MATLAB简介|高等数学基础

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：，xn，yn，选项n）画y=cosx的图像，并用蓝色，点画线，五角星标注.clearclcx=0：0.02：2*piy=cosplot·画y=x^3图像，用黑色、实线、星号表示.·clear·clcx=0：0.2：5·y=x.^3·plotholdon/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换.绘制分段函数程序如下：x=-10：0.1：0y=x.^2plot(x,y)holdonx=0：0.1：10y=x.^3plot(x,y)练习一1.谈谈你对MATLAB的认识.2.绘制y=sin2x在[0，2π]范围内的图像.3.绘制y=x3cosx的图像用蓝色、实线、三角形标注（要求写出语句，

一、MATLAB概述

MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，主要包括MATLAB和Simulink两大部分.MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件.20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任CleveMoler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLA　B.1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场.到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件，是欧美大学本科学生必开的一门课程.

1.MATLAB的运行环境

硬件环境：

(1)CPU

（2）内存

（3）硬盘

（4）CD-ROM驱动器和鼠标

软件环境：

（1）Windows98/NT/2000或WindowsXP

（2）其他软件根据需要选用

2.启动MATLAB系统常见方法：

（1）使用Windows“开始”菜单

（2）运行MATLAB系统启动程序matla　B.exe

（3）利用快捷方式

3.在MATLAB软件中，向学生介绍启动MATLAB系统的退出

要退出MATLAB系统也有3种常见方法：

（1）在MATLAB主窗口File菜单中选择ExitMATLAB命令

（2）在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令

（3）单击MATLAB主窗口的“关闭”

二、MATLAB6.5集成环境及功能菜单

启动MATLAB后，将进入MATLAB7.0.1集成环境.MATLAB6.5集成环境包括MATLAB

主窗口、命令窗口（CommandWindow）、工作空间窗口（Workspace）、命令历史窗口（Command History）、当前目录窗口（CurrentDirectory）和启动平台窗口（LaunchPad）.在File菜单项实现

有关文件的操作.

1.New用于建立新的MATLAB文件、图形文件、模型、图形用户界面

Open：用于打开MATLAB文件

CloseCommandWindow：关闭命令窗口

SaveAs：把工作空间的数据放到相应路径的文件

ImportDate：用于从其他文件导入数据

ExitMatlab退出

Preferences：设置命令窗的属性

PageSetUp：用于页面设置

2.Edit菜单

Undo：撤销操作

Redo：执行操作

Cut：剪切操作

Copy：复制

Paste：粘贴

ClearWorkspace：清出工作区的对象

Debug菜单：用于MATLAB程序调试

3.Step：单步调试

SaveAndRun：储存并且运行

4.Desktop菜单

UndockCommandWindow：将命令窗口变为全屏显示

DesktopLayout：用于工作区的默认设置

SaveLayout：保存选定的工作区

三、MATLAB基本知识

1.基本算术运算

MATLAB的基本算术运算有：+（加）、-（减）、*（乘）、/（右除）、\（左除）、^（乘方）.注意，运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术运算只是一种特例.

2.点运算

在MATLAB中，有一种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面加点，所以称为点运算.点运算符有.*、./、.\和.^.

3.利用冒号表达式建立一个向量

冒号表达式可以产生一个行向量，一般格式是：　e1：e2：e3，其中e1为初始值，e2为步长，e3为终止值.

4.一些常用符号在MATLAB运算中的表示

ex表示为exp（x）

π表示为pi

|x|表示为abs（x）(www.chuimin.cn)

log2　以2为底的对数

log　以e为底的对数

log10　以10为底的对数

pow2　2的幂次

sqrt　开平方

四、MATLAB绘图

1.绘制函数曲线

plot函数的基本调用格式为：plot（x，y）

其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据.

该函数可以打开一个默认的图形窗口，将各个数据点用直线连接起来，还可以自动将数值及单位标注加到两个坐标轴上.

用plot绘图函数可以绘制初等函数的图形

调用格式为：

plot（x，y），相当于描点法，给出x的值，响应就有一个y值和它对应.

【例题1】　在（0≤x≤2π）区间内，绘制曲线

程序如下：

x=0：pi/100：2*pi;

y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);

plot(x,y)

用plot函数可以在同一坐标下绘制多个图形.

【例题2】　绘制曲线.

程序如下：

t=0：0.1：2*pi;

x=as(t);

y=sin(2*t).*cos(t);plot(t,x,t,y);

练习　（1）绘制y=cosx的图像.[0，2π]

（2）绘制y=sin2x·cosx的图像.[0，2π]

2.绘图选项

MATLAB提供了一些绘图选项，用于确定所绘曲线的线型、颜色和数据点标记符号，它们可以组合使用.例如，“b-.”表示蓝色点画线，“y：d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点.当选项省略时，MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲线的先后顺序依次.

（1）颜色的标准设定值如下：

（2）线型的标准设定

要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，其调用格式为：plot（x1，y1，选项1，x2，y2，选项2，…，xn，yn，选项n）画y=cosx的图像，并用蓝色，点画线，五角星标注.

clear

clc

x=0：0.02：2*pi

y=cos(x)

plot(x,y,′b-.p′)

·画y=x^3图像，用黑色、实线、星号表示.

·clear

·clc

x=0：0.2：5

·y=x.^3

·plot(x,y,′k*′)

holdon/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换.

绘制分段函数

程序如下：

x=-10：0.1：0

y=x.^2

plot(x,y)

hold　on

x=0：0.1：10

y=x.^3

plot(x,y)

练习一

1.谈谈你对MATLAB的认识.

2.绘制y=sin2x在[0，2π]范围内的图像（要求写出语句，画出图像）.

3.绘制y=x3cosx的图像用蓝色、实线、三角形标注（要求写出语句，画出图像）.

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