Matlab数学软件学习 基础知识

2023-01-05 09:23:13   第一文档网     [ 字体: ] [ 阅读: ] [ 文档下载 ]

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Matlab数学软件学习资料

一.基本运算 例题 a=3; b=4; c=a+b; c

1:加 a+b a-b a.*b

a./bb为分母) a.\ba为分母) 2:每一句命令后加 ; 运行后不显示结果,不加 ; 运行后显示运行结果。

二.基本函数

sin(x) cos(x) tan(x) cot(x) sec(x) csc(x) asin(x) acos(x) atan(x) acot(x) asec(x) acsc(x) 幂函数 x.^a

x sqrt(x) x.^(1./2)

ex exp(x)

lnxlog(x) log10xlog10(x)

logax loga(x)



例题 x=1.5; y=2.0;

z=sin(x)+cos(x.*y)-exp(x-x.^y); z

三.M文件

(1) 新建一个M文件 (2) 输入

a=0.09;b=2;c=-3;x=1; y1=exp(-a.*x); y2=sin(b.*x+c); y=y1.*y2; x,y

(3)保存为abc.m

(4) Matlab命令窗口输入abc回车即可执行。

(5)M文件如需修改,打开该M文件,修改后,保存,再在Matlab命令窗口输入abc回车即可执行。



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四.图形绘制 1plot函数

例题:绘制yeaxsinbx在区间[6,6]上的图形,其中a=0.1,b=2. 工作窗口输入运行 x=-6:0.1:6; a=0.1;b=0.2;

y=exp(-a.*x).*sin(b.*x); z=cos(x)+ exp(-a.*x); plot(x,y,r+,x,z,b*)

2Ezplot函数

主要功能是用于绘制隐函数f(x,y)0曲线。 调用格式为ezplot(F,[xmin,xmax]) 例如 输入 syms x y; a=2;

f=x.^4+y.^4-a.^4; ezplot(f,[-2,2])

3plot3函数

主要用于绘制空间曲面 例如输入 x=-2:0.2:6 y=-4:0.2:4

z=3.*exp(-0.15.*(x.^2+y.^2));

plot3(x,y,z) !此句若改为surf(x,y,z)则可得到该曲面的网状补片表示。

五.矩阵的运算 1.矩阵的生成

可在工作命令窗口直接输入,例如 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9;10 11 12]; A

执行后屏幕显示 A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

或这样输入也可以 A=[1 2 3;

4 5 6;


7 8 9; 10 11 12]



2.方阵的行列式命令为det(A)

例如输入

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] A10=det(A)

执行后输出A10=27

A3是含参数c的矩阵,既符号矩阵,必须首先定义其中的符号变量c syms c;

A2=[1 2 3;4 5 6;7 8 c]; A20=det(A2) 执行后屏幕显示 A20=27-3*c

3.转置矩阵 输入

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] B=A

4.矩阵加、减、乘、及乘方运算 A= [1 2 3;4 5 6;7 8 9;10 11 12]; B= [2 3 4;5 6 6;7 1 9;1 1 3]; C=[1 2;3 4;5 6]; A+B A-B A*C

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] A^3

5.矩阵求逆矩阵,调用函数为inv(A) 例如输入

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] inv(A)

例如输入

A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] B= [2 3 4;5 6 6;7 1 9;1 1 3]; B*inv(A)

6.求矩阵的秩,调用函数为rank(A) 例如输入



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A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] rank(A)

六.导数的计算

1.例题1:求一元函数在区间[03]上,步长05,各分点上的数值导数。 输入

x=0:0.5:3; :此时x=[0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3]; f=x.^2;:此时f=[02,0.52,12,1.52,22,2.52,32]; fx=gradient(f,0.5)

2zx2xy

0x1,0y1.5x0.2y0.3,试求各分点上的数值偏导数。

输入

[x,y]=meshgrid(0:0.2:1, 0:0.3:1.5);

:此时[x,y]55矩阵。

f=x.^2+x.*y;

[fx,fy]=gradient(f,0.2,0.3); fx fy

七.定积分的数值计算

调用格式为[S,nf]=quad(F,a,b,tol)

式中ab分别为下限和上限

tol为积分的误差项,如果省略,则自动去默认值tol=1e-3

F为描述被积函数的字符串,一般使用描述函数的程序名

S为求出的定积分值

nf为被积函数调用次数,一般也可以省略

例题1:求S1

10sinx

1x

dx

解:1在编辑窗口建立描述被积函数的函数子程序,设子程序名为fun1.m 输入 function y=f(x) y=sin(x)./x;

2)在工作窗口运行求解 输入[S1,nf]=quad(fun1,1,10)


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