ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

В.Н.Шакин, Т.И.Семенова

Основы работы с математическим пакетом Matlab

Учебное пособие

Москва 2015

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

В.Н.Шакин, Т.И.Семенова

Основы работы с математическим пакетом Matlab

Учебное пособие

для направления

11.03.02 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Москва 2015

УДК 32.973.26018.2

Шакин В.Н., Семенова Т.И. Основы работы с математическим пакетом Matlab. Учебное пособие / МТУСИ. – М., 2015. – 133 с.

Учебное пособие посвящено для работы с пакетом Matlab, являющимся

на настоящий момент одной из самых современных математических пакетов.

В первом разделе пособия, достаточно полно описываются элементы рабочей среды последних версий Matlab.

Второй раздел пособия составляет материал, посвященный технологиям решения средствами Matlab задач вычислительной математики: аппроксимация и интерполяция функций, решение нелинейных и дифференциальных уравнений, оптимизация функций.

Ил. 119, табл. 22, список лит 4 назв.

Издание утверждено советом факультета .

Протокол № от

Рецензенты: М.Я.Клепцов, д.т.н., профессор

© Московский технический университет

связи и информатики, 2015

Содержание

Введение…………………………………………………… 5

Раздел 1. Основы работы с математическим пакетом

Matlab……………………………………………………………… 11

Тема 1.1. Элементы рабочей среды Matlab………………………. 11

1. Элементы рабочей среды Matlab и простейшие

вычисления………………………………………………... 11

2. Основные объекты системы Matlab……………………... 26

3. Лабораторная работа по теме……………………………. 36

4. Контрольные вопросы по теме ………………………….. 38

Тема 1.2. Векторы, матрицы и построение графиков

в системе Matlab………………………………………….. 39

1.2.1. Векторы и матрицы…………………………………… 39

1.2.2. Построение графиков и визуализация вычислений

в системе Matlab………………………………………. 47

1.2.3. Лабораторная работа по теме………………..………. 57

1.2.4. Контрольные вопросы по теме………………………. 61

Тема 1.3. Средства Matlab для создания и описания

m-файлов………………………………….……………...... 62

1.3.1. Основные понятия и средства программирования

в Matlab…………………………………………………. 62

1.3.2. Описание и работа со script-файлами…………………. 64

1.3.3. Описание и работа с m-функциями…………………… 67

1.3.4. Алгоритмические операторы Matlab ………… …….. 70

1.3.5. Примеры решения задач с использованием m-файлов.. 81

1.3.6. Лабораторная работа по теме …………………………. 84

1.3.7. Контрольные вопросы по теме…………………………. 89

Раздел 2. Технология решения вычислительных

задач средствами Matlab…………………………… 90

Тема 2.1. Решение нелинейных уравнений………………………. 90

2.1.1. Численное решение нелинейных уравнений………….. 90

2.1.2. Лабораторная работа по теме …………………………. 94

2.1.3. Контрольные вопросы по теме………………………… 96

Тема 2.2. Технология аппроксимации и интерполяции

функций в среде пакета Matlab………………………… 97

2.2.1. Аппроксимация и интерполяция функций…………….. 97

2.2.2. Лабораторная работа по теме …………………………. 102

2.2.3. Контрольные вопросы по теме………………………… 104

Тема 2.3. Технология интегрирования в среде Matlab …….... 105

2.3.1. Вычисление неопределенных и определенных

интегралов……………………………………………. 105

2.3.2. Лабораторная работа по теме ………………………. 109

2.3.3. Контрольные вопросы по теме……………………… 112

Тема 2.4. Технология решения обыкновенных

дифференциальных уравнений……..………………. 113

2.4.1. Численное решение обыкновенных

дифференциальных уравнений……………………… 113

2.4.2. Лабораторная работа по теме……………………..... 118

2.4.3. Контрольные вопросы по теме……………………… 120

Тема 2.5. Технология решения задач одномерной

оптимизации………………………………………….. 121

2.5.1. Решение задач одномерной оптимизации …………. 121

2.5.2. Лабораторная работа по теме………………………. 124

2.5.3. Контрольные вопросы по теме ……………………… 125

Тема 2.6. Технология решения задач многомерной

оптимизации…………………………………………… 126

2.6.1. Решение задач многомерной оптимизации………… 126

2.6.2. Лабораторная работа по теме……..………………... 129

2.6.3. Контрольные вопросы по теме……………………... 131

Список литературы……………………………………………….. 131