Matlab教程MATLAB概述专业知识讲座

第1章MATLAB概述

1第1页本章目标理解MATLAB基本知识熟悉MATLAB上机环境掌握利用MATLAB进行基本运算办法初步具有将一般数学问题转化成对应计算机模型并进行处理能力2第2页主要内容1.1科学工程计算与MATLAB1.2基本运算功能1.3基本数据类型1.4数学函数3第3页1.1科学工程计算与MATLAB科学研究和工程实践中计算问题简单问题：计算器或直接手工推导复杂问题：计算机编程计算机编程高级编程语言Microsoft:VisualC++、VisualBasicBorland:Delphi、C++BuilderSun:Java科学计算软件工具MathWorks:MATLAB4第4页科研和工程技术人员首选MATLABMATLAB具有使用方法简单、灵活、构造性强、延展性好等长处，逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中首选语言工具。功能强大数值运算功能强大图形处理能力高级但简单程序环境丰富工具箱与模块集易于扩充5第5页1.2基本运算功能MATLAB基本运算可分为三类：算术运算关系运算逻辑运算6第6页1.2.1算术运算7第7页使用变量来进行更复杂问题求解>>a=15+20-50+3*9a=12>>b=30b=30>>c=a*bc= 360>>d=a^3-b*cd= -90728第8页逗号或分号区分>>x=2,y=3 %逗号隔开，屏幕有回显x=2y=3>>m=2;n=3; %分号隔开，无回显>>m %在提醒符后直接输入变量名可查看变量值m=29第9页基本算术运算符运算符号运算符号加+减-乘*数组相乘.*左除\数组左除.\右除/数组右除./幂次方^数组幂次方.^10第10页例1-1求解算术体现式值>>(12+2*(7-4))/3^3ans=0.666711第11页format命令MATLAB命令含义范例formatshort短格式3.1416formatshorte短格式科学格式3.1416e+000formatlong长格式3.14159265358979formatlonge长格式科学格式3.141592653589793e+000formatrat有理格式355/113formathex十六进制格式400921fb54442d18formatbank 银行格式3.1412第12页1.2.2关系运算运算符号运算符号大于>不大于<等于==不等于~=大于等于>=不大于等于<=13第13页关系运算成果类型为逻辑量(0,1)

>>x=2;>>x>3ans=0>>x<=2ans=114第14页1.2.3逻辑运算逻辑运算符用于将关系体现式或逻辑量连接起来，组成较复杂逻辑体现式。逻辑体现式值也是逻辑量。运算符号运算符号与&或|非~异或xor15第15页1.3基本数据类型MATLAB数据类型数值逻辑字符串元胞构造类16第16页1.3.1数值类型分类办法一：双精度型

（系统默认类型）单精度型带符号整数无符号整数分类办法二标量数组矩阵分类办法三实数复数>>z1=1+2iz1=1.0000+2.0000i>>z2=3+4jz2=3.0000+4.0000i17第17页1.3.2字符串类型字符串：包括在一对单引号中字符集合>>s='hello,MATLAB' %定义字符串变量ss=hello,MATLAB18第18页1.3.3变量和体现式变量命名方式：变量名由字母、数字和下划线组成；变量名中英文字母大小写是有区分；变量名最大长度是有要求不一样版本系统要求不一样：19个字符、31或63个字符等可调用namelengthmax函数得到系统要求长度19第19页MATLAB系统特殊变量和常数特殊变量意义

ans假如顾客未定义变量名，系统用于计算成果存放默认变量名

pi圆周率π（=3.1415926...）

inf或Inf无穷大∞值，如1/0

eps浮点运算相对精度2^(-52)realmax最大正浮点数，2^(1024)-1realmin最小正浮点数，2^(-1022)NaN或nan不定量，如0/0或inf/inf

i或j虚数单位nargin函数输入参数个数nargout函数输出参数个数lasterr寄存最新错误信息lastwarn寄存最新警告信息20第20页变量使用>>clear %删除工作区中所有定义过变量>>whos %查看目前工作区内变量信息，无显示表达没有定义变量>>xy=1;yx=2; %对变量赋值>>xy %查看变量xy目前数值xy=1>>whos

NameSizeBytesClassxy1x18doublearrayyx1x18doublearrayGrandtotalis2elementsusing16bytes>>clearxyyx %删除变量xy及yx>>whos >>xy %这时变量xy已经不存在了???Undefinedfunctionorvariable'xy'.21第21页1.4数学函数类型函数含义三角函数sin(x)正弦值asin(x)反正弦值cos(x)余弦值acos(x)反余弦值tan(x)正切指数函数exp(x)指数运算log(x)自然对数sqrt(x)求平方根复数函数abs(x)求绝对值imag(x)取出复数虚部real(x)取出复数实部conj(x)复数共轭数论函数round(x)四舍五入mod(x,y)求余数lcm(x,y)整数x和y最小公倍数gcd(x,y)整数x和y最大条约数22第22页使用函数须注意下列几点函数一定要出目前等式右边函数对其自变量个数和格式都有一定要求函数允许嵌套23第23页例1-3计算下式成果，其中a=5.67,b=7.811>>a=5.67;b=7.811;>>exp(a+b)/log10(a+b)ans=6.3351e+00524第24页扩展阅读1.5MATLAB背景1.5.1MATLAB历史1.5.2MATLAB组成1.5.3MATLAB特点1.5.4其他几个有关数学软件1.6工具箱25第25页上机指导1.7MATLAB安装和使用1.7.1安装MATLAB系统1.7.2使用MATLAB系统1.8MATLAB帮助功能26第26页应用举例计算星球之间万有引力。>>G=6.67E-11; %引力恒量>>sun=1.987E30; %太阳质量1.987×1030千克>>earth=5.975E24; %地球质量5.975×1024千克>>d1=1.495E11; %太阳和地球距离1.495×1011米>>g1=G*sun*earth/d1^2 %太阳和地球引力g1=3.5431e+022>>moon=7.348E22; %月亮质量7.348×1022千克>>d2=3.844E5; %月亮和地球二者间距3.844×105米>>g2=G*moon*earth/d2^2 %月亮和地球引力g2=1.9818e+02627第27页应用举例设三个复数a＝3＋4i，b＝1＋2i,，计算x=ab/c>>a=3+4i;>>b=1+2i;>>c=2*exp(i*pi/6);>>x=a*b/cx=0.3349+5.5801i28第28页应用举例已知三角形三边长分别为3、4、5，求其面积。>>a=3;b=4;c=5; %三角形三个边长>>s=(a+b+c)/2;>>area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))area=629第29页应用举例计算下式成果，其中x=45°>>x=pi/180*(45); %将角度单位由度转换