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1、数学建模与数学实验MATLAB入门9/9/2021数学建模MATLAB作为线性系统的一种分析和仿真工具,是理工科大学生应该掌握的技术工具,它作为一种编程语言和可视化工具,可解决工程、科学计算和数学学科中许多问题.MATLAB建立在向量、数组和矩阵的基础上,使用方便,人机界面直观,输出结果可视化.矩阵是MATLAB的核心.MATLAB的进入与运行方式(两种).9/9/2021数学建模MATLAB入门一、变量与函数二、数组三、矩阵四、MATLAB编程五、实验作业9/9/2021数学建模1.变量MATLAB中变量的命名规则是:(1)变量名必须是不含空格的单个词;
2、(2)变量名区分大小写;(3)变量名最多不超过19个字符;(4)变量名必须以字母打头,之后可以是任意字母、数字或下划线,变量名中不允许使用标点符号.一、变量与函数9/9/2021数学建模特殊变量表9/9/2021数学建模2.数学运算符号及标点符号(1)MATLAB的每条命令后,若为逗号或无标点符号,则显示命令的结果;若命令后为分号,则禁止显示结果.(2)“%”后面所有文字为注释.(3)“...”表示续行.9/9/2021数学建模3.数学函数9/9/2021数学建模MATLAB的内部函数是有限的,有时为了研究某一个函数的各种性态,需要为MATLAB定义新函数,为此
3、必须编写函数文件.函数文件是文件名后缀为M的文件,这类文件的第一行必须是一特殊字符function开始,格式为:function因变量名=函数名(自变量名)函数值的获得必须通过具体的运算实现,并赋给因变量.4.M文件M文件建立方法:1.在MATLAB中,点:File→New→M-file2.在编辑窗口中输入程序内容3.点File→Save,存盘,M文件名必须与函数名一致.MATLAB的应用程序也以M文件保存.9/9/2021数学建模例:定义函数f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2functionf=fun(x)f=100*(x(2)-x(1
4、)^2)^2+(1-x(1))^21.建立M文件:fun.mMATLAB(fun)2.可以直接使用函数fun.m例如:计算f(1,2),只需在MATLAB命令窗口键入命令:x=[12]fun(x)返回9/9/2021数学建模x=logspace(first,last,n)创建从first开始,到last结束,有n个元素的对数分隔行向量.1.创建简单的数组二、数组MATLAB(shuzu1)x=[abcdef]创建包含指定元素的行向量.x=first:last创建从first开始,加1计数,到last结束的行向量.x=first:increment:last创建从
5、first开始,加increment计数,到last结束的行向量.x=linspace(first,last,n)创建从first开始,到last结束,有n个元素的行向量.9/9/2021数学建模2.数组元素的访问MATLAB(shuzu2)(3)直接使用元素编址序号.x([abcd])表示提取数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组[x(a)x(b)x(c)x(d)].(2)访问一块元素:x(a:b:c)表示访问数组x的第a个元素开始,以步长b到第c个元素(但不超过c),b可以为负数,b缺省时为1.(1)访问一个元素:x(i)表示访问数组x的第i个元素.
6、9/9/2021数学建模3.数组的方向前面例子中的数组都是一行数列,是行方向分布的.称之为行向量.数组也可以是列向量,它的数组操作和运算与行向量是一样的,唯一的区别是结果以列形式显示.产生列向量有两种方法:直接产生例c=[1;2;3;4]转置产生例b=[1234];c=b′说明:以空格或逗号分隔的元素指定的是不同列的元素,而以分号分隔的元素指定了不同行的元素.9/9/2021数学建模4.数组的运算(1)标量-数组运算数组对标量的加、减、乘、除和平方运算,是指数组的每个元素对该标量施加相应的加、减、乘、除、平方运算.设:a=[a1,a2,…,an],c是标量.则:
7、a+c=[a1+c,a2+c,…,an+c]a.*c=[a1*c,a2*c,…,an*c]a./c=[a1/c,a2/c,…,an/c](右除)a.c=[c/a1,c/a2,…,c/an](左除)a.^c=[a1^c,a2^c,…,an^c]c.^a=[c^a1,c^a2,…,c^an]MATLAB(shuzu3)9/9/2021数学建模(2)数组-数组运算当两个数组有相同维数时,加、减、乘、除、幂运算可按元素对元素方式进行,不同大小或维数的数组是不能进行运算的.设:a=[a1,a2,…,an],b=[b1,b2,…,bn]则:a+b=[a1+b1,a2+b2
8、,…,an+bn]a.*