Matlab上机学习指导.docVIP

PAGE  PAGE 15 MATLAB使用入门 计算机技术的迅速发展，产生了许多功能强大的数学软件，为应用数学和工程技术的发展提供了威力无比的武器和工具，本章介绍由美国MathWorks 公司开发的集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的，功能强大、简单易学的软件MATLAB。它是国际公认的优秀数学应用软件之一。从20世纪80年代产生到现在，MATLAB已经发展成为适合多学科的大型软件，在世界各高校，MATLAB已经成为线性代数、数值分析、数理统计、优化方法、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。特别是最近几年，MATLAB在我国大学生数学建模竞赛中的应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解决问题提供了有力的保证。 本章以MATLAB6.5.1版本为例，主要通过举例介绍MATLAB的初步应用。 先简单介绍MATLAB的工作界面，启动MATLAB将看到以下界面 图1 命令窗口（Command Window）：其中“”为命令提示符，表示MATLAB已经准备好，可以接受用户在此输入命令,命令执行的结果也显示在这个窗口中 历史命令窗口（Command History）：已经执行过的命令依次显示在这个窗口中，可以备查 工作区窗口（Workspace）：显示当前计算机内存中有哪些变量及相关信息 一 基本命令与运算 例1：如图1所示，我们已经输入了3条命令 第一条： a=3 运行（点击Enter键），结果为： a = 3 这表示我们定义了一个变量a，并且给a赋值为3，同时在工作区窗口中就会出现一个小方格，意思是现在我们占据了计算机内存中一块存储空间，空间命名为a，空间里面现在就存放着数字3，用鼠标双击这个小方格，就会看到这个3 第二条： b=4; 表示又定义了一个变量b，赋值为4，运行后没有显示结果，这是因为我们在命令后面加了分号，这只是表示不把结果在命令窗口中显示出来（因为有时候我们为了解决某个问题只需显示最后结果，而不需要显示中间结果），实际上命令已经执行过了，这在工作区窗口中就能看出来 第三条： c=a+b, 运行结果： c = 7 又定义了一个变量c，同时把变量a里面的数与变量b里面的数加起来将结果放到c里面 这时我们已经定义了三个变量，也就是在计算机内存中我们占据了三块存储空间，假如我们问题解决完了，不需要这几个变量了，我们就用下面的命令清除它们 clear 运行后工作区窗口中的三个小方格就会消失，表示三个变量已经清除，内存中所占据的存储空间已经释放，这样就不会影响我们后面解决其它问题了 例2：计算 (12+2*(7-4))/3^2 运行结果： ans = 2 例3：计算圆面积Area,半径rad=2，则可输入 rad=2; %定义变量名为rad area=pi*rad^2; %定义变量名为area area 说明1：前两行命令加了分号，表示不把这两行命令的结果显示出来，但是我们需要知道面积是多少，所以第三行命令表示把变量area的值显示出来 说明2：pi是Matlab里边已经有的常数（即圆周率），直接应用，不需要定义 说明3：%后面为注释，用来解释前面命令的功能或作用，计算机并不执行，练习时可以不用输入，但在解决复杂问题时，恰当的注释是很有用的 表1：常用函数 名称含义名称含义sin正弦exp以e为底的指数cos余弦log自然对数tan正切log1010为底的对数cot余切log22为底的对数asin反正弦abs绝对值acos反余弦sqrt开平方根 例4：1）计算 y=sin(10)*exp(-0.3*4^2) 结果 y = -0.0045 系统默认4位有效数字，若想提高精度可用命令： vpa(y,10) %即取10位有效数字 结果为 -.4477156132e-2，即 2） x=sqrt(2)/2 %sqrt为开方，见表1 x = 0.7071 y=asin(x) %x的反正弦 y = 0.7854 （此处y为弧度，系统默认） y_deg=y*180/pi %将弧度转化为角度，y_deg为变量名 y_deg = 45.0000 例5： Inf、-Inf表示正负无穷大，例如 2/0 ans = Inf log(0) Warning: Log of zero