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MATLAB及程序设计--MATLAB与物理学 主讲教师：顾菊观教授 MATLAB及程序设计--MATLAB与物理学课程介绍 定位：选修课 目标：了解MATLAB，能够熟练掌握在数学和物理学的应用，简单计算及编程，简单的数据处理及基本图形绘制. MATLAB课程安排 教学学时: 36学时（基于matlab7.1版本). 教学安排：讲课16学时，上机18学时，考试2学时. 考核要求：不得缺勤，实验报告必须交齐。平时占20%，专项练习30%，期末考查占50%。 考核方式: 考查 第一章 MATLAB语言概述 一、MATLAB语言的发展 matlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的,美国Mathworks公司于是984年正式推出。 设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。 取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思。 它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性 、一般目的应用与高深的科学技术应用有机的相结合。 MATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程序设计语言容易。 MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理、声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法。 MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的风格与性能风靡全世界, 成功地应用于各工程学科的研究领域。 MATLAB在美国已经作为大学理工科学生必修的计算机语言之一 (C, FORTRAN, ASSEMBLER, MATLAB)。 近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校。 MATLAB语言不受计算机硬件的影响，286以上的计算机都可以使用。 二、matlab能在各领域做什么 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学 学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究 例、用一个简单命令求解线性系统 3x1+ x2 - x3 = 3.6 x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4 A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4]; x=A\b x = 1.4818 -0.4606 0.3848 第二章 基本语法 2.1 变量及其赋值 2.2 矩阵的初等运算 2.3 元素群运算 2.4 逻辑判断与流程控制 2.5 基本绘图方法 2.6 M文件及程序调试 2.1变量及其赋值 （1）标识符与数 （2）矩阵及其元素的赋值 （3）复数 （4）变量检查 （5）基本赋值矩阵 一、标识符与数 标识符：标识符是标志变量名、常量名、函数名和文件名的字符串的总称。 MATLAB中的标识符最长允许19个字符 ，合法字符是52个英文字母（大小写看成不同字符）、10个数字和下划线。 第一个字符必须是英文字母. MATLAB中的数 MATLAB中的实数只有一种数据格式，那就是双精度（即64位二进制或8个字节），它的有效值是十进制16位，动态范围是10的±308次幂。 2.2251×10 –308~1.7977×10+308 数的存储和运算全按同一格式进行，使编程简单，减少差错，改善人机交互，付出代价是内存空间和运行速度，形成MATLAB的一大特色。 数的八种显示格式 二、矩阵及其元素的赋值 格式1：变量＝表达式（或常量） 格式2：表达式 表达式中的运算符有：加(+)、减(-) 、乘(*) 、左除(\) 、右除(/) 、指数(^) 、共軛转置(‘)、矩阵([])等。 表达式的结尾标点：若为分号‘；’，不显示； 若为逗号‘，’或直接回车，显示运算结果。 （3）线性等分向量生成 y=linspace(x1,x2) 生成100维行向量 y=linspace(x1,x2,n) 生成n维行向量 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零 矩 阵： zeros(m,n); zeros(m) 一 矩 阵： ones(m,n); ones(m) 对角矩阵： 对角元素向量 V=[a1,a2,…,an] A=diag(V) 随机矩阵： rand(m,n)产生一个m×n的均匀分别的随机 矩阵 》eye(2,3) ans= 1 0 0 0 1 0 》zeros(2,3)