MatLab软件简介(Version 6.5)
A.1  概述
MatLab（Matrix Laboratory）是矩阵实验室的意思，既是一种语言，又是一个编程环境。matlab等高线填充颜
MatLab是数学计算的强有力工具，是一种用于工程计算的高性能语言，它以矩阵作为数据操作的基本单位，在数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面有着重要的应用。
A.1.1  MatLab的特点
其特点体现在以下几个方面：
◆编程效率高
◆用户使用方便
◆扩充能力强
◆语句简单
◆高效方便的矩阵和数组运算
◆方便的绘图功能
◆开放的源程序
A.1.2  MatLab的构成
MatLab主要由5部分组成：
◆MatLab工作环境
桌面
命令窗口
命令历史工作期
帮助浏览器
工作空间
M文件和搜索路径窗口
◆MatLab数学函数库
基本函数：如，sum,sin，cos等
复杂函数：如，求矩阵特征值、特征向量、求逆、bessel函数，fourier变换
◆MatLab语言
以矩阵和向量为基本数据单位
高级语言的特点
有控制流程语句、函数、数据结构、输入/输出语句等
面向对象
◆句柄图形
句柄图形是MatLab的图形系统，包括：
二维和三维数据的可视化命令
图像处理命令
动画制作
高层次绘图命令
修改图形局部的命令
编制完整图形界面的命令
低层次绘图命令
A.1.3  MatLab的运行方式
（1）命令行运行方式，格式：变量=表达式  或  表达式
例如在命令窗口输入：a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
结果为：
a =
    1    2    3
    4    5    6
        7    8    9
（2）M文件运行方式，如M文件名为abcd.m 则在命令窗口输入abcd回车即得运行结果。
帮助系统
如何进入帮助系统
        方法一：利用任一窗口 “Help”菜单。
        方法二：利用发射台窗口。
帮助命令：  help  函数名
help  sqrt
A.2  数值运算
A.2.1  变量
◆规则：
✧变量和常量的标识符最长允许31个字符
✧函数与文件名通常不超过8个字符（受文件管理器的限制）
✧字符可以是英文字母、阿拉伯数字和下划线，标识符中第一个必须是英文字母
✧变量区分大小写：Cost与cost变量是不同的
◆特殊变量名
ans  pi  eps（系统浮点精确度）  inf  NaN  i或j  realmax  realmin
nargin (函数的输入参数个数),nargout(函数的输出参数个数)
A.2.2  矩阵与数组的创建与运算
1.数组是程序设计语言中用到的一种数据结构，不是数学概念。
数组是由一组类型相同的数据构成的有序数据集合。
在一般程序设计语言中，程序通过循环语句对数组中的元素进行操作。不是作为一个整体进行操作。
2.MATLAB语言中的数组与一般程序设计语言有别。
在MATLAB中数组运算是一个整体运算，但又与矩阵运算有区别。
矩阵可以视为数组来运算，数组也可视为矩阵来运算。
矩阵运算是通过运算符与数组运算相区别。
（1）直接定义
键入：A=[1 2 3;4 5 6]
输出：
A =
    1    2    3
    4    5    6
键入：A(2,3)=0
输出：
A =
    1    2    3
4    5    0
（2）创建数组（三种常用方法）
◆冒号组成的等增量语句：X=[初值：增量：终值]
键入：x=[0:0.1:1]
输出：x=
0    0.1000    0.2000    0.3000    0.4000    0.5000    0.6000  0.7000    0.8000    0.9000    1.0000
◆调用函数linspace(初值，终值，点数)
键入：x=linspace(0,pi,11)
输出：x=
0    0.3142    0.6283    0.9425    1.2566    1.5708    1.8850
2.1991    2.5133    2.8274    3.1416
◆向量编址和表达式结合
键入：a=5:10
输出：a=
5    6    7    8    9    10
键入：d=[a(1:2:5),-1,0,20]
输出：d=
5    7    9    -1    0    20
键入：x=[0,0.1*pi,0.2*pi,0.3*pi];
输出：y=
      0    0.3090    0.5878    0.8090
◆数组元素用下标访问
y(3)      %  表示y的第3个元素
y([2,3])  %  表示y的第2、3两个元素
◆矩阵的剪裁与拼接
A=[1 2 3；4 5 6；7 8 9]
A(r,:)    %  A的第r行
A(:,r)    %  A的第r列
C=A（1：2，[1，3]）  %  A的第1，2行，第1，3列
A=[11 12 13;14 15 16;17 18 19]
b(1:6)=A(:,2:3)  %把A第2，3列元素赋给向量b
◆ 一些特殊的矩阵
a=[]            %产生一个矩阵
b=zeros(m,n)    %产生一个m行n列的零矩阵
c=ones(m,n)    %产生一个m行n列的元素全为1的矩阵
d=eye(m,n)    %产生一个m行n列的单位矩阵
◆ 数组的运算
a=[a1 a2 a3],b=[b1 b2 b3],c=标量
标量加法    a+c=[a1+c a2+c a3+c];
数组乘法    a.*b=[a1*b1 a2*b2 a3*b3]
数组右除    a./b=[a1/b1 a2/b2 a3/b3]
数组左除    a.\b=[b1/a1 b2/a2 b3/a3]
数组求幂    a.^c=[a1^c a2^c a3^c],  a.^b=[a1^b1 a2^b2 a3^b3]
◆矩阵的运算
A.2  图形功能
A2。1二维图形
1.基本的绘图命令
格式1：plot(y)      %以元素序号为横坐标，y为纵坐标的曲线；
格式2：plot(x,y)    %输入两个数组的情况，以x为横坐标，y为纵坐标的曲线；
格式3：plot(x1,y1,x2,y2,┅)  %对每一对x,y绘制图形。例1：
clear all;
x=linspace(0,2*pi,100);
y=sin(x);
plot(x,y)
例2：x=[0 1 2 3 4 5 6 ];y=[0 1 4 9 16 25 36];plot(x,y)；
2. 基本的绘图控制
修饰图形主要是给图形的线条规定不同的线型（默认线型是实线
）、标志符号、颜（默认颜是兰
），加上图形标题、说明文字、坐标轴、图例，设置坐标尺寸比例等。
plot(x,y,‘颜和线型’)
plot(x1,y1,‘option1’, x2,y2, ‘option2’...)
        对每一不同配对的x、y曲线图形设置不同属性（如线型、标志符、曲线颜等）
线型、点型和颜
标识符
颜 
标识符
线型和点型
y
黄
.
点
m
品红
o
圆圈
c
青
x
x号
r
红
+
+号
g
绿
-
实线
b
蓝
*
星号
w
白
:
虚线
k
黑
-.
点划线
--
长划线
例3
x=[0 1 2 3 4 5 6 ];y=[0 1 4 9 16 25 36];plot(x,y,'r:o');
例4 （m文件）
x=[0 1 2 3 4 5 6 ];y=[0 1 4 9 16 25 36];plot(x,y,'r:o'),
xlabel('序号');ylabel('取值');
clear all;
3.  多幅图形
x1=[3.5 5.3 5.1 5.8 4.2 6.0 6.8 5.5 3.1 7.2 4.5 4.9 8.0 6.5 6.5 3.7 6.2 7.0 4.0 4.5 5.9 5.6 4.8 3.9];
x2=[9 20 18 33 31 13 25 30 5 47 25 11 23 35 39 21 7 40 35 23 33 27 34 15];
x3=[6.1 6.4 7.4 6.7 7.5 5.9 6.0 4.0 5.8 8.3 5.0 6.4 7.6 7.0 5.0 4.0 5.5 7.0 6.0 3.5 4.9 4.3 8.0
5.0];
Y=[33.2 40.3 38.7 46.8 41.4 37.5 39.0 40.7 30.1 52.9 38.2 31.8 43.3 44.1 42.5 33.6 34.2 48.0 38.0 35.9 40.4 36.8 45.2 35.1];
subplot(1,3,1),plot(x1,Y,'*'),title('Y与x1的散点图')
subplot(1,3,2),plot(x1,Y,'+'),title('Y与x2的散点图')

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