matlab在數(shù)學建模中的應用第一講軟件初步

1、MATLAB軟件初步一、MATLAB環(huán)境二、數(shù)組三、矩陣四、函數(shù)一、MATLAB環(huán)境一、MATLAB環(huán)境1、命令窗口變量名命名規(guī)則：(1)以字母開頭，后面可跟字母、數(shù)字和下劃線；(2)大小寫字母有區(qū)別，如Cost、cost、CoSt是不同的變量名；(3)最多包含63個字符，其后的字符被忽略；(4)不允許出現(xiàn)標點符號。例如：xie23_1,a,A和Arui32r都是變量。注：變量可記錄字符串，字符串是用單引號括起來的字符集合。特殊變量表2、MATLAB工作區(qū)(1)who或whos:顯示在當前工作區(qū)中的所有變量名，其區(qū)別是前者只顯示變量名，后者還顯示變量的大小、字節(jié)數(shù)和類型；(2)clear：清除

2、當前工作區(qū)的所有變量，若清除一個變量，可以用clear （變量名）；(3)save (文件名)：將當前工作區(qū)的變量儲存在當前MATLAB目錄下產(chǎn)生的一個擴展名為mat的MAT文件中，也可在File菜單中完成；(4)load (文件名)：調出MAT文件中的數(shù)據(jù)。3、MATLAB的程序編輯器M文件M文件包括兩類：腳本M文件和函數(shù)M文件。M文件的建立: (1)在Matlab中，點:File-New-M-file; (2)在編輯窗口中輸入程序內(nèi)容; (3)點：File-Save as，存盤，M文件名遵循MATLAB變量命名的原則，以.m為擴展名。 注：輸入M文件名即可調用。在M文件中對程序的注釋是以“

3、%”開始直到該行結束的部分，程序執(zhí)行時會自動忽略。當運行腳本文件時，MATLAB逐條執(zhí)行文件中的命令。腳本M文件沒有輸入和輸出。函數(shù)M文件的第一行形式必須為 function =()這個M文件的文件名必須為函數(shù)名.m。例如：調用隨機矩陣，元素等概率地取0到9的整數(shù)值。腳本M文件與函數(shù)M文件的區(qū)別：(1) 函數(shù)M文件的文件名必須與函數(shù)名相同，而腳本M文件沒有這一限制。(2)函數(shù)M文件在調用時除了需要文件名外，還需輸入?yún)?shù)，并通過參數(shù)得出計算結果，而腳本M文件在調用時只需要提供文件名即可。(3)腳本M文件中的變量是全局變量，在執(zhí)行過程中，腳本M文件中的命令可以使用目前工作區(qū)的所有變量，它所產(chǎn)生的變

4、量將成為工作區(qū)中的一部分。函數(shù)M文件不能訪問工作區(qū)中的變量，它的所有變量均為局部變量，只有輸入、輸出變量才保留在工作區(qū)中。在Matlab腳本文件中，有些函數(shù)對于控制文件執(zhí)行十分有用。disp(variablename)只顯示結果，不顯示變量名input提示用戶輸入數(shù)據(jù)keyboard臨時終止M文件的執(zhí)行，讓鍵盤獲得控制權，按回車鍵就將控制權交還給正在執(zhí)行的M腳本文件pause暫停，直到用戶按下任何一個鍵為止，或者暫停n秒后繼續(xù)執(zhí)行二、數(shù)組1、創(chuàng)建簡單數(shù)組x=a b c d e f 創(chuàng)建包含指定元素的行向量.x=first：last 創(chuàng)建從first開始，加1計數(shù)，到last結束的行向量.x=f

5、irst: increment: last 創(chuàng)建從first開始，加increment計數(shù)，last結束的行向量.x=linspace(first, last, n）創(chuàng)建從first開始，到last結束，有n個等間隔數(shù)的行向量.x=logspace(first, last, n） 創(chuàng)建從10的first次方開始，到l10的last次方結束，有n個元素的對數(shù)分隔行向量.2、數(shù)組元素的訪問訪問一個元素： x(i)表示訪問數(shù)組x的第i個元素.訪問一塊元素：x(a: b: c)表示訪問數(shù)組x的從第a個元素開始，以步長為b到第c個元素(但不超過c)，b可以為負數(shù)，b缺損時為1. 直接使用元素編址序號：x

6、(a b c d) 表示提取數(shù)組x的第a、b、c、d個元素構成一個新的數(shù)組x(a) x(b) x(c) x(d). 3、數(shù)組的方向前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的. 稱之為行向量. 數(shù)組也可以是列向量，它的數(shù)組操作和運算與行向量是一樣的，唯一的區(qū)別是結果以列形式顯示.產(chǎn)生列向量有兩種方法： 直接產(chǎn)生 例 c=1；2；3；4 轉置產(chǎn)生 例 b=1 2 3 4；c=b 注意：以空格或逗號分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分號分隔的元素指定了不同行的元素. 4、數(shù)組的運算（右除）注：（1）MATLAB的每條命令后，若為逗號或無標點符號，則顯示命令的結 果；若命令后為分號，則禁止顯示結果

7、. （2）“%” 后面所有文字為注釋. （3） “.”表示續(xù)行.標量-數(shù)組的運算 數(shù)組對標量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個元素對該標量施加相應的加、減、乘、除、乘方運算. 設：a=a1,a2,an，c=標量 則：a+c=a1+c,a2+c,an+c a.*c=a1*c,a2*c,an*c a./c= a1/c,a2/c,an/c(右除） a.c= c/a1,c/a2,c/an (左除） a.c= a1c,a2c,anc c.a= ca1,ca2,can 數(shù)組-數(shù)組運算 當兩個數(shù)組有相同維數(shù)時，加、減、乘、除、冪運算可按元素對元素方式進行的，不同大小或維數(shù)的數(shù)組是不能進行運算的. 設：a=a

8、1,a2,an, b=b1,b2,bn 則：a+b= a1+b1,a2+b2,an+bn a.*b= a1*b1,a2*b2,an*bn a./b= a1/b1,a2/b2,an/bn(右除) a.b=b1/a1,b2/a2,bn/an(左除) a.b=a1b1,a2b2,anbn三、矩陣1、矩陣的建立逗號或空格用于分隔同一行的元素，分號或回車用于區(qū)分不同行的元素. 輸入矩陣時，嚴格要求所有行有相同的列. 例 m=1,2,3,4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 或 m=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12特殊矩陣的建立a= 空矩陣，當對一項操作無結果時，返回空矩陣，空矩

9、陣的大小為零。 b=zeros(m,n) m行、n列的零矩陣。c=ones(m,n) m行、n列的元素全為1的矩陣。d=eye(m,n) m行、n列的單位矩陣。f=rand(m,n) m*n的(0,1)均勻分布隨機矩陣。hilb(n) n階的希爾伯特(Hilbert)矩陣。magic(n) n階的幻方矩陣。2、矩陣元素的操作矩陣A的第r行：A（r，：）矩陣A的第r列：A（：，r）依次提取矩陣A的每一列，將A拉伸為一個列向量：A（：）取矩陣A的第i1i2行、第j1j2列構成新矩陣:A(i1:i2, j1:j2)以逆序提取矩陣A的第i1i2行，構成新矩陣:A(i2:-1：i1，：）以逆序提取矩陣A

10、的第j1j2列，構成新矩陣:A(:, j2:-1：j1 ）刪除A的第i1i2行，構成新矩陣:A(i1:i2，：)= 刪除A的第j1j2列，構成新矩陣:A(：， j1:j2)= 將矩陣A和B拼接成新矩陣：A B；A；B3、矩陣的運算(1) 標量-矩陣運算：與標量-數(shù)組運算相同。(2)矩陣-矩陣運算 1 元素對元素的運算，同數(shù)組-數(shù)組運算。 2 矩陣運算與線性代數(shù)中定義一致。矩陣加法：A+B矩陣乘法：A*B方陣的行列式：det（A）方陣的逆：inv（A）方陣的特征值與特征向量：V，D=eigA矩陣的秩：rank(A)四、函數(shù)1、數(shù)學函數(shù)2、數(shù)組特征與矩陣操作函數(shù)size(A)返回一個二元素向量，第一個為A的行數(shù)，第二個為列數(shù)size(A,1)返回A的行數(shù)size(A,2)返回A的列數(shù)length(A)返回max(size(A)flipud(A)矩陣作上下翻轉fliplr(A)矩陣作左右翻轉diag(A)提取A的對角元素，返回列向量diag(v)以向量v作為對角元素創(chuàng)建對角矩陣3、矩陣函數(shù)d=eig(A)v,d=eig(A)特征值與特征向量t