matlab基础知识教程ppt(全)

MATLAB语言及其应用ApplicationofMatlabLanguage2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage2第一讲Matlab概述前言Matlab软件概述Matlab的桌面环境及入门知识2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage3功能强大数值运算优势符号运算优势(Maple)强大的2D、3D数据可视化功能许多具有算法自适应能力的功能函数2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage4语言简单、内涵丰富语言及其书写形式非常接近于常规数学书写形式；其操作和功能函数指令就是常用的计算机和数学书上的一些简单英文单词表达的，如：help、clear等；完备的帮助系统，易学易用。扩充能力、可开发能力较强MATLAB完全成了一个开放的系统用户可以开发自己的工具箱可以方便地与Fortran、C等语言接口编程易、效率高Matlab以数组为基本计算单元具有大量的算法优化的功能函数2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage52MATLAB的桌面环境及入门知识启动与退出MATLAB命令窗口及使用数值表示、变量、表达式命令历史窗口工作空间获取在线帮助2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage62.2命令窗口的使用激活命令窗口。“”与闪烁的光标一起表明系统就绪，等待输入。命令窗口脱离MATLAB桌面。简单计算【例2.2-1】计算（1）在MATLAB命令窗口输入以下内容：(12+2*(7-4))/3^2（2）按【Enter】键，指令执行。（3）返回的计算结果：ans=221227432019/9/30ApplicationofMatlabLanguage72.2命令窗口（续）〖说明〗在命令窗口【Enter】键提交命令执行。Matlab所用运算符（如+、-、^等）是各种计算程序中常见的。计算结果中的“ans”是英文“answer”的一种缩写，其含义就是“运算答案”。ans是Matlab的一个预定义变量。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage82.2命令窗口（续）简单计算（续）【例2.2-2】计算sin(45ْ)sin(45*pi/180)Matalb中正弦函数sin就是常见的正弦函数。它的参数值是以“弧度”为单位的。pi也是Matalb的预定义变量。pi=3.14159…Matlab对字母大小写是敏感的。【例2.2-3】计算的值，其中x=4.92。0.521xesqrt(2*exp(4.92+0.5)+1)Matalb中开平方—sqrt(x)，是英文squareroot的缩写。Matalb中指数函数exp(x)，常见的表达方式。ans=0.7071ans=21.27812019/9/30ApplicationofMatlabLanguage92.2命令窗口（续）“clc”清除窗口显示内容的命令。【例2.2-4】计算的值。2sin0.315yy=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y=0.5000【例2.2-5】计算的值。2cos0.315yy=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y=0.3633命令行编辑“↑”键调回已输入过命令。修改。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage102.2命令窗口（续）【例2.2-5】计算半径为5.2m的圆的周长和面积。radius=5.2;%圆的半径area=pi*5.2^2,circle_len=2*pi*5.2area=84.9487circle_len=32.6726以上两例，命令行中用到了等号“=”。计算结果不再赋给“ans”，而是赋给用户指定的变量y、area、circle_len。无论是预定义变量还是用户自定义变量都被存储在系统的工作空间内，即系统定义的一个存储窗口变量的内存空间。Who、whos命令用来显示工作空间的变量clear命令用来清除工作空间的变量。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage112.2命令窗口（续）数值显示格式设置缺省显示格式：简洁的短（shortg）格式窗口命令及语法格式：format显示格式关键字如：formatlong%15位数字显示常见通用命令命令含义clc清除命令窗口的显示内容clear清除Matlab工作空间中保存的变量who或whos显示Matlab工作空间中的变量信息dir显示当前工作目录的文件和子目录清单cd显示或设置当前工作目录type显示指定m文件的内容help或doc获取在线帮助quit或exit关闭/推出MATALB2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage122.3工作空间查看工作空间内存变量，可以由who、whos。命名新变量。修改变量名删除变量绘图保存变量数据装入数据2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage132.4历史窗口历史窗口：首先记录每次启动时间并记录在命令窗口输入命令，此次运行期间，输入的所有命令被记录为一组，并以此次启动时间为标志。使用历史窗口：可以查看命令窗口输入过的命令或语句可以选择一条或多条命令执行拷贝、执行、创建M文件等。要清除历史记录，可以选择Edit菜单中的ClearCommandHistory命令2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage142.5当前目录窗口和搜索路径当前目录窗口：指Matlab运行时的工作目录。只有在当前目录和搜索路径下的文件、函数才可以被运行和调用。如果没有特殊指明，数据文件也将存放在当前目录下；用户可以将自己的工作目录设置成当前目录，从而使得所有操作都在当前目录中进行。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage15【功能演示-1】求方程xxxx53223719130的全部根。p=[2,0,-3,71,-9,13];％建立多项式系数向量x=roots(p)；求根x=-3.49141.6863+2.6947i1.6863-2.6947i0.0594+0.4251i0.0594-0.4251i2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage16【功能演示-2】求解线性方程组xyzxyzxyz2328234453923a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9];％建立系数矩阵ab=[2;4;23];％建立列向量bx=inv(a)*bx=0.55310.2051-0.27842019/9/30ApplicationofMatlabLanguage17符号计算symsxyz％建立符号变量[x,y,z]=solve(2*x+3*y-z-2,8*x+2*y+3*z-4,45*x+3*y+9*z-23)x=151/273y=8/39z=-76/2732019/9/30ApplicationofMatlabLanguage18【功能演示-3】求解定积分求解I=quad('x.*log(1+x)',0,1)ans=0.250或symsxnt(x*log(1+x),0,1)ans=1/4ln()xxdx1012019/9/30ApplicationofMatlabLanguage19【功能演示-4】多项式曲线拟合考虑如下x-y一组实验数据：x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]y=[1.2,3,4,4,5,4.7,5,5.2,6,7.2]注：一次多项式拟合：p1=polyfit(x,y,1)三次多项式拟合：p3=polyfit(x,y,3)plot原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线x2=1:0.1:10;y1=polyval(p1,x2)y3=polyval(p3,x2)plot(x,y,’*’,x2,y1,‘:’,x2,y3)32[1205(25])yxxxInMAByTLA2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage20拟合曲线图由图可见，三次拟合结果较好。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage212.3数值表示、变量及表达式数值的记述Matlab的数只采用习惯的十进制表示，可以带小数点和负号;其缺省的数据类型为双精度浮点型（double）。例如：3-100.0011.3e101.256e-6变量命令规则变量名、函数名对字母的大小写是敏感的。如myVar与myvar表示两个不同的变量。变量名第一个字母必须是英文字母。变量名可以包含英文字母、下划线和数字。变量名不能包含空格、标点。变量名最多可包含63个字符（6.5及以后的版本）。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage222.3数值表示、变量及表达式（续）Matlab预定义的变量变量名意义ans最近的计算结果的变量名epsMATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16pi圆周率πinf∞值，无限大i或j虚数单元，sqrt(-1)NaN非数，0/0、∞/∞〖说明〗每当MATLAB启动完成，这些变量就被产生。MATLAB中，被0除不会引起程序中断，给出报警的同时用inf或NaN给出结果。用户只能临时覆盖这些预定义变量的值，Clear或重启MATLAB可恢复其值。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage232.3数值表示、变量及表达式（续）运算符和表达式运算数学表达式MATLAB运算符MATLAB表达式加a+b+a+b减a-b-a-b乘axb*a*b除a/b或a\b/或\a/b或a\b幂^a^bba〖说明〗Matlab用“\”和”/”分别表示“左除”和“右除”。对标量而言，两者没有区别。对矩阵产生不同影响。MATLAB表达式的书写规则与“手写方式”几乎完全相同。表达式按与常规相同的优先级自左至右执行运算。优先级：指数运算级别最高，乘除次之，加减最低。括号改变运算的次序。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage24课堂总结对MATALB整个软件产品进行了概述历史发展软件产品家族体系构成M语言的特点MATLAB的入门知识MATLAB桌面MATLAB数值的记述和数据显示格式变量及其命名规则运算符及表达式常用的MATLAB命令在线帮助的使用第2章Matlab数据及其运算Matlab数据类型非常丰富，除数值型、字符型等基本数据类型外，还有结构体、单元等更为复杂的数据类型。各种数据类型都以矩阵形式存在，矩阵是Matlab最基本的数据对象，并且矩阵的运算是定义在复数域上的。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage262.1数值表示、变量及表达式数值的记述Matlab的数只采用习惯的十进制表示，可以带小数点和负号;其缺省的数据类型为双精度浮点型（double）。例如：3-100.0011.3e101.256e-6变量命令规则变量名、函数名对字母的大小写是敏感的。如myVar与myvar表示两个不同的变量。变量名第一个字母必须是英文字母。变量名可以包含英文字母、下划线和数字。变量名不能包含空格、标点。变量名最多可包含63个字符（6.5及以后的版本）。2019/9/30ApplicationofMatlabLanguage272.1数值表示、变量及表达式（续）Matlab预定义的变量变量名意义ans最近的计算结果的变量名epsMATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16pi圆周率πinf∞值，无限大i或j虚数单