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1、MATLAB入门简介数学系赵晓艾直观灵活的语言数值计算功能符号运算功能开放性、可扩展性强绘图功能丰富的工具箱Simulink动态仿真集成环境MATLAB特点和功能Matlab=MatrixLaboratry矩阵实验室,Matlab是以矩阵为单位进行数据处理。Matlab的工作界面命令窗口当前工作目录当前工作空间输入命令的历史记录命令提示符pi:圆周率inf,Inf:无穷大,如:1/0nan,NaN:Not-a-Number,一个不定值,如0/0eps:浮点运算相对精度特殊变量ansi,j:虚部单位,即系统预定义变量系统预定义的变量Matlab变量的命名规则Matlab变量以
2、字母开头后面可以跟字母、数字和下划线长度不超过63个字符(6.5版本以前为19个)区分字母的大小写Matlab语句的通常形式变量=表达式查看已定义的变量who显示工作空间中的所有变量whos显示变量的详细属性Matlab数值运算Matlab中的数默认是双精度实数,表示方法同C语言3,-9,0.4,1.603e-12,3.23e+20复数z=3+4i数与算术表达式数学运算符+-*/右除左除^>>(12+2*(7-4))/(3^2)>>y=x^3-x^(1/4)+2.15*sin(3*x)直接输入法矩阵元素必须在“[]”内同行元素间用空格或逗号分隔行与行之间用分号或回车符分开矩
3、阵大小不用预先定义例:>>A=[123;456;789]矩阵的创建Matlab的操作对象矩阵冒号操作符格式:e1:e2:e3注:省略e2时,默认e2=1例:>>A=0:2:10>>A=0246810矩阵的创建linspace(a,b,n)将a到b进行n-1等分,n缺省时,默认为100例:>>A=linspace(0,1,5)>>A=00.25000.50000.75001.0000zeros(m,n)生成一个m行n列的零矩阵,m=n时可简写为zeros(n)ones(m,n)生成一个m行n列的元素全为1的矩阵,m=n时可写为ones(n)eye(m,n)生成一个主对角线全为1
4、的m行n列矩阵,m=n时可简写为eye(n),即为n维单位矩阵diag(X)若X是矩阵,则diag(X)为X的主对角线向量若X是向量,diag(X)产生以X为主对角线的对角矩阵tril(A)提取一个矩阵的下三角部分triu(A)提取一个矩阵的上三角部分rand(m,n)产生0~1间均匀分布的随机矩阵m=n时简写为rand(n)randn(m,n)产生均值为0,方差为1的标准正态分布随机矩阵m=n时简写为randn(n)其它特殊矩阵生成函数:magic、hilb、pascal等常见矩阵生成函数矩阵元素的操作矩阵元素的提取=?=?(1)单个元素:A(2,3)A(6)(2)整行或整
5、列:A(2,:),A(:,3)(3)子矩阵:A(2:5,4:8),A([1,3],[2,4]),A([3,2],[2,4])注:A(:,:)与A(:)的区别(4)删除矩阵的行列:A=[],A(3,:)=[],A(:,[2,4])=[]双下标引用:A(i,j)第i行第j列元素单下标引用:A(i)注:按列排列,二维看成一维A(:)A中所有元素按列排成一列123456789MATLAB矩阵运算矩阵的转置:共轭A‘矩阵的翻转和旋转:fliplr、flipud、rot90矩阵元素重组:reshape(A,m,n)查看矩阵的大小:size(A)将A排成一个mn的矩阵,满足mn=#A数组
6、运算(点运算):.*./..^矩阵算术:+-*/^矩阵基本运算矩阵的加减:矩阵的乘法矩阵与标量相加减:对矩阵的每一个元素都加减标量矩阵与矩阵相加减:相同的维数;对应分量进行运算矩阵与标量相乘:对矩阵的每一个元素都乘以标量矩阵与矩阵相乘:矩阵基本运算矩阵的除法:/、右除和左除若A可逆方阵,则AB<==>inv(A)*BB/A<==>B*inv(A)X=AB<==>A*X=BX=B/A<==>X*A=B通常,矩阵除法可以理解为解线性方程组Ax=B6x1+3x2+4x3=3-2x1+5x2+7x3=-48x1-4x2-3x3=-7A=[634;-257;8-4-3]B=[
7、3;-4;-7]X=ABA=634-2578-4-3B=3-4-7X=0.60007.0000-5.4000例1矩阵的基本运算。A=[1,2,3;4,5,6];B=[6,5,4;3,2,1];C=A+B%计算两个矩阵的和D=B’%计算矩阵B的转置E=A*D%做矩阵乘法,必须要满足%矩阵乘法的基本要求%E应该是2阶方阵F=det(E)%求E的行列式值G=E^(-1)%求E的逆输出结果:C=777777D=635241E=28107328F=54G=0.5185-0