数学实验课件Matlab 数学实验介绍.ppt

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1、数学实验介绍通过计算观察结果就是数学实验。最简单的，从高等数学习题中挑出一个函数，用计算机画出它的图象进行观察，你就完成了一个数学实验。而用计算机去模拟核弹爆炸却是一项非常复杂、非常庞大的数学实验。可见，数学实验是一种有用的学习手段，也是一种有效的科研方法。实际上，数学实验并不是什么新东西，它只是用以验证旧知识、探求未知和获取新知的必不可少的手段。它虽然与物理、化学实验有着很大不同，但精神是一致的。原来的数学实验都只能用手算，太费时太繁琐了，计算机尤其是数学软件的出现，给数学实验注入了新的活力。1991年期刊《Experiment

2、alMathematics》应势创刊。数学实验定义基础的数学实验往往是以数学教学内容为中心，以简单的实际应用问题为背景，应用数学软件去学习有关数学理论及其应用。而常用的数学软件有：Mathematica、MATLAB、Lindo/Lingo。使用数学软件可以解决：（1）数学概念、思想、方法直观的几何解释问题；（2）复杂繁琐的符号演算与数学计算问题；（3）科学数值计算有关问题；（4）计算机模拟问题。三个代表性计算机数学语言“三个代表”：MATLAB,Mathematica,MapleMATLAB数值运算、程序设计，广泛应用Mathe

3、matica、Maple数学机械化，编程侧重于模式匹配MATLAB+符号运算工具箱+Maple可以推导公式，可以调用Maple功能优点：结构严谨，输出界面好，计算功能强，属于数学分析型软件,能给出解析解和任意精度解,是专业数学技术人员所喜爱的数学软件。缺点：处理大量数据时效率低，另一个缺点就是命令太长，每一个命令都要输入英文全名，因此，需要英语水平较高。MathematicaMaple在交互式的环境下，不但可以逐行执行命令，而且可以使用简单的编程语言建立用户程序，运算结果即可以在屏幕上查看，输出界面与我们平常书写几乎一致；还有一个

4、最大的优点就是它的符号运算功能特别强，这对于既要作数值运算，又要作符号运算时就显得非常方便了。在Maple环境下书写的命令也可以转换到FOR—TRAN，C等高级语言。是初学数学软件者比较好的软件。其安装也很方便。Matlab优点：大型矩阵运算功能非常强，构造个人适用函数很方便，属于数值计算型软件，对处理大批数据效率高。因此，非常适合大型工程技术中使用。这个软件所占内存较大，按现在流行的版本6.5，占硬盘空间近1个G，对计算机的硬件要求较高。学校网上可以自行下载安装。这也是我们本次课程中要讲解的主要数学软件。MATLAB介绍MATL

5、AB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的CleveMoler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功

6、能。1993年,MathWorks公司推出了4.0版本。1997年，MATLAB5.x版本（release11）问世。2000年推出了6.0版本（release12），2003年推出了6.5版本（release13），最新版本是2004年7月推出的7.0版本（release14）。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。MATLAB的主要特点------一种演草纸式的科学计算语言.1.功能强大MATLAB以复数矩阵作为基本编程单元，可以

7、方便地处理诸如矩阵变换及运算、多项式运算、微积分运算、线性与非线性方程求解、常微分方程求解、偏微分方程求解、插值与拟合、特征值问题、统计及优化问题。2.语言简单MATLAB语句书写简单，表达式的书写如同在稿纸中演算一样，允许用户以数学形式的语言编写程序，控制语句同C语言相近，并提供了强大的帮助功能。3.扩充能力强MATLAB本身就像一个解释系统，用户可以方便地看到函数的源程序，也可以方便地开发自己的程序。另外，MATLAB可以方便地和FORTRAN、C等语言进行接口，还和Maple有很好的接口。4.编程易从形式上看，MATLAB程

8、序文件是一个纯文本文件，扩展名为M，调试方便。MATLAB可以进行：数学计算、算法开发、数据采集建模、仿真、原型数据分析、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。MATLAB广泛应用于：数值计算、图形处理、符号运算、数学建