作者：熊庆如
出版社：机械工业出版社
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MATLAB基础与应用试读：
前言
现代社会，数学理论已经发展得十分完善，各种数学工具对现实的生产显示出很强的指导作用。然而，在数学的理论工具与实际生产的结合过程中，效率低下的传统手工计算方法成为最大的障碍。随着计算机技术的进步，各种数学软件也如雨后春笋般展示出勃勃生机。
MATLAB是一款简单易用的数学软件，由美国mathworks公司发布，主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境，具有强大的数据处理能力和出色的图形处理功能。学习并掌握它，有助于人们从繁重的数学计算中解脱出来，把更多的精力投入数学理论的学习和研究。
目前，MATLAB在我国的应用越来越广泛，很多科学领域都用它来完成数值、图像和信号的分析与处理，而且其独特的、功能丰富的应用工具箱为用户提供了大量方便实用的处理工具，受到广大用户的一致好评。
本书主要介绍MATLAB基础与应用，目的就是要培养读者的数值计算和数据处理能力，加强读者用数学工具分析和解决问题的意识。本书在编写过程中，力求体现以下特点：
1）语言简练，趣味性强，易于阅读与接受。
2）知识难度不大，适合初学者使用。
由于水平有限，时间仓促，书中难免有不足之处，欢迎读者批评指正。编者
第1章 MATLAB简介
和其他数学软件相比，MATLAB具有简洁直观、使用方便、符合人们的习惯思维、库函数丰富等优点。除卓越的数值计算功能外，MATLAB还具有专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真等功能，几乎能解决所有的工程计算问题。在国外，MATLAB软件已经受了许多年的考验。在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。
MATLAB是Matrix Laboratory的简写，意为矩阵实验室。它产生于20世纪70年代后期，是美国New Mexico大学计算机系主任Cleve Moler在给学生讲授线性代数课程时，为学生使用EISPACK和LINPACK而编写的接口程序。1984年，由Math Works公司正式推向市场，并不断更新完善。1.1 MATLAB的启动
双击桌面上的MATLAB图标，显示如图1-1所示MAT-LAB工作界面，其中右边窗口为命令窗口（Command Win-dow），用于输入操作命令；在左下方窗口为历史记录窗口（Command History），保留自安装时起所有命令的历史记录，并标明使用时间，以方便使用者查询。双击某一行命令，即在命令窗口中执行该命令；左上方窗口为工作空间管理窗口（Workspace），显示所有目前保存在内存中的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型，不同的变量类型分别对应不同的变量名图标。图 1-11.2 常用操作1.恢复默认的工作界面
有时可能由于误操作，更改了MATLAB的工作界面，要恢复到默认的工作界面，操作如图1-2所示。图 1-2
如果只是工作区窗口和历史区窗口丢失，只要打开界面菜单栏的desktop，分别单击Command Window，Command History，Workspace即可。2.清除操作清除命令窗口中的所有内容清除内存中的所有MATLAB记忆清除图形窗口内容
其中，符号“%”表示注释，在命令窗口中不运行。3.调用以前运行过的语句
①按键盘上的上下方向键；
②在左下角的历史记录窗口双击欲调用语句；
③在右边的命令窗口或左下角的历史记录窗口选中语句，顺次进行如下操作：4.其他
①请求帮助文件：请求内容；
如：关于基本函数的帮助信息指数函数exp的详细信息
②超文本格式的帮助文件：>>doc请求内容；以超文本格式显示关于基本函数的帮助信息以超文本格式显示关于指数函数的帮助信息
③请求帮助：请求内容；
当要查找具有某种功能但又不知道准确名字的指令时，help的能力就不够了，此时可使用“lookfor”命令。lookfor可以根据用户提供的完整或不完整的关键词，去搜索出一组与之相关的指令。
如：查找有关积分的指令查找能进行傅里叶变换的指令
④请求演示：请求内容。
命令help、doc、lookfor都有各自的特点，其中help与doc只是显示方式不同。help、doc的请求内容必须完整准确，而lookfor后面的请求内容可以不完整。1.3 常量与变量
MATLAB语言本身具有一些预定义的变量值，这些特殊的有特定值变量称为常量。表1-1给出了MATLAB语言中经常使用的一些常量。表 1-1
MATLAB语言中的变量是由字母、数字、下划线组成，主要命名规则为：
①以字母开头；
②区分大小写。
MATLAB语句有两种最常见形式：
①变量=表达式；
运行结果显示为“变量=…”
②表达式；
运行结果显示为“ans=…”其中，“ans”是指当前的计算结果，若计算时用户没有对表达式设定变量，系统就自动赋当前结果给“ans”变量。如：1.4 算术运算符
MATLAB的加、减、乘法运算符的输入和通常的电脑输入是一致的。除法运算分左除（\）和右除（/），2/3是2除以3，而2\3实际是3除以2。为了避免混淆，对一般除法运算采取前者。乘方运算符为电脑键盘上的“^”。算术运算符输入方式见表1-2。表 1-2
MATLAB的运算分矩阵运算和数组运算两种。线性代数中把m行n列元素所排成的矩形阵称为矩阵。如：
只有1行或1列的矩阵叫做向量或数组。MATLAB的基本数据单位是矩阵，因此，正常的运算是矩阵运算，在运算符前加点的运算是数组运算。
在MATLAB实际操作时如果刻意区分运算符前是否加点可能会使问题复杂化，制造出不必要的混乱。符合人们的习惯思维是MATLAB的一大优点，因此，在操作时，可先按不加点的方式进行输入，如果输入没有其他错，而命令运行不了，那么其运算就可能是数组运算，在相应的运算符前加“.”试试。
如：这行英文红色语句是错误警告，警告命令输入有误，并提示用“.^”替换“^”1.5 逻辑运算符号
逻辑运算是MATLAB中数组运算的一种运算形式，也是几乎所有的高级语言普遍使用的一种运算。它的符号运算符、功能及函数名见表1-3。表 1-3
说明：在算术运算、比较运算和逻辑与、或、非运算中，它们的优先级关系先后为：比较运算、算术运算、逻辑与或非运算。1.6 其他常用符号
其他常用符号见表1-4。表 1-4（续）
例1.1：在MATLAB中输入矩阵。
MATLAB程序如下：A=[1，2，3；4，5，6；7，8，9]%行与行之间用分号分隔，每行的（列）元素间用逗号分隔。
A=
1 2 3
4 5 6
7 8 9实训题
1.计算表达式的结果。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]