MATLAB知识总结

2020-04-15 00:10

1、命令x=0:0.2:2中的赋值格式是matlab常用的变量赋值格式,其中0表示初始值,0.2表示增量,而2表示终止值。若数组x无规律可循,那么x赋值得逐一输入单个元素了,这时要使用赋值格式符“[]”,如x=[0 5 8 1]表示把0 5 8 1 赋值给变量x.

2、命令y=x.^3中的“.”表示对数组x逐一操作而不是把数组看做一个整体进行操作,而“^”表示数组的幂指数即对数组进行相乘的操作。

3、假设要建立起始值为0,终止值为?,间隔为0.1?的数组x,那么用前三种方法创建x的具体命令为:

4.x=[0 0.1*pi 0.2*pi 0.3*pi 0.4*pi 0.5*pi 0.6*pi 0.7*pi 0.8*pi 0.9*pi pi] x=(0:0.1:1)*pi

x=linspace(0,pi,10)如果没有10这个数字表示将[0, ?]分成间距相等的100个点。而x=logspace(1,2,10)表示对数(lg)间距相等的十个点,如没有10这个数字,表示将在[10,102]之间产生对数间距相等的50十个点。

5.tic和toc用来记录时间。 6.tic A=[];

A=diag(5*ones(5,1))+diag(ones(4,1),1)+diag(ones(4,1),-1) Toc

可用来做出一个矩阵。

7.学会掌握for——end的循环语句。

8.学会使用while-end循环语句,此语句适合适用于循环次数不确定情况下。只要表达式的值非零即为逻辑“真”,则程序就会一直循环下去。

9.循环终止问题,用break来实现。

10.调试程序时文件名是什么就在命令窗口输入什么,而且要先在第一行弄出红点才行。 11.符号变量的创建用sym和syms,后者可创建多个符号变量。

12.创建符号方程用的格式为:equ=('方程'),千万不能用这种格式:equ=方程。 13.数值矩阵的表现形式是约数,而符号型矩阵的表现形式是精确的。数值型变量和符号型变量之间不能直接运算,即使它们都可能是数字,得先把数值型变量转化为符号型变量。

14.一般来说,存储matlab文件时用字母来命名才能有效。 15.创建一个符号型实数的一般格式为:

x=sym(x,'real') Y=sym(y,'real')

或者sym x y real;要想清除x的符号属性可使用以下命令:x=sym(x,'unreal')或syms x unreal

16,real(x)表示x实部,而imag(x)表示x的虚部,而conj(x)表示x的共厄复数。 17.matlab运算中涉及到数值变量、字符变量和符号变量(级别按顺序一次增高)的运算,系统将各变量转化为最高级别的运算。

18.将其他类型的变量转化为符号型变量的格式为:s=sym(f),f不能是矩阵或者非法的表达式。

19.用s=int2str(x)可以将x转化为字符变量(存储字节大些)s,当x为有理数时,得四舍五入;当x为虚数时,将只对x的实部进行转换。

20.S=num2str(x)也是将x转化为字符变量s,只是对x无任何限制。 21.将其他变量转化为数值变量:

1)x=double(s),如果s中含有非数值的符号,系统将给出错误的信息,当s为字符变量时,该命令将s转化为数值矩阵x。矩阵中的元素值为s中的相应字符的ASCII码值。 2)当s是一个包含非数字字符的变量时,str2num(s)命令将返回一个空矩阵s。 3)x=numeric(s)命令可将变量s转化为数值变量x,这里s既可以是字符变量也可以是符号变量,但s不能是矩阵,否则将出错误信息。

22.利用findsym命令可以找到符号表达式或者符号矩阵中的符号变量,并且符号变量以 23.Pretty将代数式A由机器格式转变为书写格式,在转化过程中,不会对A进行任何简化。

24.collect(A):按默认变量对表达式A进行降幂排列,默认变量是指由findsym确定的变量。

25.collect(A,v)按照指定变量v对表达式A进行降幂排列。 26.expand(S):将表达式S展开。

27.horner(S):把符号表达式S展开为:ax(bx(cx···(dx+z)+e···)+f)+g. 28.factor(S):把符号表达式S展成重叠式。

29.Simplify(S):用一般化简方法化简符号表达式S.但共有六种化简法,此种化简法常用,但不具精确性。

30.不定化简法:simple(S):用不定化简法化简符号表达式S。若S为矩阵,则返回结果

为整个矩阵(而不是单个元素)的最简短表达式。

31.[R,HOW]=simple(S):用不定化简法化简表达式S,其中R为S的化简结果,HOW为对应结果所采用的化简方法或者转换方法。

32.combine(trig)用三角函数的运算性质对主对角代数式进行化简; convert(exp):将代数式尽量转化为由ex、eix表示的指数形式。 convert(sincos):将代数式尽量转化为由sin(x)、cos(x)形式表示的式子。 convert(tan):将代数式尽量转化为由tan(x)形式表示的式子。

33.[n,d]=numden(S)用分子分母法化简符号表达式S。返回结果n为分子,d为分母。 34.[Y,SIGMA]=subexpr(X,'SIGMA'):X表示待整理的符号表达式或者符号表达式的矩阵。

SIGMA:在整理过程中提出的各种因子将以矩阵的格式保存在名为SIGMA的变量中。 Y:已提取各种因子后,将整理完毕的符号表达式或者符号表达式的矩阵保存在Y中。 35:SS=subs(s,old,new):s为符号表达式,old为s中将要被代替的“旧”变量名,new是用来代替s中old的“新”变量名或代数式。(注意subs不但可以进行单一变量的代换,还可以同时进行多个变量的替换)

36.SS=subs(S)利用由函数或MATLAB工作空间中得到的具体值(无论是数值型还是字符型)来代替S中相应的所有变量。

37.SS==subs(s,new):用new来代替S中的自由符号变量。

第五章

微分:

1. diff(x,'v')可用来对变量'v'求导,diff(x,'v',n)是对变量‘v’求n阶导数。 2.diff(X,N)按第一个非单元素集合的维计算X的N阶导数。 积分:

不定积分:1. int(s); int(s,v) 这两种格式都是求s的不定积分,求别在于:第一种调用格式以findsym(S)命令寻找到的变量为自变量,计算S的不定积分;而第二种调用格式则针对指定变量V进行不定积分运算。

定积分:int(S, v, a, b)其中S为表达式,v为指定变量,a为积分下限,b为积分上限。当a或b取inf或(-inf)时该命令计算的是广义积分。但是这只能得到一个具体的表达式,而使用numeric便可以得到一个值。

求极限:

limit(S,v):其中S为表达式,v为指定变量。该命令的功能:用于求当v→0时的表达式S的极限值。

limit(S):其中S为表达式,该命令的功能:用于求当系统默认变量→0时的表达式S的极限值。

limit(F,x,a):该命令的功能:用于求当x→a时表达式F的极限值。

limit(F,x,a,'right'):该命令的功能:用于求当x→a?时表达式F的极限值(即右极限值)。

limit(F,x,a,'left'):该命令的功能:用于求当x→a?时表达式F的极限值(左极限值)。 求级数:

symsum(S):以函数findsym(S)j决定的变量(比如说自变量为K),求K从0开始到k-1为止S的前K项和。

symsum(S,v):功能上,只不过指定变量为v。

symsum(S,v,a,b):求自变量V从a到b时S的和。经常和simple连用。 级数展开:taylor(f):用于求f关于默认变量的5阶近似麦克劳林多项式。 taylor(f,n):用于求f关于默认变量的n-1阶近似麦克劳林多项式。 taylor(f,v):同上,只不过自变量为指定变量V.

taylor(f,a): 前三种调用格式求出的结果均是关于自变量等于零的展开式,而该命令则可以求解函数f在自变量等于a处的泰勒展式。

多元函数泰勒级展开式:maple('readlib(mtaylor)');maple('mtaylor(f,v,n,w)') 傅里叶展开式先建立个函数mfourier 1)函数的建立:function [a0,an,bn]=mfourier(f) syms n x ao=int(f,-pi,pi)/pi;

an=int(f*cos(n*x),-pi,pi)/pi;

bn=int(f*sin(n*x),-pi,pi)/pi;

dig命令:diag(v,k):当V是由n个元素组成的矢量时,该命令的返回值是阶数为n+abs(k)的方阵。其中对角线由矢量v的元素组成,其余元素由0组成。当k=0时,v为主对角线;当k>0时,v位于主对角线之上;当k<0时,v位于主对角线之下。

diag(v):与dig(v,0)完全相同,把矢量v置于主对角线之上。

diag(A,k):其中A为矩阵。该命令返回值是由矩阵A的第k条对角线的元素所组成的列矢量。

diag(A):相当于diag(A,0),得到由矩阵A的主对角线元素所组成的列矢量。 triu命令(抽取矩阵的上三角部分)

triu(A):抽取矩阵的上三角部分组成一个新的矩阵,其余元素用0来填充。

triu(A,k):抽取矩阵的第k条对角线上的三角部分组成一个新的矩阵,其余元素用0填充。当k=0时,triu(A,0)与triu(A)功能完全相同,抽取矩阵A主对角线以上的三角部分;k>0抽取元素对应矩阵A主对角线以上、第k条对角线以上的部分,k<抽取元素对应矩阵A主对角线以下、第k条对角线以上的部分。 tril命令(抽取矩阵的下三角部分):和triu相似。 inv命令(矩阵求逆):inv(A):返回矩阵A的逆。 det命令(求矩阵的行列式):det(A):返回矩阵A的行列式。

rank命令(求矩阵的秩):rank(A,tol):返回矩阵A的奇异值中大于误差tol的奇异值个数。

rank(A):同上,默认精度tol=max(size(A)*norm(A))*eps.

null命令(求矩阵的零空间的正交基):Z=null(A):求矩阵A的零空间的正交基,它是由矩阵A的奇异值分解得到的。

Z=null(A,'r'):求矩阵A的零空间的正交基,它是由缩减行阶梯矩阵得到的并且A*Z=0。 Colspace命令(求矩阵的列空间的基):Z=colspace(A):返回矩阵A的列空间的基,并且有size(Z,2)=rank(A)。

eig命令(求矩阵的特征值和特征矢量)

E=eig(X):返回由方阵X的特征值组成的特征矢量。

[V ,D]=eig(X):返回方阵X的特征值矩阵D和特征矢量矩阵V,其中X、V、D满足XV=VD;特征值矩阵D是以X的特征值为对角线的元素生成的对对角矩阵;矩阵X的第k个特征值对应的特征矢量是矩阵D的第k列列矢量。只有这样才有XV=VD. svd命令(矩阵的奇异分解值)

S=svd(X):f返回由矩阵X的奇异值组成的矢量。 jordan命令(求矩阵的约旦标准形) jordan(X):返回矩阵X的约旦标准形。


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