目 錄

第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 學(xué)生版MATLAB 2
1.3 MATLAB在工業(yè)中的應(yīng)用 2
1.3.1 電氣工程 3
1.3.2 生物醫(yī)學(xué)工程 3
1.3.3 流體動力學(xué) 3
1.4 解決工程和科學(xué)中的問題 5
第2章 MATLAB環(huán)境 8
2.1 啟動 8
2.2 MATLAB窗口 10
2.2.1 命令窗口 10
2.2.2 命令歷史 10
2.2.3 工作區(qū)窗口 11
2.2.4 當(dāng)前文件夾窗口 13
2.2.5 文檔窗口 14
2.2.6 圖形窗口 14
2.2.7 編輯窗口 15
2.3 用MATLAB解決問題 15
2.3.1 使用變量 15
2.3.2 數(shù)據(jù)類型 17
2.3.3 數(shù)值數(shù)組的計算 18
2.3.4 數(shù)值顯示 32
2.4 保存工作成果 36
2.4.1 保存變量 36
2.4.2 程序 38
2.4.3 分節(jié)模式 43
小結(jié) 45
習(xí)題 48
第3章 MATLAB內(nèi)置函數(shù) 55
3.1 內(nèi)置函數(shù)的使用 55
3.2 幫助功能的使用 57
3.3 初等數(shù)學(xué)函數(shù) 58
3.3.1 常見的計算 58
3.3.2 舍入函數(shù) 61
3.3.3 離散數(shù)學(xué) 62
3.4 三角函數(shù) 65
3.5 數(shù)據(jù)分析函數(shù) 69
3.5.1 最大值和最小值 69
3.5.2 平均數(shù) 71
3.5.3 和與積 72
3.5.4 數(shù)值的排序 73
3.5.5 確定矩陣大小 76
3.5.6 標(biāo)準(zhǔn)差和方差 81
3.6 隨機數(shù) 86
3.6.1 均勻隨機數(shù) 86
3.6.2 高斯隨機數(shù) 87
3.7 復(fù)數(shù) 89
3.8 計算的局限性 92
3.9 特殊值和其他函數(shù) 94
小結(jié) 95
習(xí)題 98
第4章 MATLAB矩陣運算 103
4.1 數(shù)值矩陣運算 103
4.1.1 定義數(shù)值矩陣 103
4.1.2 冒號運算符的使用 105
4.2 利用meshgrid求解雙變量問題 109
4.3 特殊矩陣 116
4.3.1 全零矩陣 117
4.3.2 全1矩陣 117
4.3.3 對角矩陣 118
4.3.4 魔方矩陣 119
4.4 字符矩陣和字符串矩陣簡介 120
4.4.1 字符矩陣 121
4.4.2 字符串矩陣 122
小結(jié) 124
習(xí)題 126
第5章 繪圖 133
5.1 二維繪圖 133
5.1.1 基本繪圖 133
5.1.2 線型、顏色和標(biāo)記 139
5.1.3 坐標(biāo)軸的縮放和注釋 142
5.2 子圖—分塊圖布局 148
5.3 其他類型的二維圖 151
5.3.1 極坐標(biāo)圖 151
5.3.2 對數(shù)圖 153
5.3.3 條形圖和餅形圖 157
5.3.4 直方圖 158
5.3.5 雙y軸圖 161
5.3.6 函數(shù)圖 164
5.4 三維圖 165
5.4.1 三維線圖 165
5.4.2 曲面圖 166
5.5 用菜單欄工具編輯圖形 171
5.6 由工作區(qū)窗口創(chuàng)建圖形 173
5.7 保存圖形 174
5.8 其他繪圖選項 174
小結(jié) 175
習(xí)題 177
第6章 自定義函數(shù) 185
6.1 創(chuàng)建函數(shù)文件 185
6.1.1 語法 185
6.1.2 注釋 192
6.1.3 多輸入多輸出函數(shù) 192
6.1.4 無輸入或無輸出的函數(shù) 197
6.1.5 確定輸入和輸出參數(shù)的數(shù)量 198
6.1.6 局部變量 200
6.1.7 全局變量 201
6.1.8 查看函數(shù)文件代碼 202
6.2 子函數(shù) 203
6.2.1 在其他函數(shù)中使用子函數(shù) 203
6.2.2 MATLAB程序中的子函數(shù) 207
6.3 創(chuàng)建自己的函數(shù)工具箱 208
6.4 匿名函數(shù)和函數(shù)句柄 209
6.5 復(fù)合函數(shù) 211
小結(jié) 211
習(xí)題 213
第7章 輸入/輸出控制 218
7.1 自定義輸入 218
7.2 輸出選項 222
7.2.1 顯示函數(shù) 223
7.2.2 格式化輸出—fprintf函數(shù) 225
7.2.3 格式化輸出—sprintf函數(shù) 231
7.2.4 table函數(shù) 233
7.3 圖形輸入 234
7.4 從文件中讀寫數(shù)據(jù) 235
7.4.1 導(dǎo)入數(shù)據(jù) 235
7.4.2 導(dǎo)出數(shù)據(jù) 238
7.5 調(diào)試代碼 238
7.5.1 代碼分析器 239
7.5.2 調(diào)試工具欄 239
小結(jié) 242
習(xí)題 243
第8章 邏輯函數(shù)和選擇結(jié)構(gòu) 248
8.1 關(guān)系運算符與邏輯運算符 248
8.2 流程圖和偽代碼 250
8.3 邏輯函數(shù) 252
8.3.1 find命令 252
8.3.2 find命令的流程圖和偽代碼 255
8.4 邏輯索引 258
8.5 選擇結(jié)構(gòu) 262
8.5.1 簡單if語句 262
8.5.2 if/else結(jié)構(gòu) 262
8.5.3 elseif結(jié)構(gòu) 263
8.5.4 switch/case語句 267
8.5.5 menu函數(shù) 272
8.6 調(diào)試 276
小結(jié) 276
習(xí)題 278
第9章 循環(huán)結(jié)構(gòu) 288
9.1 for循環(huán) 289
9.2 while循環(huán) 295
9.3 break和continue 302
9.4 中斷循環(huán) 303
9.5 嵌套循環(huán) 307
9.6 提高循環(huán)效率 307
小結(jié) 310
習(xí)題 311
第10章 矩陣代數(shù) 316
10.1 矩陣運算和函數(shù) 316
10.1.1 轉(zhuǎn)置 316
10.1.2 點積 317
10.1.3 矩陣乘法 323
10.1.4 矩陣的冪 325
10.1.5 逆矩陣 326
10.1.6 行列式 328
10.1.7 叉積 330
10.1.8 單位矩陣 333
10.2 求解線性方程組 334
10.2.1 用逆矩陣解方程 335
10.2.2 用矩陣左除方法求解方程 338
10.2.3 利用行階梯矩陣的逆運算函數(shù)求解方程組 341
10.3 特殊矩陣 347
小結(jié) 347
習(xí)題 350
第11章 其他類型的數(shù)組 355
引言 355
11.1 數(shù)值型數(shù)據(jù)類型 356
11.1.1 雙精度浮點數(shù) 356
11.1.2 單精度浮點數(shù) 357
11.1.3 整數(shù) 359
11.1.4 復(fù)數(shù) 360
11.2 字符數(shù)據(jù)和字符串?dāng)?shù)據(jù) 361
11.2.1 創(chuàng)建字符數(shù)組和字符串?dāng)?shù)組 361
11.2.2 字符編碼方案 362
11.3 符號數(shù)據(jù) 365
11.4 邏輯數(shù)據(jù) 365
11.5 稀疏數(shù)組 366
11.6 分類數(shù)組 367
11.7 時間數(shù)組 367
11.8 多維數(shù)組 371
11.9 元胞數(shù)組 373
11.10 結(jié)構(gòu)數(shù)組 375
11.11 表格數(shù)組 380
11.11.1 從工作區(qū)變量中創(chuàng)建表格 380
11.11.2 從數(shù)據(jù)文件中創(chuàng)建表格數(shù)組 382
11.11.3 使用表格信息 386
11.12 時間表數(shù)組 388
小結(jié) 392
習(xí)題 394
第12章 符號數(shù)學(xué)運算 401
12.1 符號代數(shù) 401
12.1.1 創(chuàng)建符號變量 402
12.1.2 符號表達(dá)式和符號方程的處理 405
12.2 求解表達(dá)式和方程 407
12.2.1 solve函數(shù) 407
12.2.2 求解方程組 411
12.2.3 替換和符號函數(shù) 413
12.3 符號繪圖 417
12.3.1 fplot函數(shù) 417
12.3.2 其他的符號繪圖函數(shù) 420
12.4 計量單位 424
12.5 微積分運算 428
12.5.1 微分 428
12.5.2 積分 433
12.6 微分方程 439
12.6.1 一階微分方程 440
12.6.2 高階微分方程 441
12.6.3 微分方程組 441
12.7 將符號表達(dá)式轉(zhuǎn)換為匿名函數(shù) 442
小結(jié) 443
習(xí)題 445
第13章 數(shù)值計算方法 452
13.1 插值 452
13.1.1 線性插值 452
13.1.2 三次樣條插值 453
13.1.3 外插法 458
13.1.4 多維插值 458
13.2 曲線擬合 460
13.2.1 線性回歸 460
13.2.2 過零點線性回歸 462
13.2.3 多項式回歸 463
13.2.4 polyval函數(shù) 464
13.3 交互式擬合工具 471
13.3.1 基本擬合工具 471
13.3.2 曲線擬合工具箱 473
13.4 差分與數(shù)值微分 473
13.4.1 diff函數(shù) 473
13.4.2 前向、后向和中心差分法 476
13.5 數(shù)值積分 481
13.6 求微分方程的數(shù)值解 485
13.6.1 函數(shù)句柄輸入 487
13.6.2 求解過程中要注意的問題 487
13.6.3 求解高階微分方程 489
13.6.4 邊值問題 490
13.6.5 偏微分方程 492
小結(jié) 492
習(xí)題 494
第14章 高級繪圖 500
14.1 圖像 500
14.1.1 圖像類型 502
14.1.2 讀寫圖像文件 511
14.2 圖形對象 512
14.2.1 曲線句柄 513
14.2.2 圖形窗口句柄 515
14.2.3 坐標(biāo)軸句柄 516
14.2.4 坐標(biāo)軸注釋 518
14.2.5 屬性編輯器 518
14.3 動畫 519
14.3.1 重繪和擦除 519
14.3.2 電影 521
14.4 其他可視化方法 525
14.4.1 透明度 525
14.4.2 隱藏線 526
14.4.3 光源 527
14.5 三維體可視化簡介 528
14.5.1 標(biāo)量數(shù)據(jù)的三維體可視化 528
14.5.2 矢量數(shù)據(jù)的三維體可視化 530
小結(jié) 531
習(xí)題 534
第15章 Simulink簡介 537
15.1 應(yīng)用 537
15.2 入門 537
15.3 Simulink求解微分方程 545
小結(jié) 550
習(xí)題 551
附錄A 特殊字符、命令和函數(shù) 554
附錄B 坐標(biāo)軸放縮技術(shù) 566
附錄C 年度氣象數(shù)據(jù)匯總 568