Matlab入門(mén)學(xué)習(xí).ppt

1、MATLAB入門(mén)簡(jiǎn)介,數(shù)學(xué)系 趙曉艾,直觀靈活的語(yǔ)言 數(shù)值計(jì)算功能 符號(hào)運(yùn)算功能 開(kāi)放性、可擴(kuò)展性強(qiáng) 繪圖功能 豐富的工具箱 Simulink 動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境,MATLAB 特點(diǎn)和功能,Matlab = Matrix Laboratry 矩陣實(shí)驗(yàn)室， Matlab是以矩陣為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。,Matlab 的工作界面,命令窗口,當(dāng)前工作目錄,當(dāng)前工作空間,輸入命令的歷史記錄,命令 提示符,pi ： 圓周率 ,inf，Inf ：無(wú)窮大，如：1/0,nan，NaN ：Not-a-Number，一個(gè)不定值，如 0/0,eps ：浮點(diǎn)運(yùn)算相對(duì)精度,特殊變量 ans,i，j ：虛部單位，即,系統(tǒng)預(yù)定義

2、變量,系統(tǒng)預(yù)定義的變量,Matlab 變量的命名規(guī)則,Matlab 變量,以字母開(kāi)頭 后面可以跟 字母、數(shù)字 和 下劃線 長(zhǎng)度不超過(guò) 63 個(gè)字符（6.5 版本以前為 19 個(gè)） 區(qū)分字母的 大小 寫(xiě),Matlab 語(yǔ)句的通常形式,變量 = 表達(dá)式,查看已定義的變量,who 顯示工作空間中的所有變量 whos 顯示變量的詳細(xì)屬性,Matlab 數(shù)值運(yùn)算,復(fù)數(shù),z=3+4i,數(shù)與算術(shù)表達(dá)式,數(shù)學(xué)運(yùn)算符,+ - * / 右除 左除 , (12+2*(7-4)/(32), y=x3-x(1/4)+2.15*sin(3*x),直接輸入法,矩陣元素必須在“ ” 內(nèi) 同行元素間用 空格 或 逗號(hào) 分隔 行

3、與行之間用 分號(hào) 或 回車(chē)符 分開(kāi) 矩陣大小不用預(yù)先定義,例： A = 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9,矩陣的創(chuàng)建,Matlab 的操作對(duì)象 矩陣,冒號(hào)操作符,格式：e1:e2:e3 注：省略e2時(shí)，默認(rèn)e2=1,例： A = 0:2:10 A = 0 2 4 6 8 10,矩陣的創(chuàng)建,linspace(a,b,n),將 a到b進(jìn)行n-1等分，n缺省時(shí)，默認(rèn)為100,例： A = linspace(0,1,5) A = 0 0.2500 0.5000 0.7500 1.0000,常見(jiàn)矩陣生成函數(shù),矩陣元素的操作,矩陣元素的提取,=?,=?,(1) 單個(gè)元素：A ( 2, 3 ) A (

4、 6 ),(2) 整行或整列：A ( 2, : )， A ( :, 3 ),(3) 子矩陣：A ( 2:5, 4:8 )， A ( 1,3, 2,4 ) ， A ( 3,2, 2,4 ),注：A ( :, : ) 與 A ( : ) 的區(qū)別,(4) 刪除矩陣的行列:,A =， A ( 3, : )=， A ( :, 2,4 )=,雙下標(biāo)引用： A ( i , j ) 第i行第j列元素 單下標(biāo)引用： A ( i ) 注：按列排列，二維看成一維,A ( : ) A中所有元素按列排成一列,1 2 3 4 5 6 7 8 9,MATLAB 矩陣運(yùn)算,矩陣的轉(zhuǎn)置：共軛 A,矩陣的翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)： flipl

5、r、flipud、rot90,矩陣元素重組： reshape (A, m, n),查看矩陣的大?。簊ize(A),將 A 排成一個(gè)m n 的矩陣，滿足 m n = #A,數(shù)組運(yùn)算（點(diǎn)運(yùn)算）：.* ./ . .,矩陣算術(shù)： + - * / ,矩陣基本運(yùn)算,矩陣的加減：,矩陣的乘法,矩陣與標(biāo)量相加減：對(duì)矩陣的每一個(gè)元素都加減標(biāo)量 矩陣與矩陣相加減： 相同的維數(shù)；對(duì)應(yīng)分量進(jìn)行運(yùn)算,矩陣與標(biāo)量相乘：對(duì)矩陣的每一個(gè)元素都乘以標(biāo)量 矩陣與矩陣相乘：,矩陣基本運(yùn)算,矩陣的除法：/、 右除和左除,若 A 可逆方陣，則,AB inv(A)*B,B/A B*inv(A),X=AB A*X=B X=B/A X*A=

6、B,通常，矩陣除法可以理解為,解線性方程組Ax=B 6x1+3x2+4x3=3 -2 x1+5 x2+7 x3=-4 8 x1-4 x2-3 x3=-7 A=6 3 4; -2 5 7; 8 -4 -3 B=3;-4; -7 X=AB,A = 6 3 4 -2 5 7 8 -4 -3 B = 3 -4 -7 X = 0.6000 7.0000 -5.4000,例 1 矩陣的基本運(yùn)算。 A=1, 2, 3; 4, 5, 6; B =6, 5, 4; 3, 2, 1; C =A+B %計(jì)算兩個(gè)矩陣的和 D =B %計(jì)算矩陣B的轉(zhuǎn)置 E=A*D %做矩陣乘法，必須要滿足 % 矩陣乘法的基本要求 %E

7、應(yīng)該是2階方陣 F=det(E) %求E的行列式值 G=E(-1) %求E的逆,輸出結(jié)果： C= 7 7 7 7 7 7 D= 6 3 5 2 4 1 E= 28 10 73 28 F=54 G= 0.5185 -0.1852 -1.3519 0.5185,矩陣運(yùn)算： 數(shù)乘矩陣 k*A或A*k 矩陣乘法 A*B 按數(shù)學(xué)定義的矩陣乘法規(guī)則 矩陣乘方 Ak k個(gè)矩陣A相乘 矩陣除法 左除AB，右除B/A 分別為AX=B和XA=B的解,數(shù)組運(yùn)算： 數(shù)乘數(shù)組 k.*A或A.*k k乘A的每個(gè)元素 數(shù)組乘數(shù)組 A.*B 數(shù)組乘方 A.k A的每個(gè)元素進(jìn)行k次方運(yùn)算 k.A 以k底的，分別以A的元素為指數(shù)

8、求冪值 數(shù)除以數(shù)組 k./A和A.k k分別被B的元素除,（1） 求轉(zhuǎn)置矩陣 a=10,2,12;34,2,4;98,34,6; a ans = 10 34 98 2 2 34 12 4 6 （2） 矩陣求逆 inv(a) ans = -0.0116 0.0372 -0.0015 0.0176 -0.1047 0.0345 0.0901 -0.0135 -0.0045,（3） 矩陣的特征值 u,v=eig(a) u = -0.2960 0.3635 -0.3600 -0.2925 -0.4128 0.7886 -0.9093 -0.8352 0.4985 v = 48.8395 0 0 0 -

9、19.8451 0 0 0 -10.9943,矩陣的邏輯運(yùn)算,運(yùn)算符 & (與) |(或) (非) 結(jié)果是一個(gè)0-1矩陣。當(dāng)邏輯表達(dá)式的值為真時(shí)，賦值1，否則為0 邏輯函數(shù) all ：當(dāng)某列的元素都為真時(shí)，返回值為1，否則返回0。最終運(yùn)算結(jié)果為一個(gè)0-1行向量 any ：當(dāng)向量中至少有一個(gè)元素為真時(shí)，返回值為1，否則返回0。最終運(yùn)算結(jié)果為一個(gè)0-1行向量 find：用于查找向量中的真元素的下標(biāo)，返回由所有真元素下標(biāo)構(gòu)成的列向量。,矩陣的比較關(guān)系,在MATLAB里共有六個(gè)關(guān)系運(yùn)算符 大于 =大于等于 = = 等于 =不等于 關(guān)系運(yùn)算符將生成一個(gè)0-1矩陣，當(dāng)運(yùn)算數(shù)相應(yīng)元素為真時(shí)，對(duì)應(yīng)位置上生成1，否則為0。,MATLAB的三角函數(shù),三角函數(shù),MATLAB的基本數(shù)學(xué)函數(shù),基本數(shù)學(xué)函數(shù),取整函數(shù)與矩陣相關(guān)函數(shù),取整函數(shù),矩陣相關(guān)函數(shù),常用MATLAB系統(tǒng)命令,help 在線幫助 lookfor 模糊查詢 load, save 資料存取 (.mat) clc 清屏幕 clear 清除所有變量 close all 關(guān)閉所有圖形 Who 內(nèi)存變量列表 Whos 內(nèi)存變量詳細(xì)信息 What 按擴(kuò)展名分類列出當(dāng)前目錄上的文件,Matlab 的命令記憶功能：上下箭頭鍵,命令補(bǔ)全功能： Tab 鍵,可以先輸入命令的前幾個(gè)字符，再按