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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