数学实验常用命令

时间:2025-02-22

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MATLAB常用的基本数学函数

abs(x):纯量的绝对值或向量的长度

angle(z):复数z的相角(Phase angle)

sqrt(x):开平方

real(z):复数z的实部

imag(z):复数z的虚部

conj(z):复数z的共轭复数

round(x):四舍五入至最近整数

fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数

floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数

ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数

rat(x):将实数x化为分数表示

rats(x):将实数x化为多项分数展开

sign(x):符号函数 (Signum function)。

当x<0时,sign(x)=-1;

当x=0时,sign(x)=0;

当x>0时,sign(x)=1。

rem(x,y):求x除以y的余数

gcd(x,y):整数x和y的最大公因数

lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数

exp(x):自然指数

pow2(x):2的指数

log(x):以e为底的对数,即自然对数或

log2(x):以2为底的对数

log10(x):以10为底的对数

MATLAB常用的三角函数

sin(x):正弦函数

cos(x):余弦函数

tan(x):正切函数

asin(x):反正弦函数

acos(x):反余弦函数

atan(x):反正切函数

sinh(x):双曲正弦函数

cosh(x):双曲余弦函数

tanh(x):双曲正切函数

asinh(x):反双曲正弦函数

acosh(x):反双曲余弦函数

atanh(x):反双曲正切函数

变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算:

x = [1 3 5 2];

y = 2*x+1

y =

3 7 11 5

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小提示:变数命名的规则

1.第一个字母必须是英文字母

2.字母间不可留空格

3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多余字母

用于向量的常用函数有:

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(Sorting)

length(x): 向量x的元素个数

norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度

sum(x): 向量x的元素总和

prod(x): 向量x的元素总乘积

cumsum(x): 向量x的累计元素总和

cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积

dot(x, y): 向量x和y的内积

cross(x, y): 向量x和y的外积

(大部份的向量函数也可适用于矩阵,详见下述。)

下表即为MATLAB常用到的永久常数。

i或j:基本虚数单位

eps:系统的浮点(Floating-point)精确度

inf:无限大, 例如1/0

nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0

pi:圆周率 p(= 3.1415926...)

realmax:系统所能表示的最大数值

realmin:系统所能表示的最小数值

nargin: 函数的输入变量个数

nargout: 函数的输出变量个数

2.基本xy平面绘图命令

plot是绘制一维曲线的基本函数,但在使用此函数之前,我们需先定义曲线上每一点的x及y坐标。下例可画出一条正弦曲线:

close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x坐标

y=sin(x); % 对应的y坐标

plot(x,y);

MATLAB基本绘图函数

plot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)

loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)

semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度

semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度

若要画出多条曲线,只需将坐标对依次放入plot函数即可

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plot(x, sin(x), x, cos(x));

若要改变颜色,在坐标对后面加上相关字串即可:

plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');

若要同时改变颜色及图线型态(Line style),也是在坐标对后面加上相关字串即可:

plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');

plot绘图函数的叁数

字元 颜色 字元 图线型态

y 黄色 . 点

k 黑色 o 园

w 白色 x x

b 蓝色 + +

g 绿色 * *

r 红色 - 实线

c 亮青色 : 点线

m 锰紫色 -. 点虚线

图形完成后,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围: axis([0, 6, -1.2, 1.2]);

此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:

xlabel('Input Value'); % x轴注解

ylabel('Function Value'); % y轴注解

title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题

legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解

grid on; % 显示格线

可用subplot来同时画出数个小图形于同一个视窗之中:

subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));

subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));

subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));

subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));

其他各种二维绘图函数

bar 长条图

errorbar 图形加上误差范围

fplot 较精确的函数图形

polar 极坐标图

hist 累计图

rose 极坐标累计图

stairs 阶梯图

stem 针状图

fill 实心图

feather 羽毛图

compass 罗盘图

quiver 向量场图

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针对每个函数举例,当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式: close all; % 关闭所有的图形视窗

x=1:10;

y=rand(size(x));

bar(x,y);

如果已知资料的误差量,就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做资料的误差量:

x = linspace(0,2*pi,30);

y = sin(x);

e = std(y)*ones(size(x));

errorbar(x,y,e)

对于变化剧烈的函数,可用fplot来进 …… 此处隐藏:3017字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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