- •Тема 5. Программная реализация математических моделей
- •5.1 Краткая характеристика matlab
- •Формирование массивов в системе matlab
- •Некоторые специальные символы
- •Элементарные математические функции
- •Некоторые графические функции
- •Интерактивный доступ к справочной информации и документации
- •Примеры: a) Найти функции линейной алгебры. Открываем последовательность окон:
- •5.2 Задачи линейной алгебры, вычисление функций и построение графиков
- •5.3. Решение нелинейных алгебраических уравнений и аппроксимация функций
- •Аппроксимация функции
- •5.4 Решение обыкновенных дифференциальных уравнений и вычисление интегралов
- •Вычисление интегралов
- •Контрольные вопросы
Некоторые специальные символы
( ) - указание последовательности выполнения операций. Примеры:
a) задать массив x от 0 до 3 с шагом 0.1 и представить в виде столбца: x =(0 : 0.5 : 2)′
b)
вычислить
:
y=(x+0.5)/2
[ ] - формирование массивов (см. раздел “Формирование массивов в системе MATLAB”)
% - с этого символа начинаются комментарии. Они могут быть в виде отдельных строк либо следовать после любой из команд.
; этот символ используется: a) для подавления вывода на экран результатов вычислений; b) для отделения строк матриц.
: - этот символ используется для формирования векторов, а также для выделения строк или столбцов массива.
pi - число π = 3,141592653897
ans - результат выполнения операции в том случае, если выходная переменная не указана (в этом случае MATLAB использует переменную ans).
inf - этот символ появляется на экране, когда при вычислении в одной из ячеек переполняется разрядная сетка (“фактическая” ∞). Например, при выполнении операции деления на нуль.
NaN - специальная переменная для обозначения неопределенного значения, результата операций типа: 0/0, inf/inf и т.д.
Элементарные математические функции
abs - абсолютное значение, например, пусть x = [-2 4 –8.5], тогда abs(x) = [2 4 8.5].
sin, cos, tan и т.д. – тригонометрические функции, аргументы (углы) задаются в радианах. Например, t = cos(x);
ехр - экспоненциальная функция (ex), например: y = exp(x);
log - натуральный логарифм, например: c = log(d);
log10 – десятичный логарифм, например, z = log10(y);
sqrt - квадратный корень, например: b = sqrt(a);
Некоторые графические функции
figure - функция для открытия графического окна на экране
xlabel, ylabel - функции для наименования осей x и y
title - функция для размещения заголовка над графиком
plot (x,y) - функция для построения двумерного графика зависимости y = f(x) в декартовых координатах (тип маркера, цвет и тип линии на графике выбирается автоматически);
plot (x1, y1, LineSpec1, x2, y2, LineSpec2,...) - функция для построения на графическом окне нескольких зависимостей с заданием для каждой линии маркера, цвета и типа линии.
polar(x,y) – функция для построения зависимости y = f(x) в полярных координатах.
meshgrid(x, y) - функция задает прямоугольную сетку на плоскости (x, y) в виде двумерных массивов, которые определяются заданными векторами x и y.
Пример: [X,Y] = meshgrid(1:0.5:2,10:14). В результате получаем:
X = 1 1.5 2 Y = 10 10 10
1 1.5 2 11 11 11
1 1.5 2 12 12 12
1 1.5 2 13 13 13
1 1.5 2 14 14 14
mesh(x,y,z) - функция выводит на экран трехмерную сетчатую поверхность зависимости z = f(x, y).
surf(x,y,z) - функция выводит на экран сплошную сетчатую поверхность зависимости z = f(x, y).
Интерактивный доступ к справочной информации и документации
Существуют несколько способов для получения информации о функциях системы MATLAB.
1. Команда help имя_функции. Набирается в непосредственно в командном окне MATLAB Command Window. Например: help sin.
2. Меню HELP командного окна. Это меню дает полную справочную информацию о системе MATLAB, содержит больше подробностей и примеров, чем по команде help. Пользователь может ознакомиться с полной документацией по системе MATLAB (подменю Contents), либо открыть список всех функций в алфавитном порядке (подменю Index), либо организовать поиск по имени (подменю Search). Также есть возможность открыть список функций по категориям (MATLAB Functions Listed by Category), открыть список примеров по категориям (Index of Documentation Examples) и другие возможности.
