第 1章 MATLAB语言概述本章目标
了解 MATLAB的基本知识
熟悉 MATLAB的上机环境
1.1 科学工程计算与 MATLAB
科学研究和工程实践中的计算问题
– 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,Visual C++,Visual Basic
Borland,Delphi,C++Builder
Sun,Java
– 科学计算软件工具
MathWorks,MATLAB
科研和工程技术人员的首选
MATLAB
MATLAB具有用法简单、灵活、
结构性强、延展性好等优点，
逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。
– 功能强大的数值运算功能
– 强大的图形处理能力
– 高级但简单的程序环境
– 丰富的工具箱与模块集
– 易于扩充
Matlab的工作环境
1、命令窗
2、图形窗
3、文本编辑窗命令窗文本编辑窗图形窗练习
在命令窗输入
X1=0.5
X2=sqrt(2)
Format 命令命令窗编辑功能
1,ESC键的使用
2、键盘上、下键的使用
Help命令的使用在命令窗里输入 help
输入 help elfun
输入 help sin
Matlab的退出在命令窗口输入 exit
直接点击 ×
演示程序在命令窗口输入 Demo,将出现演示窗
3-Dplot
teapot
一个简单的例子
>> x=0:0.1:2*pi;
>> y=sin(x);
>> plot(x,y)
第二章 基本语法
1、变量及其赋值
2、矩阵的初等运算
3、元素群运算
4、逻辑判断及流程控制
5、基本绘图方法
6,M文件及程序调试
1、变量及其赋值
标识符
标识变量名、常量名、函数和文件名的总称。
变量和常量是编程语言中数据类型的表现手段和形式，所以从 M语言的角度而言，掌握变量和常量的概念也是掌握 M语言编程的基础。
变量,就是指在程序运行过程中需要改变数值的量，
每一个变量都具有一个名字，变量将在内存中占据一定的空间，以便在程序运行的过程中保存其数值。
M语言和 C语言类似，对变量的命名有相应的要求：
变量必须以字母开头，后面可以是字母、数字或者下划线的组合。
Matlab 语言区分大小写
常量 就是在程序运行的过程中不需要改变数值的量，
例如，在求圆周周长或者圆的面积的时候，需要一个常量 π，它的值近似是 3.1415927
矩阵及其赋值
变量＝表达式（或数）
X1=1.2
A=[1 2 3;2 3 4;5 6 8]
A =
1 2 3
2 3 4
5 6 8
复数
i或 j
c=2+3.2j
c =
2.0000 + 3.2000i
复数矩阵的两种赋值方法
1、将其元素逐个赋予复数，如
z1=[1+2i,2+3i;5+6i,6+7i]
2、将其实部和虚部矩阵分别赋值，如
Z2=[1,2;5,6]+[2,3;6,7]*j
变量的检查
Who
>> who
Your variables are:
A c x y
>> whos
Name Size Bytes Class
A 3x3 72 double array
c 1x1 16 double array
(complex)
x 1x63 504 double array
y 1x63 504 double array
Grand total is 136 elements using 1096 bytes
Matlab的内定变量
Zeros
Ones
Rand
Inf
NaN
等见书 P12
基本赋值矩阵
f1=ones(2,3)
f1 =
1 1 1
1 1 1
>> f2=eye(3);％单位矩阵
f2 =
1 0 0
0 1 0
0 0 1
>> f3=zeros(3,2)
f3 =
0 0
0 0
0 0
创 建 向 量从编程语言的角度上看,向量也就是一维数组 。 在
MATLAB中创建向量可以使用不同的方法,最直接也最简单的方法就是逐个输入向量的元素,见例子 2-1。
例子 2-1 利用逐个输入元素的方法在 MATLAB中创建向量 。
在命令行窗口中键入：
>> x = [1 3 pi 3+5i]
x =
1.0000 3.0000 3.1416 3.0000 + 5.0000i
>> whos
Name Size Bytes Class
x 1x4 64 double array (complex)
Grand total is 4 elements using 64 bytes
例子 2-2 利用冒号运算符创建向量 。
在命令行窗口中键入：
>> x = 1:10
x =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
>> whos
Name Size Bytes Class
x 1x10 80 double array
Grand total is 10 elements using 80 bytes
在例子中使用冒号运算符创建了具有 10个元素的向量 。 利用冒号运算符创建向量的基本语法如下：
X = J,INC,K
其中
* J为向量的第一个元素,而 K为向量的最后一个元素,INC
为向量元素递增的步长；
* J,INC和 K之间必须用,,,间隔；
* 若在表达式中忽略 INC(如例子所示 ),则默认的递增步长为 1；
* INC可以为正数也可以为负数，若 INC为正数，则必须
J<K，若 INC为负数，则必须 J>K，否则创建的为空向量。
创建向量的第三种方法是使用函数 linspace
linspace是用来创建线性间隔向量的函数,函数 linspace
的基本语法为,x = linspace(x1,x2,n)
其中
* x1为向量的第一个元素,x2为向量的最后一个元素,n
为向量具有的元素个数,函数将根据 n的数值平均计算元素之间的间隔,间隔的计算公式为 （ x2—x1） /（ n—1） ；
* 若在表达式中忽略参数 n,则系统默认地将向量设置为
100个元素 。
函数的具体使用方法参见例子。
例子 使用 linspace函数创建向量 。
>> x = linspace(1,2,5)
x =
1.0000 1.2500 1.5000 1.7500 2.0000
在本例子中,使用 linspace函数创建了一个具有五个元素的向量,而元素之间彼此的间隔为 。
25.015 12
了解 MATLAB的基本知识
熟悉 MATLAB的上机环境
1.1 科学工程计算与 MATLAB
科学研究和工程实践中的计算问题
– 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,Visual C++,Visual Basic
Borland,Delphi,C++Builder
Sun,Java
– 科学计算软件工具
MathWorks,MATLAB
科研和工程技术人员的首选
MATLAB
MATLAB具有用法简单、灵活、
结构性强、延展性好等优点，
逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。
– 功能强大的数值运算功能
– 强大的图形处理能力
– 高级但简单的程序环境
– 丰富的工具箱与模块集
– 易于扩充
Matlab的工作环境
1、命令窗
2、图形窗
3、文本编辑窗命令窗文本编辑窗图形窗练习
在命令窗输入
X1=0.5
X2=sqrt(2)
Format 命令命令窗编辑功能
1,ESC键的使用
2、键盘上、下键的使用
Help命令的使用在命令窗里输入 help
输入 help elfun
输入 help sin
Matlab的退出在命令窗口输入 exit
直接点击 ×
演示程序在命令窗口输入 Demo,将出现演示窗
3-Dplot
teapot
一个简单的例子
>> x=0:0.1:2*pi;
>> y=sin(x);
>> plot(x,y)
第二章 基本语法
1、变量及其赋值
2、矩阵的初等运算
3、元素群运算
4、逻辑判断及流程控制
5、基本绘图方法
6,M文件及程序调试
1、变量及其赋值
标识符
标识变量名、常量名、函数和文件名的总称。
变量和常量是编程语言中数据类型的表现手段和形式，所以从 M语言的角度而言，掌握变量和常量的概念也是掌握 M语言编程的基础。
变量,就是指在程序运行过程中需要改变数值的量，
每一个变量都具有一个名字，变量将在内存中占据一定的空间，以便在程序运行的过程中保存其数值。
M语言和 C语言类似，对变量的命名有相应的要求：
变量必须以字母开头，后面可以是字母、数字或者下划线的组合。
Matlab 语言区分大小写
常量 就是在程序运行的过程中不需要改变数值的量，
例如，在求圆周周长或者圆的面积的时候，需要一个常量 π，它的值近似是 3.1415927
矩阵及其赋值
变量＝表达式（或数）
X1=1.2
A=[1 2 3;2 3 4;5 6 8]
A =
1 2 3
2 3 4
5 6 8
复数
i或 j
c=2+3.2j
c =
2.0000 + 3.2000i
复数矩阵的两种赋值方法
1、将其元素逐个赋予复数，如
z1=[1+2i,2+3i;5+6i,6+7i]
2、将其实部和虚部矩阵分别赋值，如
Z2=[1,2;5,6]+[2,3;6,7]*j
变量的检查
Who
>> who
Your variables are:
A c x y
>> whos
Name Size Bytes Class
A 3x3 72 double array
c 1x1 16 double array
(complex)
x 1x63 504 double array
y 1x63 504 double array
Grand total is 136 elements using 1096 bytes
Matlab的内定变量
Zeros
Ones
Rand
Inf
NaN
等见书 P12
基本赋值矩阵
f1=ones(2,3)
f1 =
1 1 1
1 1 1
>> f2=eye(3);％单位矩阵
f2 =
1 0 0
0 1 0
0 0 1
>> f3=zeros(3,2)
f3 =
0 0
0 0
0 0
创 建 向 量从编程语言的角度上看,向量也就是一维数组 。 在
MATLAB中创建向量可以使用不同的方法,最直接也最简单的方法就是逐个输入向量的元素,见例子 2-1。
例子 2-1 利用逐个输入元素的方法在 MATLAB中创建向量 。
在命令行窗口中键入：
>> x = [1 3 pi 3+5i]
x =
1.0000 3.0000 3.1416 3.0000 + 5.0000i
>> whos
Name Size Bytes Class
x 1x4 64 double array (complex)
Grand total is 4 elements using 64 bytes
例子 2-2 利用冒号运算符创建向量 。
在命令行窗口中键入：
>> x = 1:10
x =
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
>> whos
Name Size Bytes Class
x 1x10 80 double array
Grand total is 10 elements using 80 bytes
在例子中使用冒号运算符创建了具有 10个元素的向量 。 利用冒号运算符创建向量的基本语法如下：
X = J,INC,K
其中
* J为向量的第一个元素,而 K为向量的最后一个元素,INC
为向量元素递增的步长；
* J,INC和 K之间必须用,,,间隔；
* 若在表达式中忽略 INC(如例子所示 ),则默认的递增步长为 1；
* INC可以为正数也可以为负数，若 INC为正数，则必须
J<K，若 INC为负数，则必须 J>K，否则创建的为空向量。
创建向量的第三种方法是使用函数 linspace
linspace是用来创建线性间隔向量的函数,函数 linspace
的基本语法为,x = linspace(x1,x2,n)
其中
* x1为向量的第一个元素,x2为向量的最后一个元素,n
为向量具有的元素个数,函数将根据 n的数值平均计算元素之间的间隔,间隔的计算公式为 （ x2—x1） /（ n—1） ；
* 若在表达式中忽略参数 n,则系统默认地将向量设置为
100个元素 。
函数的具体使用方法参见例子。
例子 使用 linspace函数创建向量 。
>> x = linspace(1,2,5)
x =
1.0000 1.2500 1.5000 1.7500 2.0000
在本例子中,使用 linspace函数创建了一个具有五个元素的向量,而元素之间彼此的间隔为 。
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