Matlab基础及其应用
当D=|A|≠0, 方程组有解,可 用Cramer法则 求解。
a11 a12 a1n x1 b1 a a22 a2 n x2 b2 21 an1 an 2 ann xn bn
MATLAB的第一个商业化的版本是1984年推出的 是3.0的DOS版本 1992年MathWorks 公司于推出了4.0版本, 1994年的4.2版本扩充了4.0版本的功能,尤其在 图形界面设计方面更提供了新的方法。 1997年推出的5.0版允许了更多的数据结构,如单 元数据、多维矩阵、对象与类等,使其成为一种更 方便编程的语言。 1999年推出的 MATLAB 5.3版在很多方面又进一 步改进了 MATLAB 语言的功能。
参考教材:MATLAB基础及应用
参考书目:
《Matlab程序设计教程》,李海涛、邓樱,高等教育出版社/2005.5.1 《精通MATLAB 6.5版》,张志涌,北京航空航天大学出版社/2003.3 《科学运算语言MATLAB5.3程序设计及应用》,薛定宇,清华大学出版社 /2000 《数值方法和MATLAB实现与应用》,拉克唐瓦尔德(美),机械工业出版
0.5 0 -0.5 -1
t 3
0
5
10
15
画出 z
a1,i 1 a1n a2,i 1 a2 n an ,i 1 ann
Di
a21 a2,i 1 b2 an1 an ,i 1 bn
线性方程组求解
数值求解方法: 1.直接法 Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩 阵分解法等。 迭代法 Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松 弛迭代法等。
线性方程组求解
D1 D2 Dn x1 , x2 , , xn D D D
a11 D
a12 a1n
a21 a22 a2 n an1 an 2 ann a11 a1,i 1 b1
N阶行列式的计算需要n! 次乘法,求解n阶线性方程 组,共需要做(n+1)!次乘 法。如n=20,则,需做: 21!=5.10909×1019
画出衰减振荡曲线 y t e sin 3t 及 其它的包络线 y 0 e 3 。的取值范围是 [0,4 ] 。
t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') grid 1
管理者接到四份订单如上表所示。
问应该如何计算每份订单所需的原材料, 以便组织生产? 输入下面Matlab指令
2 2 3 2 3 3 2 2 20 60 45 15 50 40 12 45 20
A=[4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2]; B=[35 20 60 45;10 15 50 40; …20 12 45 20]; C=A*B
C= 220 105 125 165 146 475 320 89 300 205 101 345 225 114 370 255
4 1 A 1 3 35 10 B 20
考虑一个实际编程例子 如何编写一个能求出两个矩阵相乘的计算机通 用子程序?
是否正确?
错误,未考虑其一为标量
Matlab基础及其应用
教师简介
主讲教师:李浩 刘大刚 holly@ 物理电子学院
MATLAB课程介绍
定位:公共基础选修课
目标:了解MATLAB,能够熟练掌握数学
(矩阵)运算,简单编程,简单的数据处 理、符号运算及基本图形绘制.对MATLAB面 向对象编程与simulink有基本了解。
社/2004.9
特点:完全不必具备其它语言的基础,各年 级各专业的同学都可选修。
MATLAB课程安排
学时: 32学时(基于matlab6.5版本)
安排:讲课16学时,上机16学时
考核要求:实验报告必须齐备。
考核方式: 实验报告
上机安排
从9月21日(也就是下个星期四)起,每个星 期四安排为上机时间。 上机地点:主楼东312(物电机房) 上机时间:18:00~20:00 20:00~22:00
-2 -3 -4 -4
-2
0
2
4
matlab工具箱
MATLAB包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。 核心部分中有数百个核心内部函数。
MATLAB主工具箱 工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能,图示建模仿真 控制系统工具箱 功能,文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具 信号处理工具箱 箱可用于多种学科。 图象处理工具箱 通讯工具箱 学科性工具箱是专业的,如(control、signal proceessing 、commumnication) toolbox等。这 系统辨识工具箱 些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以 神经元网络工具箱 用户无需编写自己学科范围内的基础程序。 金融工具箱
1983年春天,Cleve Moler到Standford大学讲学, MATLAB深深地吸引了工程师John Little。John Little敏 锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景,同年,他和 Cleve Moler,Steve Bangert一起,用C语言开发了第 二代专业版。这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算 和数据图示化的功能 。
二、MATLAB的语言特点
1.
2. 3. 4.
5.
6. 7. 8.
语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极 其丰富; 运算符丰富; 兼聚结构化与面向对象编程的特性; 程序设计自由度大; 良好的程序可移植性; 强大的图形功能; 功能性工具箱和学科性工具箱; 源程序的开放性。
线性方程组求解
a11x1 a12 x2 a1n xn b1 a x a x a x b 21 1 22 2 2n n 2 an1 x1 an 2 x2 ann xn bn
2000年10月底推出了其全新的 MATLAB 6.0正式 版(Release 12),在核心数值算法、界面设计、外
部接口、应用桌面等诸多方面有了极大的改进。
2002年6月发布了其全新的 MATLAB 6.5正式版 (Release 13)
2004年5月推出Matlab7.0
时至今日,经过MathWorks公司的不断完善, MATLAB已经发展成为适合多学科,多种工作平台 的功能强大的大型软件。在国外,MATLAB已经经 受了多年考验。在欧美等高校,MATLAB已经成为 线性代数,自动控制理论,数理统计,数字信号处 理,时间序列分析,动态系统仿真等高级课程的基 本教学工具;成为攻读学位的大学生,硕士生,博 士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业 部门,MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具 体问题。在国内,特别是工程学术界,MATLAB也 逐步盛行起来。可以说,无论你从事工程方面的哪 个学科,都能在MATLAB里找到合适的功能。
>> (12+2*(7-4))/3^2
ans =
2
>>
Answer的缩写
简单矩阵的输入步骤:
>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] A= 1 4 7 >> 2 5 8 3 6 9
指令续行输入
>> S=1-1/2+1/3-1/4+... 1/5-1/6+1/7-1/8 S= 续行符号
0.6345
>>
数值、变量和表达式
数值的记述; 变量命名规则; Matlab默认的预定义 变量; 运算符和表达式; 复数和复数矩阵;
0.001
大小写敏感; 首字母为英文 (少于63个字符); 变量名不包含空格、标点;
Matlab采用习惯的十进制表示: -99 1.3e-3 4.5e33
数值范围:10e-308~10e308
菜单
三.Matlab 界面与初步操作
快捷工具栏
工作目录选择栏
workspace
指令窗口
Command window运行入门
最简单的计算器使用法; 数值、变量和表达式; 指令行中的标点符号; 计算结果的图形表示;
求
[12 2 (7 4)] 3
2
的运算结果。
指令输入提示符
为监控生产,管理者对它们之间的关系十分关 心。为把握这些量的关系,列出下面的表格
原料产品关系表
原料 防护帽 垫肩 产品 硬塑料 泡沫塑料 尼龙线 劳动力 4 1 1 3 2 3 3 2 臀垫 2 2 3 2
订单 4 45 40 20
订单 1 订单 2 订单 3 35 20 60 防护帽 10 15 50 垫肩 20 12 45 臀垫
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6
用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
1 0.5 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 -4 -5 0 5
4
1 0.5 0
3 2 1 0
-0.5Βιβλιοθήκη -1-1 4 2 0 -2 -4 -5 0 5
加入标量判定,是否就是通用程序了? 错误,考虑其一或二者为复数矩阵 MATLAB 实现:C=A*B
例、用简短命令计算并绘制在0x6范 围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。