[理学]Matlab基础与数学建模.ppt

Matlab与数学建模 1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999年春的5.3版。与 4.x相比，现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。 发展至今，Matlab R2010版已经问世 Matlab软件主要由三部分组成：Matlab主包，Simulink和工具箱 第1章 矩阵及其基本运算 1．实数值矩阵输入 MATLAB的强大功能之一体现在能直接处理向量或矩阵。当然首要任务是输入待处理的向量或矩阵。 不管是任何矩阵（向量），我们可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔，且空格个数不限；不同的行用分号（；）分隔。所有元素处于一方括号（[ ]）内；当矩阵是多维（三维以上），且方括号内的元素是维数较低的矩阵时，会有多重的方括号。如： 特殊矩阵的生成 命令 均匀分布随机矩阵 函数 rand 格式 Y = rand(n) %生成n×n随机矩阵，其元素在（0，1）内 Y = rand(m,n) %生成m×n随机矩阵 向量生成方法 若要检视现存於工作空间（Workspace）的变数，可键入who： who Your variables are: testfile x 这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料，可键入： whos Name Size Bytes Class A 2x4 64 double array B 4x2 64 double array ans 1x1 8 double array x 1x1 8 double array y 1x1 8 double array z 1x1 8 double array Grand total is 20 elements using 160 bytes 使用clear可以删除工作空间的变数： clear A A ??? Undefined function or variable A. 变量与常量 变量是任何程序设计语言的基本要素之一，MATLAB语言当然也不例外。与常规的程序设计语言不同的MATLAB并不要求事先对所使用的变量进行声明，也不需要指定变量类型，MATLAB语言会自动依据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来识别变量的类型。在赋值过程中如果赋值变量已存在时，MATLAB语言将使用新值代替旧值，并以新值类型代替旧值类型。 在MATLAB语言中变量的命名应遵循如下规则： （1）变量名区分大小写。 （2）变量名长度不超31位，第31个字符之后的字符将被MATLAB语言所忽略。 （3）变量名以字母开头，可以是字母、数字、下划线组成，但不能使用标点。 与其他的程序设计语言相同，在MATLAB语言中也存在变量作用域的问题。在未加特殊说明的情况下，MATLAB语言将所识别的一切变量视为局部变量，即仅在其使用的M文件内有效。若要将变量定义为全局变量，则应当对变量进行说明，即在该变量前加关键字global。一般来说全局变量均用大写的英文字符表示。 MATLAB语言本身也具有一些预定义的变量，这些特殊的变量称为常量。 另外MATLAB有些永久常数（Permanent constants），虽然在工作空间中看不 到，但使用者可直接取用，例如： pi ans = 3.1416 =============================================== 下表即为MATLAB常用到的永久常数。 小整理：MATLAB的永久常数 i或j：基本虚数单位（即） eps：系统的浮点（Floating-point）精确度 inf：无限大， 例如1/0 nan或NaN：非数值（Not a number），例如0/0 pi：圆周率 p（= 3.1415926...） realmax：系统所能表示的最大数值 realmin：系统所能表示的最小数值 nargin: 函数的输入引数个数 nargout: 函数的输出引数个数 特别注意 将硬盘的数据读入变量 矩阵的简单运算 结果显示： A+B= 9 2 7 4 7 10 5 12 8 A－B= -7 0 -5 -2 -3 -4 -3 -6 4 上例中：a=2*X 则显示：a = 4 6 8 10 2 4 4 2 例：a=[1 2 3; 4 2 6; 7 4 9] b=[4; 1; 2]; x=a\b 则显示：x= -1.5000 2.0