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MATLAB与科学计算.ppt

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MATLAB与科学计算,一、前言,MATLAB:matrix laboratory的缩写,矩阵实验室的意思。一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件。自MATLAB4.0版本问世以来,该软件成为最具有吸引力,应用最为广泛的科学计算语言。我们这个课就拿MATLAB6.1版本来讲。(6.x版本大同小异),学习该软件的必要性:目前,MATLAB软件不仅走入企业、公司和科研机构,而且在高等院校也是从大学生到博士生都必须掌握的一项基本技能,是必不可少的计算工具,。 MATLAB功能:数值计算、符号运算和图形处理。,学习它的意义:随着计算机科学和计算软件的发展,数学系学生必须掌握一门好的计算软件。这是我们就业、继续身造或做科研工作所要用到的。是当代大学生必备的一项技能。,其它计算软件:MATHEMATIC(数学分析问题的计算);IDL(航天、控制),FOETRAN、BASIC(科学计算)。可以说一个人掌握了一门计算软件,再学习其它计算软件很容易。,MATLAB桌面平台:(1)主窗口:整个大的窗口(其它几个窗口都包括在其中) (2)命令窗口(command window):》为运算提示符,表示MATLAB在准备状态。当在提示符后输入一段运算式并按回车键后,就给出计算结果,(3)历史窗口(command history):保留命令历史记录,这方便于使用者查询。双击历史窗口中的某一行命令,即可在命令窗口中执行该命令。,(4)当前目录窗口(current directory):在当前目录窗口中可显示或改变当前目录,也可以显示当前目录下的文件,并提供搜索功能。,(5)发行说明书窗口(launch pad):用来说明用户所拥有的Mathworks公司产品的工具包、演示以及帮助信息。 (6)工作间管理窗口(workspace):显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数学结构、字节数及其类型。,命令窗口查询帮助:help+函数名,当用户知道函数名字,而不知道其用法时,用help命令可以去了解此函数的用法。如:help inv,MATLAB标点的含义: (1)分号;……区分行以及取消运行显示等。例:A=[1,2;3,4]与A=[1,2;3,4];的区别。(2) 逗号,……区分列及函数参数分隔符等。例:=[1,2;3,4] ,B=[1,4,3;3,2,1;4,5,6],(3)小括号():指定运算过程的先后次序等。例:x=0.5;y=sin(x)/(2+cos(x))z= sin(x)/2+cos(x)(4)方括号[ ]:矩阵定义标志等。见上。,(5)续行号…:例:y=sin(x)/(2+cos(x)) 也可写为y=sin(x)…/(2+cos(x)),(6)百分号%:注释标记,该行%以后的语句不执行。例 %线性规划程序 %a=0.5; b=sin(x);%正弦函数,(6)等号=:赋值标记。见上。 (7)单引号’ ’:字符串表示符,单引号里面的内容为字符串。单引号一定在英文状态下输入例: a='xingtai college' (8)冒号’:’:有多种应用功能,学习过程中注意。如:选取矩阵的所有行、列;矩阵定义,二、数值计算,变量:MATLAB语言不需要对所使用的变量进行事先声明,也不需要指定其类型,它会自动根据所赋予变量的值或所进行的操作来确定变量的类型。如果变量重新赋值将会用新值代替旧值。如:a=1b=0.5c=a*bc=3,变量命名的规则: (1)变量名区分大小写; (2)变量名长度不能超过31位; (3)必须以字母开头,变量名中可包含字母、数字、下划线,但不能使用标点。,常量:MATLAB中有些预定义的变量,这些特殊的变量称为常量。常用到的有:i,j: 虚数单位;pi: π;NaN: 表示不定值,比如0/0;inf: 无穷大(infinit),比如1/0。,算术操作符:+、-:加,减;可以通用。*,^,\ , / :分别为矩阵乘,乘方,左除,右除;.*, .^ , .\ , ./ :分别为数组乘,乘方,左除,右除;此时向量的运算不会满足矩阵的运算法则。注意矩阵的加点运算结果。,如: a1=2; a2=[1,2,3,4]; b2=[4,3,2,1]; a1+a2 a1-a2 a2-a1 a1*a2,a1./a2 %a1/a2是错误的写法 a1.\a2 a2-b2 a2+b2 a2.*b2 %a2*b2是错误的写法 a2./b2 b2./a2 a2.\b2,例 已知水的黏度随温度的变化公式为 μ=μ0/(1+at+bt2)其中μ0=1.785×10-3,a=0.03368,b=0.000221,求水在0,20,40,80℃时的黏度。 程序如下:,miu0=1.785e-3; a=0.03368; b=0.000221; t=0:20:80 miu
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