1、,2008全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽桂林工學(xué)院暑期培訓(xùn)班,基礎(chǔ)入門 I,艾 武,桂林工學(xué)院數(shù)理系,M,A,T,L,A,B,2,1,2,3,4,Matlab簡(jiǎn)介,Matlab基本操作,Matlab數(shù)值計(jì)算,Matlab數(shù)據(jù)可視化,MATLAB課程內(nèi)容,5,Matlab程序設(shè)計(jì),0,3,本講內(nèi)容,0,MATLAB,Matlab 的啟動(dòng)、窗口操作和常用基本命令.,3.數(shù)值計(jì)算,2.基本操作,1.簡(jiǎn)介,Matlab 數(shù)組、矩陣及關(guān)系邏輯的運(yùn)算.,Matlab 發(fā)展歷史及特點(diǎn).,4,MATLAB簡(jiǎn)介,1,Matlab是一種廣泛應(yīng)用于工程計(jì)算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級(jí)語言，自1984年由美國(guó) MathWorks

2、 公司推向市場(chǎng)以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)已成為國(guó)際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。Matlab功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易學(xué)、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎。,在歐美各高等院校，Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學(xué)工具，成為大學(xué)生、碩士生以及博士生必須掌握的基本技能。,5,MATLAB簡(jiǎn)介,1,目前，Matlab 已經(jīng)成為國(guó)際上最流行的科學(xué)與工程計(jì)算的軟件工具，它已經(jīng)不僅僅是一個(gè)“矩陣實(shí)驗(yàn)室”了，而成為了一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言了,有人稱它為“第四代”計(jì)算機(jī)語言。 就影響而言，至今仍然沒有一個(gè)別的

3、計(jì)算軟件可與 Matlab 匹敵。,Mathematica, Maple, SAS, SPASS, LINGO, LINDO,6,MATLAB簡(jiǎn)介,LINPACK EISPACK,MatlabMatrix Laboratory,1,Cleve Moler,MatlabMatrix Laboratory, 該語言是美國(guó)New Mexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任Cleve Moler在70年代后期首先設(shè)計(jì)的. 并于80年代初開發(fā)了第二代專業(yè)版.,1984年, Cleve Moler和John Litter成立了Math works公司, 并開始把Matlab推向市場(chǎng).,7,MATLAB簡(jiǎn)介,1,1984

4、年，Matlab 1.0 (DOS版，182K，20來個(gè)函數(shù))1992年，Matlab 4.0 (93年推出Windows版本)1994年，Matlab 4.2 1999年，Matlab 5.32000年，Matlab 6.0 2002年，Matlab 6.52004年，Matlab 7.0 2006年，Matlab R2006a 2008年，Matlab 7.6 2008年，Matlab R2008a,8,MATLAB簡(jiǎn)介,1,9,MATLAB簡(jiǎn)介,1,10,MATLAB簡(jiǎn)介,1,11,MATLAB基本操作,2,12,MATLAB基本操作,2,工作文件夾,13,MATLAB基本操作,2,命令

5、窗口,命令歷史窗口,當(dāng)前目錄窗口,14,MATLAB基本操作,2,15,MATLAB基本操作,2,F5,F5-運(yùn)行,16,MATLAB基本操作,2,常用基本命令,17,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,Matlab數(shù)據(jù)分析,Matlab關(guān)系邏輯運(yùn)算,Matlab矩陣運(yùn)算,Matlab數(shù)組及向量運(yùn)算,Matlab中的變量與表達(dá)式,18,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,Matlab中的變量,Matlab中變量名是以字母開頭，可以由字母、數(shù)字或下劃線組成,Matlab 區(qū)分大小寫，它的命令和函數(shù)全是小寫的,Matlab變量名不超過19個(gè)字符,19,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,表達(dá)式,Matlab中的表達(dá)式由運(yùn)算符、

6、函數(shù)、變量名和數(shù)字組成,Matlab 語句由變量和表達(dá)式組成，有兩種常見形式：,形式1：表達(dá)式.,形式2：變量=表達(dá)式.,若不想顯示形式1或2的運(yùn)算結(jié)果，可在表達(dá)式后加分號(hào)“;”,20,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,21,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,22,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,23,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,x=0 1 3 5 7 9 10,x=0,1,3,5,7,9,10,x= 0 1 3 5 7 9 10,以左方括號(hào)開始，以空格或逗號(hào)為間隔輸入元素，最后以右方括號(hào)結(jié)束,24,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,x=0:0.5:2,x= 0 0.5000

7、 1.0000 1.5000 2.0000,a:步長(zhǎng):b a:b （默認(rèn) 步長(zhǎng)=1）,y=0:5,y= 0 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000,25,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,x=linspace(0,pi,12),x= 0 0.2856 0.5712 0.8568 1.1424 1.4280 1.7136 1.9992 2.2848 2.5704 2.8560 3.1416,linspace(a,b,n) 從a開始，到b結(jié)束，包含n個(gè)數(shù)據(jù)元素的數(shù)組,26,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,A=2, 4, 6, 8;1 3 5 7; 0 0 0 0

8、;1,0,1,0,以空格或逗號(hào)分隔，指定不同的列 以分號(hào)或回車分隔，指定不同的行,27,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,數(shù)組與標(biāo)量間的四則運(yùn)算,x=1 3 4; 2, 6, 5; 3 2,4,a=2*x-2,a= 0 4 6 2 10 8 4 2 6,28,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,數(shù)組間的四則運(yùn)算，必須具有相同的維數(shù)，對(duì)應(yīng)元素進(jìn)行運(yùn)算 + - .* ./ .,a=1 3 4;2, 6, 5;3 2,4,b=2 3 1;4 1 2;4 5 3,c= 3 6 5 6 7 7 7 7 7,c=a+b,29,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,a=1 3 4;2, 6, 5;3 2,4

9、,b=2 3 1;4 1 2;4 5 3,c= 2 9 4 8 6 10 12 10 12,c=a.*b,d=a./b,d= 0.5000 1.0000 4.0000 0.5000 6.0000 2.5000 0.7500 0.4000 1.3333,a./b=b.a,30,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,數(shù)組的冪運(yùn)算 .,a=1 3 4;2, 6, 5;3 2,4,c=a.2,c= 1 9 16 4 36 25 9 4 16,d= 19 29 35 29 52 58 19 29 38,d=a2,31,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,a=1 3 4;2, 6, 5;3 2,4,b=2

10、3 1;4 1 2;4 5 3,c= 1 27 4 16 6 25 81 32 64,c=a.b,32,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,矩陣的四則運(yùn)算,A=1 2;3 5;2 6,B=2 4;1 8;9 0,C= 3 6 4 13 11 6,D= 18 22 1 46 57 3 52 62 2,C=a+b,D=a*b,33,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,在Matlab中矩陣的除法分左除“”和右除“/” X=AB 給出線性方程組 AX=B 的一個(gè)解 X=B/A 給出線性方程組 XA=B 的一個(gè)解,AB,B/A,sym(AB,r) = 5/7 1 9/7 -8/7 -1 -6/7 44/

11、7 7 54/7,sym(B/A,r) = -2/7 8/7 13/7 1/7 17/7 25/7 4/7 26/7 37/7,A=,B=,34,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,矩陣的冪運(yùn)算 ,A=21 31 20;78 20 21;17 34 31,C=A2,C= 3433 2074 1754 3555 3766 2631 3536 2312 2015,35,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,矩陣的轉(zhuǎn)置、逆運(yùn)算及行列式運(yùn)算,A=1 2 0;2 5 -1;4 10 -1,C=A,C= 1 2 4 2 5 10 0 -1 -1,D=inv(A),e=det(A),D= 5 2 -2 -2

12、-1 1 0 -2 1,e= 1,36,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,37,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,關(guān)系操作符, 大于 = 大于等于 = 等于 = 不等于 運(yùn)算法則：若關(guān)系式成立，結(jié)果為1； 若關(guān)系式不成立，結(jié)果為0。,38,MATLAB數(shù)值計(jì)算,3,特殊變量,邏輯操作符, end 作用：重復(fù)執(zhí)行命令集commands.,循環(huán)控制命令(for命令),45,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,例1：求和：s=1+2+n n=input(請(qǐng)輸入 n=); s=0; for i=1:n s=s+i; fprintf(i=%.0f, s=%.0fn,i,s); end,例2：求奇數(shù)和：s=1+

13、3+5+(2k-1) n=input(請(qǐng)輸入 n=); s=0; for i=1:2:n s=s+i; fprintf(i=%.0f, s=%.0fn,i,s); end,46,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,例3：求階乘：p=12 3 n=n! n=input(請(qǐng)輸入 n= ); p=1; for i=1:n p=p*i; fprintf( i=%.0f, p=%.0fn ,i,p); end,例4：求e：e=1+1+1/2!+1/3!+1/n! n=input(請(qǐng)輸入 n= ); p=1;e=1; for i=1:n p=p*i; p1=1/p; e=e+p1; fprintf( i=%.0f,

14、 p=%.0f, e=%.8f n ,i,p,e); end,47,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,例5：求pi：pi/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+ n=input(請(qǐng)輸入 n= ); pi=0;k=-1; for i=1:2:n k=(-1)*k; pi=pi+k*1/i; fprintf( i=%.0f, pi=%.8f n ,i,4*pi); end,48,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,條件循環(huán)命令(while命令),格式： while (condition is true) commands; end 作用：重復(fù)執(zhí)行命令集commands.,49,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,

15、例6：求和：s=1+2+n3000 s=0;k=1; while s3000 s=s+k; fprintf( k=%.0f, s=%.0fn ,k,s); k=k+1; end,例7：求e：e=1+1+1/2!+1/3!+ (1/n!=1.0e-8 p=p*i; r=1/p; e=e+r; fprintf( i=%.0f, r=%.9f, e=%.9f n ,i,r,e); i=i+1; end,50,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,選擇控制命令(if命令),單項(xiàng)選擇控制 格式： if (condition is true) commands; end 作用：若條件成立，則執(zhí)行命令集 commands. 否則，不執(zhí)行。,51,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,例8：求n個(gè)實(shí)數(shù)中最大的數(shù)M a=input(請(qǐng)輸入數(shù)組 an= ); m,n=size(a); M=a(1); for i=2:n if Ma(i) M=a(i); end fprintf( M=%.5f, a(%.0f)=%.5f n ,M,i,a(i); end,52,MATLAB程序設(shè)計(jì),5,選擇控制命令(if命令),多項(xiàng)選擇控制 格式： if (condition is true) commands; elseif (condition i