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1、MATLAB基础及其在数学建模中的应用大连大学数学建模工作室陈皓数学建模与计算机数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的60和70年代——计算机产品的设计和更新换代。工欲善其事,必先利其器讲座目标初步了解MATLAB;掌握其相关规则、常用函数;能进行简单的画图、计算;能解决一些实际问题。Matlab语言基本元素常量,变量——圆周率,圆的面积运算符——加减乘除等语句——判断循环选择函数——sin()等矩阵在数学上,矩阵是指纵横排列的二维数据表格,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方
2、阵。目录MATLAB简介MATLAB数据类型基本命令数学函数简单语句图形操作常见作图函数获得帮助应用举例自定义函数1、MATLAB简介MATLAB是MAtrixLABoratory(矩阵实验室)的缩写;MATLAB是美国新墨西哥大学CleverMoler博士首创,采用FORTRAN语言编写,其初衷是解决线性代数课程中繁琐的矩阵运算。20世纪80年代后出现了MATLAB的第二版,全部采用C语言编写;1984年Moler博士和一批数学家及软件专家创建了MathWorks公司,专门开发MATLAB。1、
3、MATLAB简介MATLAB可以进行数学计算、算法开发、数据采集;建模、仿真;数据分析、开发和可视化;科学和工程图形应用程序的开发,包括图形用户界面的创建。1、MATLAB简介MATLAB的主要应用领域(1)数值分析;(2)数值和符号计算;(3)工程与科学绘图;(4)控制系统的设计与仿真;(5)数字图像处理;(6)数字信号处理;(7)通讯系统设计与仿真;(8)财务与金融工程。1、MATLAB简介MATLAB优势强大易用的科学计算语言;全面的图形功能;独立开放的平台;实用的程序接口。1、MATLAB
4、简介命令窗口(CommandWindow)工作空间管理窗口(Workspace)历史命令窗口(CommandHistory)MATLAB主要窗口Diagram1、MATLAB简介命令窗口命令窗口位于MATLAB默认桌面的中间,显示命令提示符为“>>”,可在“>>”之后输入命令,按下Enter键后MATLAB会立即显示结果并将结果自动赋予变量ans,例如:>>(3.14*3^2+3)/2ans=15.63002、MATLAB数据类型常量在MATLAB中有一些特定的变量,它们已经被预定义了某个特定的值
5、,因此这些变量被称为常量。MATLAB中的常量主要有pi、inf和eps等。常量常量的功能常量常量的功能ans用作结果的默认变量名nargin函数的输入参数个数beep使计算机发出“嘟嘟”声nargout函数的输出参数个数pi圆周率varagin可变的函数输入参数个数eps浮点数相对误差varagout可变的函数输出参数个数inf无穷大realmin最小的正浮点数NaN或nan不定数realmax最大的正浮点数i或j复数单位bitmax最大的正整数2、MATLAB数据类型变量变量是MATLAB的基
6、本元素之一,MATLAB语言不要求对所使用的变量进行事先说明或指定变量的类型,系统会根据该变量被赋予的值或对该变量所进行的操作来自动确定变量的类型;变量名长度不超过31位,超过31位的字符系统将忽略不计;变量名区分大小写;变量名必须以字母开头,变量名中可以包含字母、数字或下划线,但不允许出现标点符号。2、MATLAB数据类型变量的赋值实数赋值>>x=5复数赋值>>x=5+10j(或>>x=5+10i)向量的赋值行向量赋值:>>x=[123](或x=[1,2,3])列向量赋值:>>y=[1;2;3]
7、矩阵的赋值:>>x=[123;456;789]3、基本命令矩阵运算+两矩阵相加-两矩阵相减*两矩阵相乘/右除左除^乘方‘转置3、基本命令数组运算+两数组相加-两数组相减.*两数组相乘./对应元素相除.^乘方3、基本命令符号功能实例&逻辑与1&1=11&0=0
8、逻辑或0&0=01&0=1~逻辑非~0=1~1=0xor逻辑异或xor(0,1)=1xor(0,0)=0逻辑运算符3、基本命令矩阵的行列操作>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A=123456789>>A(2,2)ans=5矩阵操
9、作3、基本命令初等数学计算(1)在MATLAB指令窗中输入以下内容:>>(12+2*(7-4))/3^2(2)在上述表达式输入完成后,按【Enter】键,该指令被执行;(3)在指令执行后,MATLAB指令窗中将显示以下结果:ans=23、基本命令矩阵的行列操作>>A=[123;456;789]>>A(1,:)ans=123>>A(:,1)ans=1473、基本命令矩阵的行列操作>>A=[123;456;789]A(2:3,1:2)ans=4578>>A(1,1)=10A=10234