MALAB的數(shù)學運算基礎

實驗項目：MATLAB的數(shù)學運算基礎實驗二實驗目的：1.掌握MATLAB的基本操作方法：變量的命名規(guī)則；基本運算符；標點符號的正確使用；基本的數(shù)學函數(shù)；語句形式；數(shù)值格式； 命令窗常用控制命令； 內(nèi)存變量的查詢、編輯、刪除等操作；2.掌握MATLAB在高等數(shù)學中的一些基本應用。實驗內(nèi)容1.MATLAB的變量2.MATLAB的運算符號3.MATLAB的標點符號4.MATLAB的數(shù)學函數(shù)5.MATLAB的語句形式6.MATLAB的數(shù)值顯示格式7.命令窗常用控制命令8.Matlab在高等數(shù)學中的應用一、MATLAB的變量1.1變量命名規(guī)則變量名必須以字母開頭，之后由字母、數(shù)字和下劃線組成；變量名不得包含空格、括號、標點符號，僅可以包含下劃線；例如：abc_df01是合法的，2_r、m,why則是不合法。變量名中的英文字母有大小寫的區(qū)別，即A和a代表不同含義；MATLAB提供的標準函數(shù)名必須用小寫字母；變量名的最大長度是有規(guī)定的：不同版本的系統(tǒng)規(guī)定不同：19個字符、31或63個字符等；可調(diào)用namelengthmax函數(shù)得到系統(tǒng)規(guī)定長度；和其他的程序設計語言不同，MATLAB能自動根據(jù)賦值和操作來識別變量類型。即變量使用之前，不需要指定變量的數(shù)據(jù)類型，也不必事先聲明變量。MATLAB中變量的作用域一般默認為局部變量，僅在當前調(diào)用的M文件中有效。如果要定義全局變量，則必須用global來聲明。一般情況下，為了和局部變量有所區(qū)別，常將全局變量用大寫字母表示，但這并不是必需的，只是人為的一種約定而已。1.2MATLAB默認的預定義變量

MATLAB中存在一些特殊的由系統(tǒng)本身定義的預定義變量，也稱為常量，它們在啟動時由系統(tǒng)自動生成。預定義變量有特定的含義，用戶在編寫指令和程序時，應盡量避免使用這些預定義變量，以免混淆。特殊變量表預定義變量含義預定義變量含義ans計算結(jié)果的缺省變量名NaN或nan不定量，如0/0eps計算機的最小數(shù)，當和1相加就產(chǎn)生一個比1大的數(shù)

nargin函數(shù)的輸入變量數(shù)目Inf或inf無窮大，如1/0nargout函數(shù)的輸出變量數(shù)目i或j虛數(shù)單位i=j=(-1)1/2realmax最大正實數(shù)pi圓周率π的近似值（=3.1415926...）realmin最小正實數(shù)flops浮點運算數(shù)二、MATLAB的運算符號MATLAB的運算優(yōu)先級從高到低：指數(shù)運算、乘除運算、加減運算，括號可改變優(yōu)先級順序，計算如同在演算紙上進行，算式可賦值也可不賦值。運算符號運算符號加法+減法-乘法*數(shù)組相乘.*左除\數(shù)組左除.\右除/數(shù)組右除./冪次方^數(shù)組冪次方.^左除和右除的區(qū)別：4/8的結(jié)果為0.5；而4\8的結(jié)果為2。三、MATLAB的標點符號標點在MATLAB命令中的作用極其重要。為了保證命令的正確執(zhí)行，標點符號必須在英文狀態(tài)下輸入。名稱標點作用空格分隔輸入量；分隔數(shù)組元素逗號,作為要顯示結(jié)果的指令的結(jié)尾；分隔輸入量；分隔數(shù)組元素黑點.小數(shù)點分號;作為不顯示結(jié)果的指令的結(jié)尾；分隔數(shù)組中的行冒號:用作生成一維數(shù)組；用作下標時表示該維上的所有元素注釋號%其后內(nèi)容為注釋內(nèi)容單引號‘‘其內(nèi)容為字符串圓括號()用作數(shù)組標識；表示函數(shù)輸入變量列表時用方括號[]輸入數(shù)組時用；表示函數(shù)輸出變量列表時用花括號{}用作元胞數(shù)組標識下連符_用在變量、函數(shù)和文件名中續(xù)行號…將長指令行分成兩行輸入，保持兩行的邏輯連續(xù)。進一步的注：MATLAB的每條命令后，若為逗號或無標點符號，則回車后顯示命令的結(jié)果；若命令后為分號，則回車后禁止顯示結(jié)果，但變量的值是存在的，在工作空間可看到。例1>>a=3,b=21 %逗號隔開，回車后命令窗口顯示為a=3b=21>>a=3;b=21 %第一個用分號隔開，回車后命令窗口顯示為b=21%第一個變量的結(jié)果不再顯示在命令窗口>>a %但可在提示符后直接輸入變量名查看變量的值a=3四、MA氏TL伍AB的數(shù)嫁學函報數(shù)4.膨1三角深函數(shù)函數(shù)名含義函數(shù)名含義函數(shù)名含義sin正弦tan正切sec正割asin反正弦atan反正切asec反正割cos余弦cot余切csc余割acos反余弦acot反余切acsc反余割MA胡TL變AB提供送了許付多數(shù)葛學函衣數(shù)，末包括恒三角魔函數(shù)繡、指光數(shù)與度對數(shù)蟻函數(shù)碎、復晉數(shù)函暫數(shù)等堂。4.畜2指數(shù)睛與對蚊數(shù)函酬數(shù)函數(shù)名含義函數(shù)名含義exp以e為底的指數(shù)pow22的冪次log2以2為底的對數(shù)log自然對數(shù)log10以10為底的對數(shù)sqrt求平方根nextpow2返回2的下一個最近冪4.痕3復數(shù)踐函數(shù)函數(shù)名含義函數(shù)名含義abs復數(shù)的模real復數(shù)的實部angle相位角unwrap相位展開complex構(gòu)造復數(shù)isreal判斷實數(shù)conj共軛復數(shù)cplxpair整理為共軛對imag復數(shù)的虛部4.合4取整鍬函數(shù)函數(shù)名含義函數(shù)名含義fix朝0方向取整round四舍五入floor朝負無窮方向取整rem除后取余ceil朝正無窮方向取整sign符號函數(shù)mod求余數(shù)使用坐函數(shù)師須注榮意以柏下幾它點：a、函胡數(shù)一芹定要飛出現(xiàn)蹄在等塞式的脹右邊b、函舒數(shù)對集其自虧變量撞的個僚數(shù)和搜格式戶都有包一定丈的要蛾求c、函耗數(shù)允紡許嵌急套例2一個川復數(shù)題函數(shù)區(qū)使用匹的例票子>>榮z慕1=邀3+繭4i厚%輸入川一個闖復數(shù)z1z1景=3.工00誤00倘+撇4覆.0薦00葛0i>>堵a侍=r戀ea沒l(糊z1家)裹%求復拍數(shù)z1的實供部a每=3>>互b淋=i搖ma咐g(幟z1原)砍%求復浙數(shù)z1的虛咱部b較=4>>刻r擠=a叫bs樓(z煙1)城%求復轟數(shù)z1的模r對=5>>胖t傾he患ta新=a雁ng座le屆(z籠1)五%求復砍數(shù)z1的相修角th城et宏a龜=0.無92婦73五、MA愁TL彩AB的語跌句形路式5.頸1賦值階語句赤：>>變量碰＝表半達式細；或>>表達擊式a)、表巴達式把是用需運算書符將始有關束運算識量(變量腎、常趟量和奇函數(shù)勵等)連接果起來無的式架子；b)、第避一種萍語句剖形式摸中，世等于事符號如將表缸達式熔的值顆賦予趙變量稀。當俗鍵入無回車閥鍵時梨，該但語句萌被執(zhí)譽行。啦語句柄執(zhí)行袋之后肌，窗臥口自好動顯撞示出窮執(zhí)行姿的結(jié)唇果。蝕如果之希望頃結(jié)果漂不被前顯示靜，則宵只要所在語虛句之烈后加虛上一項個分良號（幣；）柔即可壇。此怖時盡株管結(jié)族果沒悔有顯裁示，登但它馬依然挽被賦燈值并啊在MA竿TL傅AB工作斜空間體中分勝配了徒內(nèi)存既。c)、第悠二種件語句蜜形式環(huán)中，表達靈式的脾值將沿賦給MA虛TL魚AB的永拌久變譽量an設s。5.造2、表挽達式就的規(guī)研則MA隨TL置AB的表康達規(guī)構(gòu)則與巖一般培手寫婦算式飛基本宗相同季。a)表達弄式由座變量鴉名、侍運算唇符和所函數(shù)捉名組漢成。b)表達吸式按訂優(yōu)先吊級自刷左向莊右運皇算，擴括號聲可改稱變優(yōu)池先級助順序屑。c)優(yōu)先勝級順第序由灰高到寨底為示：指面數(shù)運退算、驢乘除避運算爆、加礙減運越算。d)表達在式中串賦值矮符“=”和運院算符兵兩側(cè)隔允許灑有空肯格。例3計算哨表達塑式的菠值，愉并顯晚示計旨算結(jié)舍果。鴿在MA福TL繁AB命令射窗口張輸入畫命令悅：x=鞠1+悟2i壤;額y=郵3-聾sq抗rt彼(1烤7)晃;比z=媽(c檢os纏(a渣bs霜(x傭+y遭))駐-s遼in悲(7休8*楚pi嬸/1好80妙))爭/(禾x+析ab土s(睬y)組)輸出燈結(jié)果笛是：z彎=淡-洲0.色34淚88倦+野0撲.3銜28位6i六、MA四TL除AB的數(shù)標值顯珍示格填式6.煉1數(shù)值陣的記碑述MA巷TL倍AB采用倆習慣纖的十進霞制表廁示法表示盒一個狠常數(shù)坡，具挨體可庸采用若日常遇記數(shù)蒼法和密科學蠢記數(shù)瘡法兩盡種表盈示方踩法。例如壯：3賭-9賄9齡0.柳01疫1郊.3資e-描3塌4.陪5e架336.籃2數(shù)值棕顯示伴格式MA曉TL獅AB中，抱數(shù)據(jù)你的顯果示格稅式由fo卵rm熟at命令震控制熟。偶但fo蠟rm漂at只是劫影響說結(jié)果濁的顯況示，旨不影否響其專計算序與存據(jù)儲。fo沃rm菌at命令購的格謠式為嗎：fo鵝rm劇at格式濱符腸其中冬格式聲符決吃定數(shù)兄據(jù)的鑒輸出盤格式a)、用擇戶可印以在淡命令蜘窗中倦直接漿輸入埋上述主格式紛的命口令來硬修改斧數(shù)據(jù)間的顯殖示格鄉(xiāng)豐式，藥該修狹改僅辮對當超前指羞令窗辮有效余。b)、另彈外，鐘用戶過也可雖以通瘦過下朱拉菜兩單[Fi春le舅:P偷re秋fe內(nèi)re瞇nc盒es]打開王參數(shù)姿設置居對話礦框進籠行設汪置。父該修月改永終久有斷效，庫除非霉再次鍛修改群。在一咽般情耳況下姓，MA杰TL替AB內(nèi)部剩每一盡個數(shù)軟據(jù)元伶素都寧是用外雙字圈長浮版點數(shù)(雙精江度數(shù))來表五示、顛執(zhí)行怖運算胃和存鼻儲的膨。常見泉數(shù)據(jù)墻顯示泊命令匹及示啊例命令含義舉例formatshort(默認設置)短格式。小數(shù)點后4位有效數(shù)字，最多不超過7位。大于1000時，用科學記數(shù)法表示.314.15903.1416e+002formatshorte短格式e方式。5位科學記數(shù)表示3.1416e+000formatlong長格式。15位數(shù)字表示3.14159265358979formatlonge長格式e方式3.14159265358979e+000formatrat有理格式，近似有理數(shù)表示355/133七、么命令箏窗常用輩控制激命令命令含義命令含義cd設置當前工作目錄exit/quit退出MATLABcd..返回上一級目錄open打開文件clc清除命令窗中的內(nèi)容more使顯示內(nèi)容分頁顯示clear清除內(nèi)存中所有內(nèi)容pwd顯示當然目錄clear變量名清除指定的變量type文件名在命令窗口中顯示指定文件dir列出指定目錄下的所有文件delete文件名刪除指定文件MA渴TL袍AB中的姜常用片控制盾命令拼，包直括列敬文件叔名、泥顯示望或刪浙除文偉件、符顯示課或改求變當舟前目解錄等跨。詳每見下遷面的跡介紹輪：命令含義who顯示當前工作空間中所有內(nèi)存變量的名稱列表whos顯示內(nèi)存變量的詳細列表，包含變量類型、大小、數(shù)據(jù)格式等詳細信息。which指出某個文件的路徑目錄what信息顯示當前目錄下所有與MATLAB相關的文件及其路徑幾個呆簡單袋的例機子：>>中di像rc:慣\m熱ym居at蹲la勸b%顯示c:兄\m庫ym涌at禾la場b目錄寧下的仿文件戴清單>>引op色en騾c昆:\籃my洲ma躺tl步ab雅\m哄y2濟00蔽9.更m%打開c:東\m曠ym恐at工la屈b目錄貝下的my復20廁09甘.m文件>>趙wh抗ic獄h墓my鞏20蚊09鵲.m膛%指出my臣20及09民.m所在遠的目險錄>>行ex吳it今%推出MA汗TL灶AB一個量更詳添盡的胳例子>>夠cl樹ea膨r霜%刪除樹工作芹區(qū)中逗所有濃定義信過的晝變量>>wh館os%查看端當前曬工作折區(qū)內(nèi)微變量簽信息勺，無憲顯示滅表示母沒有晌定義蒜的變喘量>>xy=1厭;yx=2覆;落%對變善量賦耗值>>xy%查看莊變量xy的當賠前數(shù)秧值xy=1>>wh朝osNa屋me赴Si那ze受By駕te錄s晚C則la飼ssxy1x樓1鼻8針d紅ou滅bl閥e絕ar鋪ra咳yyx1x胡1尺8濤d碑ou說bl丟e瞎ar篇ra已yGr令an嚴d券to躬ta什l既is系2辨e顛le游me骨nt騰s苦us踐in贊g陷16靈b玻yt劫es>>紡c門le像arxyyx%刪除侵變量xy及yx>>wh讓os>>xy%這時危變量xy已經(jīng)襖不存驕在了??懷?現(xiàn)Un奪de監(jiān)fi雄ne宰d宿fu攔nc告ti模on疾o春r軋va裳ri濫ab健le挨'xy'.其它保存調(diào)工作殊空間命令凍格式籃：>>惡sa抱ve旁f竟il但en港am摧e撫va襲ri副ab鋤le抖s將變葬量列壓表va褲ri灶ab苦l(xiāng)e嗚s所列奇出的憂變量圍保存?zhèn)涞酱挪吮P文水件fi護le皮na嘗me中Va漫ri逆ab酬le物s所表輝示的號變量形列表刊中，摸不能增用逗恰號，爭各個社不同浴的變簡量之賞間只辱能用途空格君來分鞏隔。未列宵出va畢ri溜ab親le補s時，報表示權(quán)將當贊前工莊作空講間中晃所有總變量蜓都保闊持到團磁盤寧文件怪中。缺省掉的磁扶盤文測件擴課展名梳為“.m稻at芳”，可齊以使蹦用“-”定義耳不同螞的存壘儲格添式（AS彎CI招I、V4等）載入最工作職空間命令阿格式肅：>>理l造oa者d益fi趴le龍na皮me意v毀ar被ia邀bl櫻es將以酸前用sa著ve命令法保存武的變品量va劑ri奮ab勾le地s從磁朝盤文冒件中后調(diào)入MA能TL帥AB的工佳作空匪間。用lo放ad命令某調(diào)入身的變落量，籃其名觀稱為進用sa獻ve命令求保存叫時的遼名稱億，取燃值也慣一樣道。Va劫ri設ab攪le臂s所表匆示的咐變量次列表住中，竊不能酸用逗孟號，舍各個榮不同給的變請量之燒間只渠能用層空格志來分凝隔。未列徑出va碧ri殲ab便le熔s時，挺表示裳將磁曠盤文滑件中煩的所徒有變淹量都根調(diào)入邊工作釀空間除。額外幟的說細明上述嫩的所擱有對雪內(nèi)存穗變量屬的管句理命昂令也盟可以申直接仿在MA拜TL樣AB的工博作空義間中射執(zhí)行歲：如：濤打開防工作嗚空間骨瀏覽宿器(Wo枕rk名Sp難ac枕e)，可衛(wèi)以看蹄到所邀有內(nèi)晝存變口量的慈詳細助說明融，和wh屢os指令斷效果群相同鹿。并敬且可丙以通貪過右渠鍵點勸擊變悉量引廈出現(xiàn)兆場菜葛單，冊對該粉變量寸進行者編輯答、刪好除、葛重命尚名、膀保存巧、繪耽圖等靜操作何。還皮可以晝在右肌鍵現(xiàn)卷場菜辮單中收選擇[S衣av宗e與Wo撇rk密sp聲ac形e蓄as序]保存誼所有桂內(nèi)存舉變量叉，或[S愉av賣e誕Se膊le病ct啦io圣n者as搏]保存攻指定紀變量背。應用源舉例例4計算雜星球繩之間猾的萬瘦有引解力。>>掩G屢=極6凍.6鋒7E柜-1爆1;最%引力市恒量>>繁s片un聞=1蜂.9漂87鐘E3飛0;鴨%太陽較質(zhì)量1.鎖98鴉7×楚1030千克>>功e臂ar享th免=漏5備.9箱75絲式E2戴4;紫%地球騰質(zhì)量5.誦97午5×錯1024千克>>禽d到1=勿1.寨49慨5E睬11答;燈%太陽贊和地捕球的樹距離1.暮49障5×握1011米>>翅g伐1織=德G*明su絲式n*盲ea簽rt亡h/哲d1箭^2房誠%太陽苗和地削球的坐引力執(zhí)行錫結(jié)果g1黃=3.抹54掩31寧e+檢02缸2>>北m肝oo乎n=翠7.敬34徒8E障22章;惜%月亮云質(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