matlab软件的使用方法Word格式文档下载.docx
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（小于）,
>
（大于）,<
=（小于等于）,>
=（大于等于）,
==（等于）,~=（不等于）
逻辑运算符：
&
（逻辑与运算）,|（逻辑或运算）,~（逻辑非运算）
MATLAB的表达式及语句
表达式由运算符、函数、变量名和数字组成的式子。
MATLAB语句由变量、表达式及MATLAB命令组成，用户输入的语句由MATLAB系统解释运行。
MATLAB语句的2种最常见的形式为：
形式1：
表达式
形式2：
变量=表达式
在第一种形式中，表达式运算后产生的结果如果为数值类型，系统自动赋值给变量ans，并显示在屏幕上。
例1：
用两种形式计算算术运算结果。
解：
Matlab命令为
5^6+sin（pi）+exp（3）↙
ans=
1.5645e+004
a=5^6+sin（pi）+exp（3）↙
a=
如果在表达式的后面加“；
”，有
a=5^6+sin（pi）+exp（3）；
↙
执行后不显示运算结果。
例2：
已知矩阵，对它们做简单的关系与逻辑运算
A=[1,2;
1,2];
↙
B=[1,1;
2,2];
C=（A<
B）&
（A==B）↙
C=
0
0
四、MATLAB的数据显示格式
虽然在MATLAB系统中数据的存储和计算都是双精度进行的，但MATLAB可以利用菜单或format命令来调整数据的显示格式。
Format命令的格式和作用如下：
Format|formatshort
5位定点表示
Formatlong
15位定点表示
formatshorte
5位浮点表示
Formatlonge
15位浮点表示
Formatshortg
系统选择5位定点和5位浮点中更好的表示
Formatlongg
系统选择15位定点和15位浮点中更好的表示
Formatrat
近似的有理数的表示
Formathex
十六进制的表示
Formatbank
用元角分（美制）定点表示
Formatcompact
变量之间没有空行
Formatloose
变量之间有空行
例3：
对数用五位定点、十五位定点以及有理数形式表示出来。
a=5+sin（7）formatshort,a↙
5.6570
formatrat,a↙
3117/551
formatlong,a↙
5.65698659871879
五、MATLAB中的常用函数
MATLAB的常用内部函数有：
表2.1常用的三角函数
函数名称
函数功能sinx
函数功能
sin（x）
正弦函数cosx
asin（x）
反正弦函数asinx
cos（x）
余弦函数tanx
acos（x）
反余弦函数acosx
tan（x）
正切函数cotx
atan（x）
反正切函数atanx
cot（x）
余切函数cotx
acot（x）
反余切函数acotx
sec（x）
正割函数secx
asec（x）
反正割函数asecx
sinh（x）
双曲函数sinhx
asinh（x）
反双曲函数asinhx
表2.2常用的计算函数
abs（x）
求变量x绝对值|x|
angle（x）
复数x的相角
sqrt（x）
求变量x的算术平方根
real（x）
求复数x的实部
image（x）
求复数x的虚部
conj（x）
求复数x的共轭复数
round（x）
四舍五入至最近整数
fix（x）
无论正负，舍去小数至最近整数
ceil（x）
加入正小数至最近整数
floor（x）
舍去正小数至最近整数
rat（x）
将实数化为分数表示
rats（x）
将实数化为多项分数表示
sign（x）
符号函数
rem（x，y）
求x除以y的余数
gcd（x,y）
整数x和y的最大公因数
lcm（x,y）
整数x和y的最小公倍数
exp（x）
自然指数
pow2（x）
2的指数
log（x）
自然对数lnx
log2（x）
以2为底的对数
log10（x）
以10为底的对数
六、矩阵的操作
MATLAB的基本单位是矩阵，它是的MATLAB精髓，掌握矩阵的输入、各种数值运算以及矩阵函数的使用是以后能否学好MATLAB的关键。
矩阵的输入
I.
直接输入创建矩阵
输入方法是先键入左方括弧“[”，然后按行直接键入矩阵的所有元素，最后键入右方括弧“]”。
注意：
整个矩阵以“[”和“]”作为首尾，同行的元素用“，”或空格隔开，不同行的元素用“；
”或按Enter键来分隔；
矩阵的元素可以为数字也可以为表达式，如果进行的是数值计算，表达式中不可包含未知的变量。
例4：
直接输入创建矩阵
A=[1,2,3;
4,15,60;
7,8,9]↙
A=
1
2
3
4
15
60
7
8
9
或用Matlab命令
A=[1,2,3↙
4,15,66↙
7,8,9]
II.
用矩阵函数来生成矩阵
MATLAB提供了大量的函数来创建一些特殊的矩阵，表2.3给出MATLAB常用的矩阵函数。
表2.3常用的矩阵函数
zero（m,n）
m行n列的零矩阵
eig（A）
求矩阵A的特征值
eye（n）
n阶方矩阵
poly（A）
求矩阵A的特征多项式
ones（m,n）
m行n列的元素为1的矩阵
trace（A）
求矩阵A的迹
rand（m,n）
m行n列的随机矩阵
cond（A）
求矩阵A的条件数
randn（m,n）
m行n列的正态随机矩阵
rref（A）
求矩阵A的行最简形
magic（n）
n阶魔方矩阵
inv（A）
求矩阵A的逆矩阵
hess（A）
hess矩阵
det（A）
求矩阵A的行列式
sqrtm（A）
求矩阵A的平方根
expm（A）
求矩阵A的指数值
funm（A）
按矩阵计算的函数值
logm（A）
求矩阵A的对数值
rank（A）
求矩阵A的秩
morm（A,1）
求矩阵A的范数
例5：
输入矩阵。
ones（3）↙
%生成元素都为1的3阶方阵
1
例6：
输入矩阵
zeros（2,5）
%生成元素都为0的2行5列零矩阵
例7：
生成3阶魔方矩阵。
magic（3）↙
6
3
5
7
2
操作符“：
”的说明
j:
k
表示步长为1的等差数列构成的数组：
[j,j+1,j+2,…,k]
i:
表示步长为i的等差数列构成的数组：
[j,j+i,j+2*i,…,k]
A（i:
j）
表示A（i），A（i+1），…，A（j）
例8：
操作符冒号”:
”的应用
1:
5↙
%步长为1的等差数列。
Ans=
5
2:
7
%步长为2的等差数列。
8:
-2:
0
%步长为-2的等差、递减数列。
6
对矩阵元素的操作
设A是一个矩阵,则在MATLAB中有如下符号表示它的元素:
A（i,j）
表示矩阵A的第i行第j列元素。
A（:
j）
表示矩阵A的第j列。
A（i,:
）
表示矩阵A的第i行。
:
表示A的所有元素构造2维矩阵
表示以矩阵A的所有元素按列做成的一个列矩阵。
A（i）
表示矩阵A（:
）的第i个元素。
[]
表示空矩阵
元素的抽取与赋值
例9：
已知矩阵，抽取与修改矩阵A的一些元素.
A=[12356;
sin（3）79;
log
（2）61]
%输入矩阵A。
1.0000
23.0000
56.0000
0.1411
7.0000
9.0000
0.6931
6.0000
1.0000
A（2,3）↙
%求矩阵A的第二行第三列元素。
9
A（4）
%求矩阵A的第四个元素。
23
A（2:
4）↙
%取矩阵A的A
（2）,A（3）,A（4）。
23.0000
A（1,:
）↙
%取矩阵A的第一行。
23
56
3）
%取矩阵A的第三列
a=A（1,3）↙
%把矩阵A的第一行第三列元素赋值给变量a。
56
A（2,1）=100↙
%把矩阵A的第二行第一列元素修改为100。
100.0000
矩阵的扩充
例10：
已知矩阵，利用A与B生成矩阵，
，。
A=[1,3;
6,9];
%输入矩阵A
C=A↙
C（1,3）=100;
%把矩阵A扩充为1行3列矩阵
C↙
C=
100
6
B=[1,5;
0,8];
%输入矩阵B
D=[A,B]
%由矩阵A与B合成矩阵D
D=
8
AA=[A,zeros
（2）;
zeros
（2）,B]↙
%由矩阵A与B合成分块矩阵AA
AA=
III.矩阵的部分删除
例11：
已知矩阵,删除矩阵A的第一行。
log
（2）61];
）=[]
%删除矩阵A的第一行
0.6931
矩阵的运算
A+B:
矩阵加法
A-B:
矩阵减法
A*B:
矩阵乘法
A\B:
矩阵的左除
A/B:
矩阵的右除
transpose（A）或A’：
A的转置
：
数k乘以A
det（A）：
A的行列式：
rank（A）：
A的秩
七、数组
在MATLAB中数组就是一行或者一列的矩阵，前边介绍的对矩阵输入、修改、保存都适用于数组，同时MATLAB还提供了一些创建数组的特殊指令。
特殊数组的创建
linspace（a,b,n）
给出区间[a,b]的n个等分点数据
logspace（a,b,n）
给出区间的n个等比点数据，公比为。
例12：
linspace（0,1,6）↙
%给出区间[0,1]的6个等分点数据
0.2000
0.4000
0.6000
0.8000
logspace（0,1,6）↙
%给出区间的6个等比点数据，公比为
1.5849
2.5119
3.9811
6.3096
10.0000
数组运算
数组的运算除了作为1×
n的矩阵应遵循矩阵的运算规则外，MATLAB中还为数组提供了一些特殊的运算：
乘法为：
.*
左除为：
.\
右除为：
./
乘幂为：
.^。
设数组,，则对应的运算具体为:
例13：
数组运算例题
a=1:
%定义数组a
b=3:
11↙
%定义数组b
b=
11
a.^2↙
%数组a的每一个元素求平方
16
25
a.*b↙
%数组a的每一个元素乘以对应的数组b的元素
10
21
36
55
例14：
计算的值。
x=-pi:
pi/2:
pi;
%定义自变量x
y=sin（x）↙
%求自变量x的每一个元素对应的正弦值
y=
-0.0000
-1.0000
0.0000
八、M文件
M文件有两种形式：
命令文件和M函数文件。
它们都是由若干MATLAB语句或命令组成的文件。
两种文件的扩展名都是.m。
要注意的是M文件名一定以字母开头，而且最好不要与内置函数重名。
在M文件中，当表达式后面接分号时，表达式的计算结果虽不显示但中间结果仍保存在内存中。
若程序为命令文件，则程序执行完以后，中间变量仍予以保留；
若程序为函数文件，则程序执行完以后，中间变量被全部删除。
文件的操作
为叙述方便，用记号“主菜单名|子菜单名|...”来指示子菜单。
例如File|setpath表示单击file主菜单后再选择其中的子菜单setpath。
MATLAB对文件的打开、关闭和保存等操作与Word完全类似，在此不再说明。
在MATLAB中新建M文件的操作是在命令窗口中选择File|New|M-File（见图2.3），然后用鼠标单击M-File，可以打开MATLAB自带的“M函数与M文件编辑器”（见图2.4），用户就可以在此编辑窗口来编辑一个新的M文件了。
MATLAB自带的M函数与M文件编辑器还可以用来对已经存在的M文件进行编辑、存储、修改和读取。
图2.3
新建M文件
图2.４
M函数与M文件编辑器（编辑窗口）
命令文件
命令文件的一般形式为：
<
M文件名>
.m
如a1.m,pp.m等都是合法的M文件名。
M文件有两种运行方式：
一是在命令窗口直接写文件名，按Enter键;
二是在编辑窗口打开菜单Tools，再单击Run。
M文件保存的路径一定要在搜索路径上,否则M文件不能运行。
以下例题中如果不做特别说明，都是以第一种方式运行的。
例15：
用M命令文件画出衰减振荡曲线及其它的包络线。
的取值范围是。
步骤：
1.打开MATLAB命令窗口，单击File|New|Mfile（见图2-3）打开编辑窗口；
2.在编辑窗口逐行写下列语句；
t=0:
pi/50:
4*pi;
y0=exp（-t/3）;
y=exp（-t/3）.*sin（3*t）;
plot（t,y,'
-r'
t,y0,'
:
b'
t,-y0,'
3.保存M文件，并且保存在搜索路径上，文件名为a1.m;
4.运行M文件。
在命令窗口写a1,并按Enter键，或者在编辑窗口打开菜单Tools，在选择Run。
图2.5
衰减振荡曲线与包络
M函数文件
M函数文件的一般形式为：
function<
因变量>
=<
函数名>
（<
自变量>
）
M函数文件可以有多个因变
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