(2.4.7)-1.9MATLAB程序設(shè)計初識與特點

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MATLAB的主要功能與特點。問題的提出學(xué)習(xí)的重點與目標(biāo)初步認識MATLAB軟件的功能了解MATLAB軟件的主要特點MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。MATLAB語言，程序編寫簡單，書寫形式自由，語言簡潔緊湊，因此，編程效率高和易學(xué)易懂。例1.1

已知圓的半徑，計算其面積和周長。R=8;

%圓的半徑A=pi*R^2;

%圓的面積C=2

*

pi*R;

%圓的周長例1.2

已知一元二次方程的系數(shù)，求方程的根。a=1;b=5;c=4;

%二次項系數(shù)a，一次項系數(shù)b和常數(shù)項cd=b^2-4*a*c;

%判別式x1=(-b+sqrt(d))/(2*a);x2=(-b-sqrt(d))/(2*a);

%方程的兩個根MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。將編輯、編譯、鏈接和執(zhí)行融為一體，能在同一界面靈活操作，如在命令行窗口中運行輸入的語句，即可完成編譯、鏈接和執(zhí)行的全過程。例1.3

求解線性方程組，其中系數(shù)矩陣，常數(shù)項。>>A=[111;04-1;2-11]>>b=[6;5;1]>>X=A^(-1)*bA=[111;04-1;2-11]b=[6;5;1]X=A^(-1)*b豐富的運算符和函數(shù)庫。MATLAB的運算符包含算術(shù)運算符、關(guān)系運算符和邏輯運算符三大類。MATLAB也包含至少600個內(nèi)置函數(shù)和1500個自帶函數(shù)，遍布高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析等領(lǐng)域。例1.4

已知矩陣，求其行列式、逆矩陣和特征值。A=[111;04-1;2-21]det(A)inv(A)eig(A)MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。MATLAB的運算符包含算術(shù)運算符、關(guān)系運算符和邏輯運算符三大類。MATLAB也包含至少600個內(nèi)置函數(shù)和1500個自帶函數(shù)，遍布高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析等領(lǐng)域。例1.5

已知，，計算和顯示其小于0的值。x=0:pi/2:2*piy=sin(x+1).*exp(x)k=find(y<0)y(k)強大的數(shù)值和符號運算功能。MATLAB基于矩陣的計算機制使其在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值分析、方程求解、傅里葉分析、數(shù)值微積分等多個方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用。例1.6

已知多項式，求的解。p=[1-6-72-27]

%將多項式的各項系數(shù)從高到低排序構(gòu)成行向量x=roots(p)

%函數(shù)roots可求解多項式方程s(x)=0的根MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。MATLAB基于矩陣的計算機制使其在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值分析、方程求解、傅里葉分析、數(shù)值微積分等多個方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用。例1.7

已知函數(shù)，在約束條件下求該函數(shù)在點附近的局部最小值。f=@(x)2*x(1)^2+4*x(2)^2-4*x(1)*x(2)-6*x(1)-3*x(2);A=[11;41];b=[3;9];x0=[1;1];[x,fval]=fmincon(f,x0,A,b)MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。MATLAB基于矩陣的計算機制使其在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值分析、方程求解、傅里葉分析、數(shù)值微積分等多個方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用。symsx;

diff(sin(x+1)*exp(2*x),2)例1.8

求函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)。symsx;

int(-2*x/(1+x^2)^2)例1.9

求不定積分。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。MATLAB基于矩陣的計算機制使其在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值分析、方程求解、傅里葉分析、數(shù)值微積分等多個方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用。f='cos(x+pi/3).*exp(-0.4*x)';

I=quad(f,0,3*pi)f=@(x,y)cos(x.^2+2*y).*exp(-x.^2/3);Q=dblquad(f,-1,1,-1,1)例1.10

求定積分。例1.11

求函數(shù)在區(qū)域的二重積分。強大的圖形處理能力。MATLAB具有一系列繪圖函數(shù)使其繪圖十分方便。繪制各種坐標(biāo)的圖形均只需調(diào)用不同的繪圖函數(shù)即可。標(biāo)注圖形名稱和坐標(biāo)軸說明，繪制網(wǎng)格線也只需調(diào)用相應(yīng)命令。繪制不同顏色的點、線、復(fù)線適當(dāng)調(diào)整自變量即可。例1.12

繪制極坐標(biāo)方程表示的四瓣玫瑰曲線。theta=0:0.01:2*pi;rho=cos(2*theta);h=polar(theta,rho);set(h,'linewidth',1.5)MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。強大的圖形處理能力。MATLAB具有一系列繪圖函數(shù)使其繪圖十分方便。繪制各種坐標(biāo)的圖形均只需調(diào)用不同的繪圖函數(shù)即可。標(biāo)注圖形名稱和坐標(biāo)軸說明，繪制網(wǎng)格線也只需調(diào)用相應(yīng)命令。繪制不同顏色的點、線、復(fù)線適當(dāng)調(diào)整自變量即可。theta=0:0.01:2*pi;rho=1-cos(theta);h=polar(theta,rho);set(h,'linewidth',1.5)例1.13

繪制極坐標(biāo)方程心形線表示的心形曲線。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。強大的圖形處理能力。例1.14

繪制參數(shù)方程表示的擺線。例1.15繪制正弦函數(shù)的曲線。例1.16繪制正弦曲線繞軸旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)體的表面圖。例1.17繪制擺線繞直線旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生

的旋轉(zhuǎn)體的表面圖。例1.18繪制四瓣玫瑰線繞軸一周產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)體的表面圖。例1.19繪制心形曲線繞軸一周產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)體的網(wǎng)線圖。高級而簡單的程序環(huán)境。既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(如for語句、while語句、if語句、switch判斷語句、break語句和continue語句)，又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。強大的圖形處理能力。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。強大的圖形處理能力。高級而簡單的程序環(huán)境。例20

求區(qū)間[100,200]中能被21整除的第一個自然數(shù)。forn=100:200

if(rem(n,21)<0)|(rem(n,21)>0)

continue;

end

break;enddisp(['區(qū)間[100,200]中能被21整除的第一個自然數(shù)：',num2str(n)])MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用。豐富的運算符和函數(shù)庫。強大的數(shù)值和符號運算功能。強大的圖形處理能力。高級而簡單的程序環(huán)境。例21

若某數(shù)等于其各真因子之和，則稱其為完數(shù)。求區(qū)間[1,1000]上的所有完數(shù)。form=1:1000s=0;

fork=1:m/2

ifrem(m,k)==0;s=s+k;endend

ifm==s;disp(m);endend豐富且功能強勁的工具箱。MATLAB包含核心部分和各種可選工具箱兩部分。核心部分有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。工具箱又分為功能性工具箱和學(xué)科性工具箱兩類。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱能用于多種學(xué)科，而學(xué)科性工具箱的專業(yè)性比較強。例1.22

曲線擬合問題。給定平面上一組點的橫縱坐標(biāo)和，繪制一條盡可能逼近這組點的曲線。MATLAB的主要特點：高效率的編程語言。方便的用戶使用