苏州大学数学科学学院

1、1MATLAB 简简 介介苏州大学数学科学学院苏州大学数学科学学院 陈中文陈中文Email: 2010-6-6苏州大学 数学科学学院2MATLAB MATrix LABoratory 的缩写以矩阵计算为基础的、交互式的科学和工程计算软件MATLAB的特点的特点编程效率高编程效率高计算功能强计算功能强使用简便使用简便易于扩充易于扩充附带许多工具箱附带许多工具箱（Toolbox）优化工具箱优化工具箱统计工具箱统计工具箱符号工具箱符号工具箱神经网络工具箱神经网络工具箱遗传算法与直接搜索工具箱遗传算法与直接搜索工具箱2010-6-6苏州大学 数学科学学院3一、概述一、概述变量变量：由字母、数字或下划线

2、组成（字母开头），不 超过19个字符，区分大小写 2. 数据类型数据类型：%md m位整型数%f 实数（保留六位小数）%m.ne 科学计数（共m位，其中n位小数）2010-6-6苏州大学 数学科学学院43. 运算符运算符3.1 算术运算符加 + 减 乘 * : 2*5, 2*x, x*y, A*B(矩阵相乘)， (向量相乘) yx *除 / : 3/5, x/(x*x+1)乘幂 : 32, x5, (2*x2+x-5)3矩阵（向量）转置 xA,数组间按元素运算（运算符号前加点，如 .* ./ .）2010-6-6苏州大学 数学科学学院53.2 标点符号运算符 续行符号； 分号（不显示结果） 注

3、释符3.3 逻辑运算符& 逻辑与 | 逻辑或 逻辑非3.4 关系运算符 = = (等于) = (不等于)2010-6-6苏州大学 数学科学学院64. 表达式表达式算术表达式 3*x2+y-5 表示 532 yx关系表达式 xy 表示 x大于y 函数表达式 3*sin(x) 逻辑表达式 x&(y2-y+4) 5. 常用函数常用函数abs(x) 绝对值 |x| sqrt(x) 开平方根 cos(x) 余弦 sin(x) 正弦 exp(x) 指数函数 tan(x) 正切log(x) 自然对数 ln(x) log10(x) 常用对数 lg(x)xxe2010-6-6苏州大学 数学科学学

4、院76. 语句语句赋值语句赋值语句 例： x=2*y-3;条件语句条件语句 if (表达式e) 语句块endif (表达式e) 语句块1else 语句块2end2010-6-6苏州大学 数学科学学院8循环语句循环语句for i=初值：增量：终值 语句块endwhile (表达式e) 语句块end确定循环次数时用for循环不确定循环次数时用while循环转移语句转移语句 break (中断当前循环语句的执行) return (中断函数的执行)暂停语句暂停语句 pause (暂停，敲任意键继续执行) pause(n) (暂停 n 秒)2010-6-6苏州大学 数学科学学院97. 数据输出数据输出例

5、 结果输出到“文件名.txt”，每行3个数，每个数含12位，其中8位小数 fid=fopen(文件名.txt, wt); 打开文件，wt指只写且为文本格式 fprintf(fid, %12.8e %12.8e %12.8en,变量名) ； 写入数据 fclose(fid) ； 关闭文件 8. 其它其它 Clear 清除工作空间中的变量 clc 清屏 Ctrl+C (Ctrl+Break) 中断Matlab程序的运行2010-6-6苏州大学 数学科学学院101 矩阵的输入和运算矩阵的输入和运算1.1 直接输入 x=1;2;31.2 函数生成1.3 裁剪与拼接zeros(m,n) m n全全0阵阵

6、eye(m,n) m n对角线对角线1矩阵矩阵rand(m,n) m n (0,1) 随机阵随机阵ones(m,n) m n全全1阵阵裁剪裁剪注意注意 : : 的应用；的应用；拼接拼接注意行数和列数的一致注意行数和列数的一致二、数组、矩阵和函数数组、矩阵和函数 x=1 2 3; x=1,2,3; A=1 2 3;4 5 6;7 8 9;2010-6-6苏州大学 数学科学学院112 数组及其运算2.1 两种输入方式a:m:b 从从a到到b公差为公差为m的等差数组（的等差数组（m=1时用时用a:b）Linspace (a,b,n) 从从a到到b共共n个数值的等差数组个数值的等差数组2.2 数组运算

7、.* 对应元素相乘对应元素相乘./ 对应元素相除对应元素相除例 x=1:2:10 x=(1:2:10) x=1:2:10例 x=linspace(1,10,5)2010-6-6苏州大学 数学科学学院123 语句、变量和表达式 3.1 语句语句形式：变量变量= =表达式表达式( (返回变量返回变量) )；表达式表达式( (返回返回ans) )语句以；号结束语句以；号结束( (不输出不输出) )语句以，号结束语句以，号结束( (输出输出) ) 3.2 变量不需要说明变量类型不需要说明变量类型区分大小写字母区分大小写字母特殊量：pi 圆周率, eps 最小浮点数, Inf 正无穷大, NaN 不定值

8、（0/0等） 3.3 字符串以单引号以单引号 括起来的字符集合括起来的字符集合2010-6-6苏州大学 数学科学学院134 函数4.1 标量函数三角、指数、对数、取整等基本函数三角、指数、对数、取整等基本函数作用于标量或矩阵作用于标量或矩阵( (数组数组) )的每一元素的每一元素4.2 向量函数max, min, sum, mean, length, sort, 作用于作用于( (列或行列或行) )向量或矩阵的每一列向量向量或矩阵的每一列向量4.3 矩阵函数构造矩阵的矩阵计算的zeros, ones, eye, rand, diag, triu, tril, size, det, rank,

9、inv, eig, trace, norm, 2010-6-6苏州大学 数学科学学院14三三 命令和窗口环境命令和窗口环境1 在线帮助系统help 程序或主题名程序或主题名（help 将给出所有主题名）将给出所有主题名）2 数据显示格式short (缺省缺省) 小数点后小数点后4位位, long 15位数字，位数字，short e 5位科学计数，位科学计数，long e 15位科学计数位科学计数通过通过File下子菜单下子菜单Preferences选择；用选择；用format加格式选择加格式选择常用格式3 命令行编辑 调出前一行命令进行修改，重新计算调出前一行命令进行修改，重新计算 2010-

10、6-6苏州大学 数学科学学院15 4 MATLAB命令窗口除运算外可用命令实现的主要功能显示储存调出搜索管理清除退出who, whos, disp(x)save, 或File下的Save Workspace asloadclear, clear(x)path, 或File下的Set Pathwhat, dir, cd path, type x, delete xquit, 或File下的Exit2010-6-6苏州大学 数学科学学院16四、四、常用计算方法常用计算方法1 线性代数线性代数2 插值、拟合与数值积分插值、拟合与数值积分3. 非线性方程（组）求解非线性方程（组）求解4. 常微分方程数

11、值解常微分方程数值解5. 最优化最优化(线性规划、整数规划线性规划、整数规划)6. 统计推断统计推断7. 回归分析回归分析2010-6-6苏州大学 数学科学学院2009制动器试验台的控制方法常微分方程（差商代导数）2008 数码相机定位问题非线性方程组(非线性最小二乘) 中国人口增长预测 指数增长型、Logistic模型、 差分方程模型(线性最小二乘) 艾滋病疗法的评价及疗效的预测线性回归分析(最小二乘、统计推断) 长江水质评估与预测线性最小二乘2010 ?17五.程序设计1 关系和逻辑运算1.1 关系运算符, =, =, =1.2 逻辑运算符关系成立时结果为1，否则为0&, , 运算

12、规则成立时结果为1，否则为01.3 关系和逻辑函数all, any2010-6-6苏州大学 数学科学学院注：数学表达式、数学运算符，关系表达式、关系运算符, 逻辑表达式、逻辑运算符。182 M文件 2.1 文本M文件File下打开下打开New, M-file必须以必须以m为扩展名为扩展名: : M文件名文件名. .m2.2 函数M文件第一行为：function 因变量列表=函数名(自变量列表)将反复调试、随时调用的程序储存起来形成随时调用的函数，扩展了库函数文件名必须是：函数名文件名必须是：函数名. .m2010-6-6苏州大学 数学科学学院2010-6-6苏州大学 数学科学学院19练习练习2222213222221313( )1100()(1)90() (1)10(2)0.1() iiiiii Jiiiiif