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《matlab數(shù)值分析實驗》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、數(shù)值分析實驗董海云數(shù)理學(xué)院數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中心157目錄0Matlab介紹入門知識31緒論171.1例題解答171.2Matlab中數(shù)值計算精度202線性方程組的直接解法222.1例題解答222.2Matlab解線性方程組常用命令介紹363線性方程組的迭代解法383.1例題解答383.2Matlab迭代解法用到的函數(shù)介紹534方陣特征值和特征向量的計算554.1例題解答554.2Matlab關(guān)于方陣特征值為特征向量函數(shù)介紹625非線性方程求根645.1例題解答645.2Matlab非線性方程求根的命令856插值法866.1例題解答866.2Matlab插值函數(shù)介紹1017數(shù)據(jù)擬合和最佳平
2、方逼近1037.1例題解答1037.2Matlab數(shù)據(jù)擬合命令介紹1138數(shù)值積分與數(shù)值微分1148.1例題解答1149常微分方程數(shù)值解法1389.1例題解答1389.2Matlab常微分方程數(shù)值解常用命令介紹1541570Matlab介紹入門知識1.Matlab簡介MATLAB的含義是矩陣實驗室(MATRIXLABORATORY),主要用于方便矩陣的存取,其基本元素是無須定義維數(shù)的矩陣.MATLAB自問世以來,就是以數(shù)值計算稱.MATLAB進(jìn)行數(shù)值計算的基本單位是復(fù)數(shù)數(shù)組(或稱陣列),這使得MATLAB高度“向量化”.經(jīng)過十幾年的完善和擴(kuò)充,現(xiàn)已發(fā)展成為線性代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具.由于
3、它不需定義數(shù)組的維數(shù),并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù),使之在求解諸如信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問題時,顯得大為簡捷、高效、方便,這是其它高級語言所不能比擬的.MATLAB中包括了被稱作工具箱(TOOLBOX)的各類應(yīng)用問題的求解工具.工具箱實際上是對MATLAB進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用的一系列MATLAB函數(shù)(稱為M文件),它可用來求解各類學(xué)科的問題,包括信號處理、圖象處理、控制系統(tǒng)辨識、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等.隨著MATLAB版本的不斷升級,其所含的工具箱的功能也越來越豐富,因此,應(yīng)用范圍也越來越廣泛,MATLAB提供的工具箱已覆蓋信號處理、系統(tǒng)控制、統(tǒng)計計算、優(yōu)化計算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、
4、小波分析、偏微分方程、模糊邏輯、動態(tài)系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)辨識和符號運算等領(lǐng)域.當(dāng)前它的使用范圍涵蓋了工業(yè)、電子、醫(yī)療、建筑等各行各業(yè).MATLAB中包括了圖形界面編輯GUI,讓使用者也可以象VB、VC、VJ、DELPHI等那樣進(jìn)行一般的可視化的程序編輯.在命令窗口(matlabcommandwindow)鍵入simulink,就出現(xiàn)(SIMULINK)窗口.以往十分困難的系統(tǒng)仿真問題,用SIMULINK只需拖動鼠標(biāo)即可輕而易舉地解決問題,這也是近來受到重視的原因所在.MATLAB語言由美國TheMathWorks開發(fā),最早是由C.Moler用Fortran語言編寫的,用來方便地調(diào)用LINP
5、ACK和EISPACK矩陣代數(shù)軟件包的程序.后來他創(chuàng)立了MATHHWORKS公司,對MATLAB作了大量的、堅持不懈的改進(jìn).CleveB.Moler是TheMathWork公司的主席和首席科學(xué)家.曾任密歇系教授.他在兩個計算機(jī)硬件制造商Intel公司的Hypercube組織和ArdenComputers公司工作了五年.他的主要專業(yè)興趣在于數(shù)值分析和科學(xué)計算.他是MATLAB軟件的創(chuàng)始者,也是著名的矩陣計算軟件包LINPACK和EISPACK的著作這一,已撰寫了三本有相關(guān)數(shù)值方法的教材.同時,他在SIAM(美國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會)歷任期刊編輯、委員會成員和副總裁,并從1996年開始擔(dān)任
6、理事會成員.2.Matlab入門知識Matlab變量名是以字母開頭,后接字母、數(shù)字或下劃線的字符序列,最多63個字符.在MATLAB中,變量名區(qū)分字母的大小寫.賦值語句:變量=表達(dá)式或表達(dá)式其中表達(dá)式是用運算符將有關(guān)運算量連接起來的式子,其結(jié)果是一個矩陣.clear命令用于刪除MATLAB工作空間中的變量.who和whos這兩個命令用于顯示在MATLAB工作空間中已經(jīng)駐留的變量名清單.who命令只顯示出駐留變量的名稱,whos在給出變量名的同時,還給出它們的大小、所占字節(jié)數(shù)及數(shù)據(jù)類型等信息.利用MAT文件可以把當(dāng)前MATLAB157工作空間中的一些有用變量長久地保留下來,擴(kuò)展名是.m
7、at.MAT文件的生成和裝入由save和load命令來完成.常用格式為:save文件名[變量名表][-append][-ascii]load文件名[變量名表][-ascii]其中,文件名可以帶路徑,但不需帶擴(kuò)展名.mat,命令隱含一定對.mat文件進(jìn)行操作.變量名表中的變量個數(shù)不限,只要內(nèi)存或文件中存在即可,變量名之間以空格分隔.當(dāng)變量名表省略時,保存或裝入全部變量.-ascii選項使文件以ASCII格式處理,省略該選項時文件將以二進(jìn)制格式處理.save命