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《MATLAB數(shù)學(xué)手冊(cè)教程_第1章_矩陣及其基本運(yùn)算.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第1章矩陣及其基本運(yùn)算第1章矩陣及其基本運(yùn)算MATLAB,即“矩陣實(shí)驗(yàn)室”,它是以矩陣為基本運(yùn)算單元。因此,本書從最基本的運(yùn)算單元出發(fā),介紹MATLAB的命令及其用法。1.1矩陣的表示1.1.1數(shù)值矩陣的生成1.實(shí)數(shù)值矩陣輸入MATLAB的強(qiáng)大功能之一體現(xiàn)在能直接處理向量或矩陣。當(dāng)然首要任務(wù)是輸入待處理的向量或矩陣。不管是任何矩陣(向量),我們可以直接按行方式輸入每個(gè)元素:同一行中的元素用逗號(hào)(,)或者用空格符來(lái)分隔,且空格個(gè)數(shù)不限;不同的行用分號(hào)(;)分隔。所有元素處于一方括號(hào)([])內(nèi);當(dāng)矩陣是多維(三維以上),且方括號(hào)內(nèi)的元素是維數(shù)較低的矩陣時(shí),會(huì)有多
2、重的方括號(hào)。如:>>Time=[111212345678910]Time=111212345678910>>X_Data=[2.323.43;4.375.98]X_Data=2.433.434.375.98>>vect_a=[12345]vect_a=12345>>Matrix_B=[123;>>234;345]Matrix_B=123234345>>Null_M=[]%生成一個(gè)空矩陣2.復(fù)數(shù)矩陣輸入復(fù)數(shù)矩陣有兩種生成方式:第一種方式例1-1>>a=2.7;b=13/25;>>C=[1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.
3、5+1]C=1.00005.4000+0.5200i0.85440.70715.30004.50001MATLAB6.0數(shù)學(xué)手冊(cè)第2種方式例1-2>>R=[123;456],M=[111213;141516]R=123456M=111213141516>>CN=R+i*MCN=1.0000+11.0000i2.0000+12.0000i3.0000+13.0000i4.0000+14.0000i5.0000+15.0000i6.0000+16.0000i1.1.2符號(hào)矩陣的生成在MATLAB中輸入符號(hào)向量或者矩陣的方法和輸入數(shù)值類型的向量或者矩陣在形式上很相
4、像,只不過(guò)要用到符號(hào)(symbol)矩陣定義函數(shù)sym,或者是用到符號(hào)定義函數(shù)syms,先定義一些必要的符號(hào)變量,再像定義普通矩陣一樣輸入符號(hào)矩陣。1.用命令sym定義矩陣:這時(shí)的函數(shù)sym實(shí)際是在定義一個(gè)符號(hào)表達(dá)式,這時(shí)的符號(hào)矩陣中的元素可以是任何的符號(hào)或者是表達(dá)式,而且長(zhǎng)度沒(méi)有限制,只是將方括號(hào)置于用于創(chuàng)建符號(hào)表達(dá)式的單引號(hào)中。如下例:例1-3>>sym_matrix=sym('[abc;Jack,HelpMe!,NOWAY!],')sym_matrix=[abc][JackHelpMe!NOWAY!]>>sym_digits=sym('[123;abc
5、;sin(x)cos(y)tan(z)]')sym_digits=[123][abc][sin(x)cos(y)tan(z)]2.用命令syms定義矩陣先定義矩陣中的每一個(gè)元素為一個(gè)符號(hào)變量,而后像普通矩陣一樣輸入符號(hào)矩陣。例1-4>>symsabc;>>M1=sym('Classical');>>M2=sym('Jazz');>>M3=sym('Blues')>>syms_matrix=[abc;M1,M2,M3;int2str([235])]syms_matrix=[abc][ClassicalJazzBlues][235]把數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的符號(hào)矩陣
6、。數(shù)值型和符號(hào)型在MATLAB中是不相同的,它們之間不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)化。MATLAB提供了一個(gè)將數(shù)值型轉(zhuǎn)化成符號(hào)型的命令,即sym。2第1章矩陣及其基本運(yùn)算例1-5>>Digit_Matrix=[1/3sqrt(2)3.4234;exp(0.23)log(29)23^(-11.23)]>>Syms_Matrix=sym(Digit_Matrix)結(jié)果是:Digit_Matrix=0.33331.41423.42341.25863.36730.0000Syms_Matrix=[1/3,sqrt(2),17117/5000][5668230535726899*2^
7、(-52),7582476122586655*2^(-51),5174709270083729*2^(-103)]注意:矩陣是用分?jǐn)?shù)形式還是浮點(diǎn)形式表示的,將矩陣轉(zhuǎn)化成符號(hào)矩陣后,都將以最接近原值的有理數(shù)形式表示或者是函數(shù)形式表示。1.1.3大矩陣的生成對(duì)于大型矩陣,一般創(chuàng)建M文件,以便于修改:例1-6用M文件創(chuàng)建大矩陣,文件名為example.mexm=[456468873257955216875448881365456788982154566845896545987548810963377]在MATLAB窗口輸入:>>example;>>size(exm
8、)%顯示exm的大小ans=56%表示exm有5行6