)1、數(shù)學(xué)函數(shù)2、數(shù)組特征與矩陣操作函數(shù)size(A)返回一個(gè)二元素向量，第一個(gè)為A的行數(shù)，第二個(gè)為列數(shù)size(A,1)返回A的行數(shù)size(A,2)返回A的列數(shù)length(A)返回max(size(A)flipud(A)矩陣作上下翻轉(zhuǎn)fliplr(A)矩陣作左右翻轉(zhuǎn)diag(A)提取A的對(duì)角元素，返回列向量diag(v)以向量v作為對(duì)角元素創(chuàng)建對(duì)角矩陣3、矩陣函數(shù)d=eig(A)v,d=eig(A)特征值與特征向量t