数学建模常用软件选讲1(2)

2019-03-11 08:06

ans =4.2000 又如: 求10的阶乘 >> prod(1:10)

15

求C30可用

>> nchoosek(30,15)

MATLAB会将运算结果直接存入一变量ans,代表MATLAB运算后的答案(Answer)并显示其数值于屏幕上。

我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变量x: x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 x = 42

此时MATLAB会直接显示x的值。

由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。

若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最后加上分号(;)即可,如下例:

y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);

若要显示变量y的值,直接键入y即可: >>y y =-0.0045

在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数,函数里的参数必须用圆括号括起来。

1.三角函数

MATLAB常用的三角函数

名称 含义 名称 含义 名称 含义 Sin(x) 正弦 asin(x) 反正sec(x) 正割 弦 cos(x) 余弦 acos(x) 反余弦 csc(x) 余割 tan(x) 正切 atan(x) 反正切 asec(x) 反正割 cot(x) 余切 acot(x) 反余切 acsc(x) 反余割 pi:常数? 2.指数和对数函数

名称 含义 名称 含义 名称 含义 exp(x) E为底的指数 log10(x) 10为底的对数 pow2(x) 2为底的指数 log(x) 自然对数

log2(x) 2为底的对数 sqrt(x) 平方根 5.3 数组、矩阵及其运算

数组或矩阵是matlab最基础的内容之一,几乎所有的数据都是用数组的形式存储的,这就是matlab又被称为矩阵实验室的原因。

5.3.1 向量的创建

5.3.1.1 一维数组(向量)的创建

一维数组(向量)创建有直接输入法、步长生成法、定数线性采样法等。 1.直接输入法

(1)使用分号,创建一维列向量 >> x1=[pi;log10(100);7*2;2^3] x1 = 3.1416 2.0000 14.0000 8.0000

(2)使用空格或逗号,创建一维行数组

>> x2=[pi log10(100) 7*2 2^3] x2 =

3.1416 2.0000 14.0000 8.0000 2.步长生成法

采用通用格式a:step:b。其中a表示数组的第一个元素;step表示数组的间隔,即步长;b表示数组的最后一个元素。如果省略step,默认值为1。

>> x3=1:2:10 x3 =

1 3 5 7 9 3.定数线性采样法

在设定了总个数的条件下,均匀采样分布生成一维行向量。 采用通用格式:x=linspace(a,b,n)

其中a,b分别是数组的第一个和最后一个元素,n表示采样点数。 例如:

>> x=linspace(1,10,5) x =

1.0000 3.2500 5.5000 7.7500 10.0000 5.3.1.2 一维向量元素寻访和赋值 1.子向量的寻访

>> x=linspace(1,10,5) %定义向量 x =

1.0000 3.2500 5.5000 7.7500 10.0000

>> x(2) %查看向量第二个元素 ans = 3.2500

>> x([1 3 5]) %查看向量第一、三、五个元素组成的子向量 ans =

1.0000 5.5000 10.0000

>> x(3:5) %查看向量第三到第五个元素组成的子向量 ans =

5.5000 7.7500 10.0000 2.子向量的赋值 >> x(2)=5 x =

1.0000 5.0000 5.5000 7.7500 10.0000 >> x(4) = [] % 删除第四个元素

MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:

y=x(2)*3+x(4) % 取出x的第二个元素3倍后和x的第四个元素来相加,最后赋给变量y。

5.3.4.向量的常用函数

min(x): 向量x的元素的最小值 max(x): 向量x的元素的最大值 mean(x): 向量x的元素的平均值 median(x): 向量x的元素的中位数 std(x): 向量x的元素的标准差 diff(x): 向量x的相邻元素的差 sort(x): 对向量x的元素进行排序 length(x): 向量x的元素个数

sum(x): 向量x的元素总和 prod(x): 向量x的元素总乘积 dot(x, y): 向量x和y的内 积

5.4 matlab求解数学问题

5.4.1 符号表达式的生成

在数学分析中,常常需要做极限、微分、求导数等运算,MATLAB称这些运算为符号运算。MATLAB的符号运算功能是通过调用符号运算工具箱内的工具实现,其内核是借用Maple数学软件。MATLAB的符号运算工具箱包含了微积分运算、化简和代换、解方程等几个方面的工具。

MATLAB符号运算工具箱处理的对象主要是符号变量与符号表达式。要实现其符号运算,首先需要将处理对象定义为符号变量或符号表达式,其定义格式如下:

格式1: sym(‘变量名’)或sym(‘表达式’) 功能:定义一个符号变量或符号表达式。 例如:

>>sym(‘x‘)%定义变量x为符号变量 >>sym(‘x+1')%定义表达式x+1为符号表达式

格式2: syms变量名1 变量名2 ?? 变量名n 功能:定义变量名1、变量2??、变量名n为符号变量。 注意是变量名之间要用空格或分号隔开 5.4.2 符号方程的求解 1.方程的解 命令格式

X=solve(‘eqn’) %直接求出方程eqn的根

X=solve(‘eqn’,’x’) %直接求关于指定变量的方程eqn的根 例如:求方程x2?5x?6?0的根


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