应用模块 - 精品课程欢迎您

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1、第九章数学实验教学目的：培养学生应用数学知识解决实际问题的能力。教学重点：1.MATLAB基本功能；2.MATLAB程序设计；3.从知识性、趣味性、实用性出发构建具有代表性的十大问题。教学难点：MATLAB程序设计。第一部分数学实验工具——MATLAB软件1.1MATLAB软件简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的

2、解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平.MATLAB的主要功能有：数据分析及可视化、数值与符号计算、工程与科学绘图、控制系统设计、语音及数字图像信号处理、建模、仿真及样机开发、新算法研究开发、财务及金融分析、图形用户界面设计等.1.1.1MATLAB软件安装MATLAB软件从www.matlabsky.com网站上下载下来之后就可以安装了.下面以MATLAB7.1为例介绍一下其安装过程：第一步解压得到三个文件夹图1-1第二步点击进入第一个文件夹，点击setup.exe428图1-2点击

3、后就会弹出下图图1-3直接点击Next后弹出下图图1-4这时，Name和Company随意填写，然后再次进入MATLAB.V7.1.CD1这个文件夹，你会发现有一个叫Crack的文件夹，打开这个文件夹，出现下图428图1-5打开上图中的PLPnumber.txt，你会发现有一长串数字，那就是我们需要的序列号，然后复制粘贴，点击Next.第三步选择安装方式和安装路径.输入PLP后，会弹出图1-6图1-6如果你不改变安装路径和其余安装选项，请选择Typical，如果需要改变则选择Custom，选择Custom后，弹出下图图1-7上图中只把第一个文本框中的C改为D就行了.点击N

4、ext.第四步安装CD2和CD3.第三步完成后，大概安装到43%会弹出下图428图1-8这时点击Brows，选择MATLAB.V7.1.CD2文件夹，然后点Select，如下图所示图1-9点击Select后，点击OK则安装程序继续.安装到49%会弹出下面窗口，要求选择CD3，同CD2的选择方法相同.图1-10做完上面四步，MATLAB就可以使用了.4281.1.2MATLAB启动MATLAB安装完成后，直接用鼠标双击桌面上图标（见下图）就启动了MATLAB7.1.图1-11启动后，就可以在下面窗口(见图1-12)进行运算了.菜单栏工具栏工作空间历史命令窗口Start菜单命

5、令窗口命令提示符图1-12MATLAB的界面共有三个主要窗口，它们是：(1)命令窗口(CommandWindow)在工具栏下面的是命令窗口，在该窗口中可以直接输入命令行，以实现计算或绘图功能.例如，用MATLAB软件计算的值，只要在命令窗口提示符>>后直接输入：（5*1.06+4*2.45）/(5+4)按Enter键，就可以输出计算结果：ans=1.6778(2)工作空间(Workspace)该窗口中显示当前MATLAB的内存中使用变量的信息，包括变量名、变量数组大小、变量字节大小和变量类型.(3)历史命令(CommandHistory)该窗口显示所有执行过的命令。利用该

6、窗口，一方面可以查看曾经执行过的命令；另一方面可以重复利用原来输入的命令行，这只需在命令历史窗口中直接双击某个命令，就可执行该命令行.4281.1MATLAB基本功能1.1.1计算功能一、变量与函数变量、函数与编程所形成的M文件是MATLAB操作的基本，在介绍它们的具体使用方法之前，先给出一些必须了解的基本规则.■变量MATLAB和其他编程工具一样，变量是必须的基本元素，它也是以字母开头，后接字母、数字或下划线的字符序列，用法也基本一样.其具体的命名规则是：（1）变量名必须是不含空格的单个词；（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

7、开头，之后可以是任意字母或下划线，变量名中不允许使用标点符号.除了上述命名规则，MATLAB还有几个特殊变量.表1-1几个特殊变量特殊变量取值ans用于结果的缺省变量名pi圆周率eps计算机的最小数，当和1相加产生一个比1大的数flops浮点运算数inf无穷大，如1/0naN不定量，如0/0ii=realmin最小可用正实数realmax最大可用正实数■数学运算符及标点符号MATLAB中常用的数学运算符号表1-2.表1-2数学运算符号表+加法运算，适用于两个数或两个同阶矩阵相加-减法运算*乘法运算.*点乘运算./点除运算^乘幂