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数学建模


第1章 MATLAB操作基础 章 操作基础
1.1 1.2 1.3 1.4 MATLAB概述 概述 MATLAB的运行环境与安装 的运行环境与安装 MATLAB集成环境 集成环境 MATLAB帮助系统 帮助系统

1.1 MATLAB概述 概述
? 1.1.1 MATLAB的发展 的发展
1984年,MATLAB第1版(DOS版) 年 第 版 版 1992年,MATLAB4.0版 年 版 1994年,MATLAB 4.2版 年 版 1997年 1997年,MATLAB 5.0版 5.0版 1999年,MATLAB 5.3版 年 版 2000年,MATLAB 6.0版 年 版 2001年,MATLAB 6.1版 年 版 2002年,MATLAB 6.5版 年 版 2004年,MATLAB 7.0版 年 版

1.1.2 MATLAB的主要功能 的主要功能
? 1.数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位,还提 以矩阵作为数据操作的基本单位, 以矩阵作为数据操作的基本单位 供了十分丰富的数值计算函数。 供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言 和著名的符号计算语言Maple相结合, 相结合, 和著名的符号计算语言 相结合 使得MATLAB具有符号计算功能。 具有符号计算功能。 使得 具有符号计算功能 ? 2.绘图功能 . MATLAB提供了两个层次的绘图操作:一种是对 提供了两个层次的绘图操作: 提供了两个层次的绘图操作 图形句柄进行的低层绘图操作, 图形句柄进行的低层绘图操作,另一种是建立在 低层绘图操作之上的高层绘图操作。 低层绘图操作之上的高层绘图操作。

? 3.编程语言 . MATLAB具有程序结构控制、函数调用、 具有程序结构控制、 具有程序结构控制 函数调用、 数据结构、输入输出、 数据结构、输入输出、面向对象等程序语 言特征,而且简单易学、编程效率高。 言特征,而且简单易学、编程效率高。 4.MATLAB工具箱 . 工具箱 MATLAB包含两部分内容:基本部分和 包含两部分内容: 包含两部分内容 各种可选的工具箱。 各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类:功能性工具 工具箱分为两大类: 工具箱分为两大类 箱和学科性工具箱。 箱和学科性工具箱。

1.1.3 初识MATLAB 初识 ? 例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)); ? 例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。 的全部根。 的全部根 p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量 建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根 求根

? 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1) ? 例1-4 求解线性方程组。 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b

1.2 MATLAB 6.5集成环境 集成环境
? 启动 启动MATLAB后,将进入MATLAB 6.5集 后 将进入 集 成环境包括: 成环境包括
– – – – – – MATLAB主窗口、 主窗口、 主窗口 命令窗口(Command Window)、 命令窗口 、 工作空间窗口(Workspace)、 工作空间窗口 、 命令历史窗口(Command History)、 命令历史窗口 、 当前目录窗口(Current Directory) 当前目录窗口 启动平台窗口(Launch Pad)。 启动平台窗口 。

当MATLAB安装完 安装完 毕并首次启动时, 毕并首次启动时, 展现在屏幕上的界 面为MATLAB的默 面为 的默 认界面, 认界面,如右图所 示。

? 1.3.2 主窗口
1.菜单栏 . 主窗口的菜单栏, 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏,共包含 主窗口的菜单栏 共包含File、 、 Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。 个菜单项。 、 、 、 和 个菜单项 ? 2.工具栏 . MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了 个命令 主窗口的工具栏共提供了10个命令 主窗口的工具栏共提供了 按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令,但比 按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令, 菜单命令使用起来更快捷、方便。 菜单命令使用起来更快捷、方便。

? 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口,用 的主要交互窗口, 命令窗口是 的主要交互窗口 于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。 结果。 MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 命令窗口中的“ 命令窗口中的 为命令提示 表示MATLAB正在处于准备状态。在 正在处于准备状态。 符,表示 正在处于准备状态 命令提示符后键入命令并按下回车键后, 命令提示符后键入命令并按下回车键后, MATLAB就会解释执行所输入的命令,并 就会解释执行所输入的命令, 就会解释执行所输入的命令 在命令后面给出计算结果。 在命令后面给出计算结果。

? 如果一个命令行很长,一个物理行之内写 如果一个命令行很长, 不下,可以在第一个物理行之后加上3个小 不下,可以在第一个物理行之后加上 个小 黑点并按下回车键, 黑点并按下回车键,然后接着下一个物理 行继续写命令的其他部分。 行继续写命令的其他部分。 ? 3个小黑点称为续行符,即把下面的物理行 个小黑点称为续行符, 个小黑点称为续行符 看作该行的逻辑继续。 看作该行的逻辑继续。 在MATLAB里,有很多的控制键和方向键 里 可用于命令行的编辑。 可用于命令行的编辑。

? 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 用于存储各种变量和 工作空间是 结果的内存空间。 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明,可对变量进行观察、编辑、 量类型说明,可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。 保存和删除。

? 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1.当前目录窗口 . 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 当前目录是指 运行文件时的工作 目录, 目录,只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。 函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录,还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能。 搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 将用户目录设置成当前目录也可使用 命 令。例如,将用户目录c:\mydir设置为当前 例如,将用户目录 设置为当前 目录,可在命令窗口输入命令: 目录,可在命令窗口输入命令: cd c:\mydir

? 2.MATLAB的搜索路径 . 的搜索路径 当用户在MATLAB命令窗口输入一条命令 当用户在 命令窗口输入一条命令 后,MATLAB按照一定次序寻找相关的文 按照一定次序寻找相关的文 基本的搜索过程是: 件。基本的搜索过程是: (1) 检查该命令是不是一个变量。 检查该命令是不是一个变量。 (2) 检查该命令是不是一个内部函数。 检查该命令是不是一个内部函数。 (3) 检查该命令是否当前目录下的 文件。 检查该命令是否当前目录下的M文件 文件。 (4) 检查该命令是否 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其 搜索路径中其 他目录下的M文件 文件。 他目录下的 文件。

? 用户可以将自己的工作目录列入 用户可以将自己的工作目录列入MATLAB 搜索路径,从而将用户目录纳入MATLAB 搜索路径,从而将用户目录纳入 系统统一管理。设置搜索路径的方法有: 系统统一管理。设置搜索路径的方法有: (1) 用path命令设置搜索路径。例如,将 命令设置搜索路径。 命令设置搜索路径 例如, 用户目录c:\mydir加到搜索路径下,可在命 加到搜索路径下, 用户目录 加到搜索路径下 令窗口输入命令: 令窗口输入命令: path(path,’c:\mydir’)

1.4 MATLAB帮助系统 帮助系统
1.4.1 帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下3种方法: 进入帮助窗口可以通过以下 种方法: 种方法 (1) 单击 单击MATLAB主窗口工具栏中的 主窗口工具栏中的Help按 主窗口工具栏中的 按 钮。 (2) 在命令窗口中输入 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或 、 或 doc。 。 (3) 选择 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选 菜单中的“ 菜单中的 选 项。

? 1.4.2 帮助命令
MATLAB帮助命令包括 帮助命令包括help、lookfor以及 、 以及 帮助命令包括 模糊查询。 模糊查询。 1.help命令 . 命令 命令窗口中直接输入help命 在MATLAB 6.5命令窗口中直接输入 命令窗口中直接输入 命 令将会显示当前帮助系统中所包含的所有 项目,即搜索路径中所有的目录名称。 项目,即搜索路径中所有的目录名称。同 可以通过help加函数名来显示该函数的 样,可以通过 加函数名来显示该函数的 帮助说明。 帮助说明。

? 2.lookfor命令 . 命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 命令对搜索范围内的M文件进 果,lookfor命令对搜索范围内的 文件进 命令对搜索范围内的 行关键字搜索,条件比较宽松。 行关键字搜索,条件比较宽松。 lookfor命令只对 文件的第一行进行关键 命令只对M文件的第一行进行关键 命令只对 字搜索。若在lookfor命令加上 选项,则 命令加上-all选项 字搜索。若在 命令加上 选项, 可对M文件进行全文搜索 文件进行全文搜索。 可对 文件进行全文搜索。

? 1.4.3 演示系统
在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡, 选项卡, 在帮助窗口中选择演示系统 选项卡 然后在其中选择相应的演示模块, 然后在其中选择相应的演示模块,或者在 命令窗口输入Demos,或者选择主窗口 命令窗口输入 , Help菜单中的 菜单中的Demos子菜单,打开演示系 子菜单, 菜单中的 子菜单 统。

? 1.4.4 远程帮助系统
在MathWorks公司的主页 公司的主页 (http://www.mathworks.com)上可以找到很多 上可以找到很多 有用的信息, 有用的信息,国内的一些网站也有丰富的信 息资源。 息资源。


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