宁波大学MATLAB教案Word格式.docx
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1.1MATLAB的视窗环境
进入MATLAB之后，会看道到一个视窗MATLABCommandWindow称为指令视窗，它是你键入指令的地方也是MATLAB将计算结果显示在此。
而在它的功能菜单一共有File,Edit,View,Web,Windows,Help六个主要功能，每一个之下各又有下一层的功能，我们会在后面相关的地方说明。
1.2简易数学
我们先从MATLAB的数学运算开始说明。
就像你的计算器一样，数学式的计算是直接了当。
如果我们要算1+2+3及1×
10+2×
20+3×
30这二个式子，以下例子接著提示符号>
>
之后的是要键入的算式，MATLAB将计算的结果以ans显示。
如果算式是x=1+2+3，MATLAB将计算的结果以x显示。
1+2+3
ans=
6
1*10+2*20+3*30
140
x=1+2+3
x=
如果在上述的例子结尾加上’;
’，则计算结果不会显示在指令视窗上，要得知计算值只须键入该变量值即可
x=1+2+3;
x
6
以下的例子，显示MATLAB对使用变量的弹性
apple=5
apples=
5
orange=10
orange=
10
total_cost=apple*2+orange*4
total_cost=
50
average_cost=total_cost/（apple+orange）
average_cost=
3.33334
MATLAB提供基本的算术运算有：
加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、幂次方（^），范例为：
5+3,5-3,5*3,5/3,5^3
其它在计算常用的功能我们来看一个算式来说明。
要计算面积Area=
半径r=2，则可键入
r=2;
area=pi*r^2;
area=
12.5664
我们也可以将上述指令打在同一行，以,或是;
分开，例如
r=2,area=pi*r^2
请注意上述二式的差异，前者有计算值显示，而后者则无。
如果一个指令过长可以在结尾加上...（代表此行指令与下一行连续），例如
area=pi...
*r^2
另外一个符号注解是由%起头，也就是说在%之后的任何文字都被视为程序的注解。
注解的功能是简要的说明程序的内容，过多的注解在程序中或许没有必要，但是我们写程序时往往用了太少的注解。
任何可能产生混淆的地方都应该省用注解，将适量的注解可在往后想了解程序时能节省一些不必要的时间与「有看没有懂」的痛苦。
例如
%键入半径
%计算面积
MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示，我们可以在指令视窗上的功能菜单上的Options下选NumericalFormat，或者直接在指令视窗键入以下的各个数字显示格式的指令，以π值为例
指令
数字值
说明
formatshort
3.1416
预设的4位有效小数位数
formatlong
3.979
15位有效小数位数
formatshorte
3.1416e+000
4位有效小数位数加上指数表格式
1.3变量
MATLAB对使用变量名称的规定：
1.变量名称的英文大小写是有区别的（apple,Apple,AppLe，三个变量不同）。
2.变量的长度上限为19个字元。
3.变量名的第一个字必须是一英文字，随后可以掺杂英文字、数字或是底线。
以下列出MATLAB所定义的特别变量及其意义
变量名
意义
help
线上说明,如helpquit
who
列出所有定义过的变量名称
ans
最近一次计算结果的变量名
eps
MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16
pi
内建的π值
inf
∞值，正无穷大
NaN
不定值
i或j
虚数单位
Version
MATLAB版本
NARGIN
函数输入参数的个数
NARGOUT
函数输出参数的个数
1.4其它功能
MATLAB利用了↑↓二个光标键可以将所下过的指令叫回来重覆使用。
按下↑则前一次指令重新出现，之后再按Enter键，即再执行前一次的指令。
而↓键的功用则是往后执行指令。
其它在键盘上的几个键如→←,Delete,Insert，其功能则显而易见，试用即知无须多加说明。
当要暂时执行操作系统（例如Dos）的指令而还要执行MATLAB，可以利用!
加上原操作系统的指令，例如!
dir,!
formata:
。
键入who可以查看所有定义过的变量名称。
而键入clear则是去除所有定义过的变量名称；
如果只是要去除x及y二个变量则可以键入clearxy。
Ctrl-C（即同时按Ctrl及C二个键）可以用来中止执行中的MATLAB的工作。
1.5在线帮助
在MATLAB系统中相关的线上（on-line）求助方式有三：
1.是利用help指令，如果你已知要找的题材（topic）为何的话，直接键入help<
topic>
所以即使身旁没有使用手册，也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法，例如helpsqrt,helptopic。
2.是利用lookfor指令，它可以从你键入的关键字（key-word）（即始这个关键字并不是MATLAB的指令）列出所有相关的题材，例如lookforcosine,lookforsine。
3.是利用指令视窗的功能菜单中的Help，从中选取TableofContents（目录）或是Index（索引）。
helpsqrt
SQRTSquareroot.
SQRT（X）isthesquarerootoftheelementsofX.Complex
resultsareproducedifXisnotpositive.
helpmonkey
monkeynotfound.
*lookfortangent
ACOTInversecotangent.
ACOTHInversehyperboliccotangent.
ATANInversetangent.
ATANHInversehyperbolictangent.
ATAN2Fourquadrantinversetangent.
COTCotangent.
COTHHyperboliccotangent.
TANTangent.
TANHHyperbolictangent.
helpatan
ATAN（X）isthearctangentoftheelementsofX.SeealsoATAN2.
1.6简易数组
MATLAB的运算事实上是以数组（array）及矩阵（matrix）方式在做运算，而这二者在MATLAB的基本运算性质不同，数组强调元素对元素的运算，而矩阵则采用线性代数的运算方式。
在此只说明如何定义矩阵，至于矩阵的详细运算语法，我们将留待第四章再说明。
而宣告一变量为数组或是矩阵时，如果是要个别键入元素，须用中括号[]将元素置于其中。
数组为一维元素所构成，而矩阵为多维元素所组成，例如
x=[123]%一维1x3数组
x=[123;
456]%二维2x3矩阵，以;
区隔各列的元素
x=[123%二维2x3矩阵，各列的元素分二行键入
456]
假设要计算y=sin（x）,0 x π而x=0,0.2π,0.4π,...,π，即可用数组方式运算，例如
x=[00.2*pi0.4*pi0.6*pi0.8*pipi]%注意数组内也可作运算
00.62831.25661.88502.51333.1416
y=sin（x）
y=
00.58780.95110.95110.58780.0000
要找出数组的某个元素或数个元素，可参考以下的例子
x（3）%第三个x的元素
1.2566
y（5）%第五个y的元素
0.5878
x（1:
5）%列出第一到第五个x的元素
00.62831.25661.88502.5133
y（3:
-1:
1）%列出第三到第一个y的元素，3为起始值，1为终止值，-1为增量
0.95110.58780
x（2:
2:
6）%列出第二到第六个x的元素，2为起始值，6为终止值，2为增量
0.62831.88503.1416
y（[4251]）%列出y元素，排列元素依序为原来y数组的4,2,5,1个
0.95110.58780.58780
1.7建立数组
前一节提到数组产生的方式须个别键入其元素，这方法只适用于数组元素很少时。
如果要建立的数组的元素多达数百个，则须采用以下的数种方式
x=（0:
0.0.2:
1）%以:
区隔起始值=0、增量值=0.0.2、终止值=1
x=linspace（0,1,51）%利用linspace，以区隔起始值=0终止值=1之间的元素数目=51
0.01:
1）*pi%注意数组外也可作运算
a=1:
5,b=1:
9%这二种方式更直接
a=
12345
b=
13579
c=[ba]%可利用先前建立的数组a及数组b，组成新数组
c=
1357912345
d=[b（1:
5）101]%由数组b的三个元素再加上三个元素组成
d=
159101
1.8数组运算
以下将数组的运算符号及其意义列出，除了加减符号外其余的数组运算符号均须多加.符号。
数组运算功能功能
+加
-减
.*乘
./左除
.^次方
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