数学实验简介综述课件

1、数学实验简介Mathematics Experiments数学实验简介Mathematics Experimen问题1、如何利用所学的数学知识解决生活中的一些实际问题？2、对于复杂的数学运算可不可以用计算机解决？例如：求x2*sin(x)的原函数，求x3-2*x2-3=0的解，怎么样画x3-3*x2-3的图形，如何根据已有的数据研究事物的变化趋势？ 问题1、如何利用所学的数学知识解决生活中的一一、学习数学实验的目的1、大学数学除了培养逻辑推理能力、几何直观能力和运算能力以外，还应培养数学建模能力和科学计算能力。2、数学实验就是利用计算机和数学软件，进行数学运算、显示图形、证明猜想、探索发展数学

2、理论等，并对所得结果进行整理分析的过程。通过此过程帮助人们学习数学、研究数学和应用数学。一、学习数学实验的目的3、 数学实验课程将经典数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体，使学生深入理解数学基本概念、基本理论，熟悉常用的数学软件，既培养了学生进行数值计算和数据处理的能力，也培养了学生应用数学知识建立数学模型、解决实际问题的能力4、数学实验课和传统的数学课程的区别： 传统数学课程的运算能力培养，主要指的是寻求解析能力，包括许许多多的变换和技巧。数学实验课则更侧重于创新意识和科学计算能力的培养，也就是运用现代的计算机技术和软件包来取代那些繁杂的推演和复杂的运算技巧。3、 数学实验课程将经典数

3、学知识、数学建模与计算机应用三者二、数学实验的内容及学习方法1、数学实验概括地讲包含三部分内容（1）软件篇：数学软件MATLAB的学习。（2）专题实验： 用软件MATLAB解决数学问题(这是我们学习的重点)。（3）综合实验：用计算机、工具软件及数学知识和方法求解数学和其它学科领域的实际问题（简单介绍）二、数学实验的内容及学习方法1、数学实验概括地讲包含三部分内2. 学习的工具,也就是学习的数学软件是MATLAB.利用这个数学软件解决数学问题,并进一部了解数学知识在其它学科的应用.3. 学习方法:课堂讲解和上机练习.两者的时间比例是2:1.2. 学习的工具,也就是学习的数学软件是MATLAB4.

4、 数学实验课程的基础:数学分析,高等代数,概率论与数理统计等基础数学课程,计算机的基本知识以及C语言的基础知识.5. 数学实验与数学建模课程的区别. 数学建模是让学生学会利用数学知识和计算机手段来解决实际问题,而数学实验在教会学生利用数学知识和计算机手段来解决实际问题的同时,还可在计算机的帮助下对数学知识有一个更深入的了解.4. 数学实验课程的基础:数学分析,高等代数,课程的成绩评定：平时成绩20%（作业和考勤）；实验成绩40%，包括三次实验报告（个人完成）和一次软件测试；期末考试40%，以开卷自带电脑的形式完成.数学实验简介综述课件教材： 本课程的配套教材为自编数学实验教程 参考教材:（1）

5、万福永等编数学实验教程 科学出版社，2006.11（2）李尚志编数学实验 高等教育出版社，2004.8 （3）李继成编数学实验 高等教育出版社，2006. 10教材：数学软件MATLAB的介绍数学软件MATLAB的介绍一、MATLAB概述1、MATLAB是Mathworks公司于1984年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件,是一种高效的工程计算软件,它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境.在MATLAB环境中描述问题及编制求解问题的程序时,用户可以按照符合人们科学思维的方式和数学表达习惯的语言方式来书写程序.其典型应用主要包括以下几个方面: 科学计算 编程 系统建模和仿真 数据

6、分析和可视化 绘图 应用软件开发一、MATLAB概述1、MATLAB是Mathworks公司2、MATLAB是由两个英文单词Matrix和Laboratory的前三个字母组成, 它是以线形代数软件包LINPACK和特征值软件包EISPACK中的子程序为基础发展起来的一种开放型程序设计语言.3、MATLAB是一个交互式系统(写程序与执行命令同步),其基本的数据元素是没有维数限制的阵列(array),在MATLAB的结构中，每一个矩阵都是一个以列为主的阵列。 MATLAB的原代码采用C语言编写。4、在大学里， MATLAB是用于初等和高等数学自然科学和工程学的标准学习工具。2、MATLAB是由两个

7、英文单词Matrix和Laborat基本应用： 一、数值计算： MATLAB有上百个预先定义好的命令和函数。 二、编程：由于MATLAB支持写程序与执行命令同步，因此它比只支持标量和非交互式（写程序与执行命令不同步）的编程语言（如C语言）更加方便。 三、绘图. MATLAB有强大的二维和三维的图形工具，能完成很多复杂数据的图形处理工作。 5. MATLAB软件的用途：基本应用：5. MATLAB软件的用途：高级应用： 一、数据分析和处理功能。 二、Simulink仿真环境和I/O操作。 三、高级图形设计。 四、MATLAB与Word,Excel的混合使用。 五.应用程序接口。 我们主要学习MA

8、TLAB的基本应用和了解高级应用里面的数据分析和处理功能、 MATLAB与Word,Excel的混合使用。高级应用： 目前，MATLAB 已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，是一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言了，有人称它为“第四代”计算机语言。 就影响而言，至今仍然没有一个别的计算软件可与MATLAB 匹敌。 MATLAB 的发行1984年，MATLAB 1.0 （DOS版，182K，20多个函数）1992年， MATLAB 4.0 （93年推出Windows版，加入 simulink）1994年， MATLAB 4.2（得到广泛重视和应用）1999年， MATLAB

9、 5.3（真正实现32位运算）2002年， MATLAB 6.5（采用JIT加速器）2004年， MATLAB 7.0.2014年， MATLAB R2014二、MATLAB 的发展 目前，MATLAB 已经成为国际上最流行的科学与工程计算的三、 MATLAB2012b的安装、启动、特点三、 MATLAB2012b的安装、启动、特点 购买（下载）MATLAB 软件MATLAB 的安装 需要有虚拟光驱，点击安装程序 setup.exe 购买（下载）MATLAB 软件MATLAB 的安装 需要有MATLAB 的特点与功能 MATLAB 具有很强的数值计算功能 MATLAB 以矩阵作为数据操作的基本

10、单位，但无需预先指定矩阵维数（动态定维） 提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率 MATLAB 命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握 MATLAB 是一个交互式软件系统输入一条命令，立即就可以得出该命令的结果MATLAB 的特点与功能 MATLAB 具有很强的数值计算MATLAB 的特点与功能 MATLAB 符号计算功能MATLAB 和著名的符号计算语言 Maple 相结合 Matlab 的编程功能MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。通过 MATLAB 提供的编程语言进行编程完成特定的任务 MAT

11、LAB 的绘图功能MATLAB提供丰富的绘图命令，很方便实现数据的可视化MATLAB 的特点与功能 MATLAB 符号计算功能MAT MATLAB 丰富的工具箱（toolbox）MATLAB 的特点与功能根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱 MATLAB 的 Simulink 动态仿真集成环境提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能Symbolic Math PDEOptimizationSignal processImage ProcessStatisticsControl SystemSystem Identi

12、fication MATLAB 丰富的工具箱（toolbox）MATLAB 五、熟悉MATLAB的界面、工具栏和菜单五、熟悉MATLAB的界面、工具栏和菜单Matlab 的工作界面命令窗口输入命令的历史记录当前工作目录当前工作空间命令提示符Matlab 的工作界面命令窗口输入命令的历史记录当前工作目MATLAB7.0的帮助系统 MATLAB的一个突出的优点是帮助系统非常完善，非常适合自学。从总体上来看它的帮助系统大致可以分为3大类：1）联机帮助系统2）联机演示系统3）命令窗口查询帮助系统MATLAB7.0的帮助系统 MATLAB的一个1、联机帮助系统打开方式HOME下的问号按钮命令窗口输入命令

13、doc联机帮助窗口1、联机帮助系统打开方式数学实验简介综述课件2、联机演示系统打开方式HOME下选 Examples命令窗口输入 demos联机演示窗口2、联机演示系统打开方式数学实验简介综述课件3、命令查询系统命令字功能help显示帮助系统所有项目，用目录形式列出help+查询与函数有关的帮助lookfor+查询包含关键字的有关函数demo打开演示窗口info显示MATLAB的一般信息whatsnew列出MATLAB的新有信息3、命令查询系统命令字功能help显示帮助系统所有项目，用目helphelphelp sqrt sqrt Square root. sqrt(X) is the squ

14、are root of the elements of X. Complex results are produced if X is not positive. See also sqrtm, realsqrt, hypot. Overloaded methods: sym/sqrt codistributed/sqrt gpuArray/sqrt Reference page in Help browser doc sqrthelp sqrt sqrt Square root.lookfor statisticsstatistics.m: %STATISTICS BFITDATASTATA

15、PPDATACLEANUP clean up for appdata for handle for Data Statistics GUI. BFITDATASTATCLEANUP clean up anything needed for the Data Statistics GUI. BFITDATASTATSETUP setup appdata for data set in Data Statistics GUI. BFITDATASTATUPDATE update to a new data set for the open Data Statistics GUI. BFITHELP

16、 Displays help for Basic Fitting and Data Statistics BFITOPEN Open, or re-open, Data Statistics or Basic Fitting GUI. BFITPLOTDATASTATS Plot data statistics line for the Data Statistics GUI. BFITSAVEDATASTATS Save x and y data statistics to the workspace. CFBETACDF Adapated from BETACDF in the Stati

17、stics Toolbox.CFBETAINV Adapted from BETAINV in the Statistics Toolbox.CFBETAPDF Adapted from BETAPDF in the Statistics Toolbox.CFTINV Adapated from TINV in the Statistics Toolbox. FITDECORRTRANS Fit decorrelating transformation to image statistics.PALGSTATS Create cell array containing algorithm statisticsSTATGETARGS Process para