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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
注1:加 a+b 减 a-b 乘 a.*b
除 a./b(b为分母) a.\b(a为分母) 注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为 sqrt(x) 或 x.^(1./2)
ex为 exp(x)
lnx为log(x) log10x为log10(x)
logax为 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)在 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 1.plot函数
例题:绘制yeaxsinbx在区间[6,6]上的图形,其中a=0.1,b=2. 在工作窗口输入运行 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*’)
2.Ezplot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])
3.plot3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[0,3]上,步长为0。5,各分点上的数值导数。 输入
x=0:0.5:3; 注:此时x=[0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3]; f=x.^2;注:此时f=[02,0.52,12,1.52,22,2.52,32]; fx=gradient(f,0.5)
例题2:二元函数zx2xy,区域
0x1,0y1.5,步长为x0.2,y0.3,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);
注:此时[x,y]为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a,b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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