線代實(shí)驗(yàn)一matlab入門第1頁(yè)/共36頁(yè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)之Matlab入門空間解析幾何與線性代數(shù)實(shí)驗(yàn)之一第2頁(yè)/共36頁(yè)一、什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是大學(xué)數(shù)學(xué)課程的一種新的教學(xué)模式。該課程將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生會(huì)用所學(xué)的知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型，并借助于數(shù)學(xué)軟件，使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。第3頁(yè)/共36頁(yè)二、軟件介紹：（1）產(chǎn)生背景：

20世紀(jì)70年代后期，身為墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任的CleverMoler在給學(xué)生開線性代數(shù)課程時(shí)，他開始用業(yè)余的時(shí)間為大學(xué)生編寫使用方便的LINPACK和EISPACK的接口程序。CleverMoler給這個(gè)接口程序取名為MATLAB，意思是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”（MatrixLaboratory的縮寫）。第4頁(yè)/共36頁(yè)（2）功能及用途 現(xiàn)在的MATLAB已經(jīng)不僅是用于工程計(jì)算的數(shù)學(xué)軟件了，他還包括具有數(shù)百個(gè)內(nèi)部核心函數(shù)的MATLAB程序和許多功能各異的工具箱（Toolbox）以及Simulink系統(tǒng)仿真等功能。第5頁(yè)/共36頁(yè) ①?gòu)?qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算功能 ②強(qiáng)大的圖形處理能力 ③高效、簡(jiǎn)單的程序環(huán)境 ④豐富的工具箱（3）MATLAB的主要特點(diǎn)第6頁(yè)/共36頁(yè)三、MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)

1、啟動(dòng)MATLAB（1）雙擊桌面的MATLAB圖標(biāo)（2）在開始菜單的程序選項(xiàng)中選擇MATLAB快捷方式

2、退出MATLAB（1）直接點(diǎn)右上角的“X”（2）點(diǎn)[FILE]→[EXITMATLAB]（3）在工作空間中輸入“QUIT”回車.第7頁(yè)/共36頁(yè)3、MATLAB主窗口第8頁(yè)/共36頁(yè)4、命令窗口第9頁(yè)/共36頁(yè)

5、歷史窗口

在默認(rèn)設(shè)置下，歷史窗口中會(huì)保留自安裝起所有命令的歷史記錄，并標(biāo)明使用時(shí)間。且雙擊某行命令，即在命令窗口中執(zhí)行該行命令。

第10頁(yè)/共36頁(yè)6、當(dāng)前目錄窗口 在當(dāng)前目錄窗口可顯示或改變當(dāng)前目錄，還可以顯示當(dāng)前目錄下的文件并提供搜索功能，其形式如圖：第11頁(yè)/共36頁(yè)7、發(fā)行說(shuō)明書窗口 發(fā)行說(shuō)明書窗口是MATLAB6.0版本所特有的，用來(lái)說(shuō)明用戶所擁有的Mathworks公司產(chǎn)品的工具包，演示以及幫助信息。第12頁(yè)/共36頁(yè)8、工作間管理窗口 在工作間管理窗口中將顯示所有目前內(nèi)存中的MATLAB變量的變量名、數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)以及類型，不同的變量類型分別對(duì)應(yīng)不同的變量名圖標(biāo)。第13頁(yè)/共36頁(yè)四、菜單命令介紹1、File（文件）菜單： “New”創(chuàng)建一個(gè)M文件，打開一個(gè)新的圖形窗口或Simulink模型窗口 “Open”打開對(duì)話框，選定文件，單擊[打開]按鈕 “SaveWorkspaceas”保存工作空間的變量為.mat文件 “SetPath”打開路徑瀏覽器 “Preferences”打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，其中數(shù)據(jù)格式選項(xiàng)說(shuō)明表如下：第14頁(yè)/共36頁(yè)第15頁(yè)/共36頁(yè)

2、編輯操作

（EDIT）菜單：

Undo撤銷上次的操作

Cut剪切

Copy復(fù)制

Paste粘貼

SelectAll全選第16頁(yè)/共36頁(yè)第17頁(yè)/共36頁(yè)3、windows窗口菜單 實(shí)現(xiàn)窗口之間的轉(zhuǎn)換第18頁(yè)/共36頁(yè)4、Help（幫助）菜單實(shí)現(xiàn)MATLAB的幫助功能第19頁(yè)/共36頁(yè)表1常用命令表命令命令說(shuō)明命令命令說(shuō)明cd顯示和改變工作目錄hold圖形保持開關(guān)dir顯示目錄下文件disp顯示變量或文字內(nèi)容type顯示文件內(nèi)容path顯示搜索目錄clear清理內(nèi)存變量save存放變量到文件clf清理圖形窗口load通過(guò)文件加載變量pack收集內(nèi)存碎片，擴(kuò)大內(nèi)存空間diary日志文件命令clc清除工作窗口quit退出echo工作窗口信息顯示開關(guān)!調(diào)用dos系統(tǒng)命令who列出當(dāng)前內(nèi)存變量which查找指定文件路徑whos列出詳細(xì)信息delete刪除文件五、常用命令第20頁(yè)/共36頁(yè)表2MATLAB預(yù)定義變量ans用于結(jié)果的缺省變量名pi圓周率eps計(jì)算機(jī)的最小數(shù)(與1相加，產(chǎn)生一個(gè)大于1的數(shù)，類似無(wú)窮小)Inf或inf無(wú)窮大(如2/0)NaN或nan不定量NotaNumber(如0/0)i或j虛數(shù)單位realmin最小可用正實(shí)數(shù)realmax最大可用正實(shí)數(shù)flops浮點(diǎn)預(yù)算數(shù)nargin函數(shù)輸入變量數(shù)目nargout函數(shù)輸出變量數(shù)目lasterr存放最新一次的錯(cuò)誤信息，未出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)誤，則為空l(shuí)astwarn存放最新的警告信息，未出現(xiàn)過(guò)警告，則為空computer計(jì)算機(jī)類型version查看MATLAB版本號(hào)why對(duì)所有問(wèn)題得到一個(gè)隨機(jī)簡(jiǎn)明的答案、變量與函數(shù)1、MATLAB預(yù)定義變量第21頁(yè)/共36頁(yè)表3數(shù)學(xué)運(yùn)算符+加法運(yùn)算，或?qū)?yīng)元素相加-減法運(yùn)算*乘法運(yùn)算，或矩陣相乘/除法運(yùn)算，或矩陣右除\矩陣左除^乘冪運(yùn)算.*點(diǎn)乘運(yùn)算，矩陣對(duì)應(yīng)元素相乘./點(diǎn)除運(yùn)算，矩陣對(duì)應(yīng)元素相除.^點(diǎn)冪運(yùn)算，矩陣對(duì)應(yīng)元素作乘冪運(yùn)算2、數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)第22頁(yè)/共36頁(yè)表4常用基本函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)名稱sin(x)正弦函數(shù)asin(x)反正弦函數(shù)cos(x)余弦函數(shù)acos(x)反余弦函數(shù)tan(x)正切函數(shù)atan(x)反正切函數(shù)cot(x)余切函數(shù)acot(x)反余切函數(shù)abs(x)絕對(duì)值max(x)數(shù)表中最大值min(x)數(shù)表中的最小值sum(x)元素的總和sqrt(x)開平方exp(x)以e為底的指數(shù)log(x)自然對(duì)數(shù)fix(x)截尾取整log10(x)以10為底的對(duì)數(shù)floor(x)小于x的最大整數(shù)vpa(x)精度函數(shù)ceil(x)大于x的最小整數(shù)sign(x)符號(hào)函數(shù)round(x)四舍五入取整3、數(shù)學(xué)函數(shù)第23頁(yè)/共36頁(yè)4、M文件的建立M文件的分類：命令文件,函數(shù)文件M文件的創(chuàng)建 （1）在MATLAB的命令窗口中，鼠標(biāo)單擊菜單欄上的[File]按鈕，單擊[Open]命令，選擇[M-file]項(xiàng)，或直接單擊工具欄的[新建]按鈕，進(jìn)入MATLAB的M文件編輯器。 （2）在編輯器中輸入文件內(nèi)容。 （3）單擊[File]->[Save]命令，保存文件。第24頁(yè)/共36頁(yè)[例1]編輯一名為example.m的M文件，內(nèi)容如下

%example.m exm=[1234;6152;-1790]

在命令窗口輸入: >>example; >>size(exm) ans= 34 第25頁(yè)/共36頁(yè)八、Matlab程序設(shè)計(jì)表5關(guān)系運(yùn)算符<小于<=小于或等于>大于>=大于或等于==等于~=不等于1、關(guān)系與邏輯運(yùn)算第26頁(yè)/共36頁(yè)表6邏輯運(yùn)算符&與|或非第27頁(yè)/共36頁(yè)2、常用程序結(jié)構(gòu)（1）選擇語(yǔ)句：if–else–end

大致可分為三個(gè)步驟：

1)判斷表達(dá)式緊跟在關(guān)鍵字if后，使它可首先被計(jì)算。

2)對(duì)判斷表達(dá)式結(jié)果，若為0,則值為假；若為1，則值為真。

3)若值為真，則執(zhí)行其后的語(yǔ)句；否則跳過(guò)，不予執(zhí)行。第28頁(yè)/共36頁(yè)

一般形式為：

ifexpression（）

statements；

elseexpression（）

statements；

end第29頁(yè)/共36頁(yè)[例5]B樣條函數(shù)的判斷語(yǔ)句

創(chuàng)建pdbsline.m函數(shù)文件

functionf=pdbsline(x)

ifx<0

f=0;

elseifx<1

f=x;

elseifx<2

f=2-x;

else

f=0;

end第30頁(yè)/共36頁(yè)創(chuàng)建pdb.m文件y1=pdbsline(-1)y2=pdbsline(1.36)y3=pdbsline(2.5)運(yùn)行結(jié)果：y1=0y2=0.6400y3=0第31頁(yè)/共36頁(yè)（2）循環(huán)語(yǔ)句

for–end循環(huán)格式：for循環(huán)變量=初值:步長(zhǎng):終值 循環(huán)體語(yǔ)句組

end第32頁(yè)/共36頁(yè)[例6]構(gòu)造一個(gè)1×10的矩陣創(chuàng)建matrix01.m文件A=zeros(1,10);fori=1:10 A(i)=1./(i+1)endA 運(yùn)行結(jié)果：

0.50000.33330.25000.20000.16670.14290.12500.11110.10000.0909第33頁(yè)/共36頁(yè)