matlab基本命令

1、数数 学学 实实 验验Experiments in Mathematics数学教研室数学教研室 李李 德德 清清第一讲第一讲 MATLAB 初初 步步 lMATLAB 简简 介介 MATLAB是英文是英文MATrix LABoratory 的缩写，是由New Mexico大学的Cleve Moler教授于1984年创建的。是以矩阵计以矩阵计算为基础的、交互式的科学和工程计算算为基础的、交互式的科学和工程计算软件。软件。l 应用范围应用范围1）数学计算，）数学计算， 2）算法推导，）算法推导，3）建模和仿真，）建模和仿真， 4）数据分析和结果可视化）数据分析和结果可视化5）应用程序开发应用程序开

2、发，6）工程图形的绘制工程图形的绘制应用实例应用实例1：x2+y2=z2是否有正整数解？是否有正整数解？ 能找出能找出5 5组或组或1010组，甚至更多组组，甚至更多组正整数解吗？正整数解吗？x3+y3=z3是否也有正整数解？是否也有正整数解？ 看到此问题，你有什么拓展想法，还能提出你看到此问题，你有什么拓展想法，还能提出你感兴趣的问题吗？感兴趣的问题吗？这就是著名的这就是著名的费马大定理（费马大定理（1637年）年） “相反，不可能把一个立方数分为两相反，不可能把一个立方数分为两个立方数的和，一个数的四次幂不能分为个立方数的和，一个数的四次幂不能分为两个四次幂的和；一般说来，高于二次的两个四

3、次幂的和；一般说来，高于二次的任何次幂，不能分为两个同次幂的和，我任何次幂，不能分为两个同次幂的和，我想出了这个论断的一个真正奇妙的证明，想出了这个论断的一个真正奇妙的证明，只是这里的空白太狭小，不容我把它写下只是这里的空白太狭小，不容我把它写下来。来。”应用实例应用实例2：海底图形的绘制海底图形的绘制 为了掌握某海域海底的地形地貌情况，为了掌握某海域海底的地形地貌情况，海事部门选择此海域中某些地点进行测量，海事部门选择此海域中某些地点进行测量，得到了这些点处相对于某水平面高度的数据，得到了这些点处相对于某水平面高度的数据，结果见下表。请用这些数据尽量准确地绘制结果见下表。请用这些数据尽量准确

4、地绘制出该海域海底曲面的图形。出该海域海底曲面的图形。12345678910100.02-0.120-2.090-0.58-0.080020.0200-2.380-4.96000-0.1300.101.000-3.040-0.5300.1040003.520000005-0.43-1.980000.7702.1700600-2.2900.6902.5900.307-0.09-0.310004.27000-0.0180005.137.4001.8900.04090.1000.58001.750-0.1100100-0.01000.300000.01海底地形的测量结果海底地形的测量结果 编写绘图程

5、序如下编写绘图程序如下x,y=meshgrid(1:10);h=0,0.02,-0.12,0,-2.09,0,-0.58,-0.08,0,0;. 0.02,0,0,-2.38,0,-4.96,0,0,0,-0.1;. 0,0.1,1,0,-3.04,0,-0.53,0,0.1,0;. 0,0,0,3.52,0,0,0,0,0,0;. -0.43,-1.98,0,0,0,0.77,0,2.17,0,0;. 0,0,-2.29,0,0.69,0,2.59,0,0.3,0;. -0.09,-0.31,0,0,0,4.27,0,0,0,-0.01;. 0,0,0,5.13,7.4,0,1.89,0,0

6、.04,0;. 0.1,0,0.58,0,0,1.75,0,-0.11,0,0;. 0,-0.01,0,0,0.3,0,0,0,0,0.1;xi,yi=meshgrid(1:0.1:10);hi=interp2(x,y,h,xi,yi,spline);surf(hi);xlabel(x),ylabel(y),zlabel(h);应用实例应用实例3：大数据处理大数据处理2014年军事数学建模年军事数学建模B题题 随着社会的不断进步和发展，心理健康随着社会的不断进步和发展，心理健康问题越来越受到人们的关注。青年军人作问题越来越受到人们的关注。青年军人作为部队的主体，其心理健康素质是影响部为部队的主

7、体，其心理健康素质是影响部队战斗力的重要因素，提高青年官兵的心队战斗力的重要因素，提高青年官兵的心理素质是部队建设的重要任务，也是目前理素质是部队建设的重要任务，也是目前征兵和部队管理工作所关注的重要问题之征兵和部队管理工作所关注的重要问题之一。因此，对于青年军人心理健康状况进一。因此，对于青年军人心理健康状况进行科学的评价与分析，有助于及时发现问行科学的评价与分析，有助于及时发现问题，防患于未然。题，防患于未然。 附件附件2给出了对某部队战给出了对某部队战士的测试样本数据。士的测试样本数据。 在在excel表中，如果是否独生子女一栏所表中，如果是否独生子女一栏所填数不是填数不是0和和1，则这

8、些数据为不可用数据，则这些数据为不可用数据，称其为异常数据或噪音。请找出这些异常称其为异常数据或噪音。请找出这些异常数据；并在剩下的战士中统计有多少独生数据；并在剩下的战士中统计有多少独生子女，多少非独生子女。子女，多少非独生子女。一、一、MATLAB的进入与界面的进入与界面2 2 工作空间工作空间（Workspace） 该窗口中显示当前该窗口中显示当前MATLAB的内存中使用的内存中使用变量的信息。变量的信息。 双击双击MATLAB图标，就可进入图标，就可进入MATLAB界面。界面。 MATLAB界面上共有界面上共有4个窗口个窗口1 1 命令窗口命令窗口（Command Window） 在命

9、令窗口中可以直接输入命令行，以实在命令窗口中可以直接输入命令行，以实现计算或绘图功能。现计算或绘图功能。4 4 当前目录当前目录（Current Directory） 该窗口显示当前目录下所有文件的文件名、该窗口显示当前目录下所有文件的文件名、文件类型和最后修改时间。文件类型和最后修改时间。3 3 命令历史命令历史（Command History） 该窗口显示所有执行过的命令。该窗口显示所有执行过的命令。二、变量二、变量MATLAB中变量的命名规则：中变量的命名规则：（1）变量名必须是不含空格的单个词；变量名必须是不含空格的单个词；（2）变量名区分大小写；变量名区分大小写； （3 3）变量名最

10、多不超过变量名最多不超过19个字符；个字符； （4）变量名必须以字母打头，之后可以）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号。许使用标点符号。说明：说明：若表达式语句以若表达式语句以“;”;”号结束，则结果不号结束，则结果不 输出。输出。三、矩阵、数组和函数三、矩阵、数组和函数例例: : A=16, 3, 2, 13; 5, 10, 11, 8当不希望显示结果时，在输入后加分号当不希望显示结果时，在输入后加分号“；”1 矩阵的建立矩阵的建立（1） 直接输入直接输入同一行的元素用逗号或空格分开；同一行的元素用逗号或空

11、格分开；不同行的元素用分号或回车分开；不同行的元素用分号或回车分开；矩阵用方括号括起来矩阵用方括号括起来练习：请输入矩阵练习：请输入矩阵2471738056913926 zeros(zeros(m,nm,n): ): m m n n全全0 0阵阵 eye(eye(m,nm,n): ): m m n n对角线对角线1 1矩阵矩阵 ones(ones(m,nm,n): ): m m n n全全1 1阵阵 rand(rand(m,nm,n): ): m m n n (0,1) (0,1) 随机阵随机阵 从一个矩阵的若干行和列中取出元素并从一个矩阵的若干行和列中取出元素并按原来顺序排列构成新矩阵称为裁

12、剪。按原来顺序排列构成新矩阵称为裁剪。（2） 函数生成矩阵函数生成矩阵（3） 裁剪与拼接裁剪与拼接裁剪的一般语法是裁剪的一般语法是B=A(a1,a2,a3, b1,b2,b3,)例例:设设 A=rand(4, 10)，则，则表示从表示从A中取出中取出a1,a2,a3,行和行和 b1,b2,b3,列所在位置的元素、按原来顺序排列所得到列所在位置的元素、按原来顺序排列所得到的矩阵的矩阵。B=A(1, 3, 1,3,4)表示由表示由1, 3行，行，1,3,4列所在位置的元素按原来列所在位置的元素按原来的排列顺序所形成的矩阵；的排列顺序所形成的矩阵；F=A(1, 2, 1:2:9) 将几个矩阵接在一起

13、称为将几个矩阵接在一起称为拼接拼接。 注意：注意：左右拼接时行数要相同，上下拼接时列左右拼接时行数要相同，上下拼接时列数要相同。逗号增加列，分号增加行！数要相同。逗号增加列，分号增加行！C=A(1, 1, 3, 4) 或或 C=A(1, 1, 3, 4)D=A(1, 2, 3:5)，E=A(1,2, 1, 2, 4:6)练习：提取以下矩阵的第练习：提取以下矩阵的第2、4行，建立新的矩阵行，建立新的矩阵2471738056913926l+（加）（加） A+B，l-（减）（减） A-B，l*（乘）（乘） A*B，l（乘幂）（乘幂） An,l（转置）（转置） Al左除左除 AX=B X=ABl右除右

14、除/ XA=B X=B/Al点运算点运算: 点乘点乘 .*（对应元素进行相乘）（对应元素进行相乘）2 矩阵的运算矩阵的运算4、 数组运算（点运算）数组运算（点运算）l.* 对应元素相乘对应元素相乘l./ 对应元素相除对应元素相除3、数组的输入、数组的输入方式一：方式一：直接输入直接输入 x=a b c d e f方式三：方式三：x=linspace(a,b,n) 从从a到到b共共n个数值个数值 的等差数组的等差数组方式二：方式二：x=a:m:b 从从a到到b公差为公差为m的等的等差数组（差数组（m=1时用时用a:b表示）表示）5 函数函数 三角、指数、对数、取整等基本函数，三角、指数、对数、取

15、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例例: a=rand(2, 3), b=sin(a)，c=log(a)强调：强调：函数变量必须用括号括起来！函数变量必须用括号括起来！例如：例如：sin(2), sin(pi) sin2, sinpi（1） 标量函数标量函数lmax, min, sum, mean, length, max, min, sum, mean, length, sort, median,sort, median,作用于作用于( (列或行列或行) )向向量或矩阵的每一列向量量或矩阵的每一列向量（2） 向量函数向量函数（3 3） 矩阵

16、函数矩阵函数zeros, ones, eye, rand, diag, triu, tril, 全零矩全零矩阵阵全全1 矩矩阵阵单位矩单位矩阵阵随机矩阵随机矩阵对角矩阵对角矩阵上三角矩阵上三角矩阵下三角矩阵下三角矩阵构造矩阵的函数构造矩阵的函数:l矩阵计算的函数矩阵计算的函数:size, det, rank, inv, eig, trace, norm, 矩阵大小矩阵大小对应行列式对应行列式矩阵的秩矩阵的秩逆矩阵逆矩阵特征根特征根矩阵的迹矩阵的迹矩阵的模矩阵的模四、命令和窗口环境四、命令和窗口环境 1 在线帮助系统在线帮助系统 help help 程序或主题名（程序或主题名（help help 将给出所有主题名）将给出所有主题名） 2 命令行编辑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 3 clear, clear(x)表示清除变量，clc表示清空屏幕内容，但未从内存中清除变量save和和load的一般语法格式为的一般语法格式为save filename variable1 variabl