- •Основные понятия Matlab
- •ВЫЧИСЛЕНИЯ
- •Особенности ввода команд и данных
- •Элементы данных в ML
- •Переменные в ML
- •Выражения
- •ОПЕРАЦИИ
- •Простейшие арифметические операции (АО)
- •Операции отношения
- •Логические операции
- •Приоритет элементарных операций в ML
- •Основные математические функции MatLab
- •Ввод и вывод информации. Операторы ввода/вывода
- •<имя переменной>= input(<текст>)
- •Для этого используют несколько способов.
- •disp(strcat('x=', num2str(x)))
- •y=sprintf('x=%3.1f ', x)
- •%[флаг][ширина поля вывода][точность] тип (спецификатор) формата
- •x=<значение>; y=<значение>; z=<значение>;
- •>> sprintf('x=%4.2f; y=%5.3f; z=%d;',x,y,z)
- •Условный оператор
- •МНОЖЕСТВЕННЫЙ ВЫБОР
- •Определенные циклы
- •Неопределенные циклы
- •ЗАДАНИЕ И ОБРАБОТКА ВЕКТОРОВ И МАТРИЦ
- •Способы задания векторов
- •<имя пер.>=[<значение1> <значение2> ….<значениеN>]
- •<имя пер.>=<нач. значение>:<шаг>:<конечное значение>
- •linspace (<нач. значение>,<кон. значение>,<кол. значений>)
- •Задание матриц
- •Операции
- •Операции над векторами – то же самое
- •Поэлементные операции
- •ОСОБЫЕ МАТРИЦЫ
- •Матрица случайных чисел:
- •Автоматическое заполнение матриц. Формирование матрицы блоками
- •>> X=[eye(4), 3*ones(4); 5*ones(4),9*eye(4)]
- •Дополнительно из задач
- •Применение функций обработки данных к векторам и матрицам
- •>> help datafun
- •Функции для векторов
- •Для матриц
- •Сумма элементов в столбцах матрицы:
- •Сумма элементов в строках матрицы:
- •Сумма элементов вектора:
- •Получение из матрицы вектора
- •Произведение элементов матрицы по столбцам:
- •Произведение элементов матрицы по строкам:
- •Максимальное значение в каждом столбце:
- •Максимальное значение в каждой строке:
- •Максимум во всей матрице
- •Наименьшее значение:
- •Среднее значение
- •Среднее арифметическое в столбцах. Результат – вектор-строка из средних арифметических в каждом столбце:
- •В строках
- •Сортировка.
- •по убыванию:
- •по убыванию
- •’’Зеркальное’’ отображение матрицы относительно вертикальной оси:
- •’’Зеркальное’’ отображение матрицы относительно горизонтальной оси:
- •Примеры использования
- •среднего и суммы:
- •Для матрицы:
- •Найти наибольшее значение среди элементов <8
- •Для матрицы
- •Сумму элементов побочной диагонали
- •Сумму элементов главной диагонали
- •Нормы матрицы
- •>> max_stolb=max(sum(abs(В)))
- •Найти среднее арифметическое в каждом столбце
- •Пр. Удалить максимальный элемент в векторе
- •Пр. Вставить значение 100 в вектор после элемента с номером k=3
- •Пр. В матрице поменять местами столбцы с минимальным и максимальным элементами.
- •[m_min,jmin]=min(min(b));
- •[m_max,jmax]=max(max(b));
- •buf=b(:, jmin);
- •Пр. Поменять порядок следования элементов в векторе
- •Еще полезные функции all, any и find и их использование
- •Для вектора
- •Получить индексы элементов, равных 2
- •Графика ML
- •Построение простейших графиков функций одной переменной Графики параметрических и кусочно-заданных функций
- •Plot(x, y, ‘<тип маркера, обозначение цвета и тип линий>’)
- •Отображение нескольких кривых на одном графике (в одних осях)
- •hold off
- •Вывод нескольких графиков в одном графическом окне
- •subplot(m, n, p),
- •Изменение масштаба графика
- •Диаграммы
- •Трехмерные графики
- •Т=-2:0.01:2; % задали вектор значений аргумента
- •Построение поверхности в 3-мерном пространстве
- •% Поверхность z=f(x,y)
- •Решение типовых математических задач
- •Файлы функций
- •function [рез.1, рез.2…рез.N] = <имя функции> (пар.1, пар.2,…пар.N)
- •[y1, y2,…,yn]=<имя функции>(<список вх. факт. параметров>)
- •<имя функции>(<список входных фактических параметров>)
- •function <имя функции> (пар.1, пар.2,…пар.n)
- •Отличия файла-функции от скрипт-файла
- •Примеры
- •function y=mysin(x)
- •Пример функции с 3 выходными параметрами
- •Использование функций для задач вычислительной математики
- •Построение графика функций
- •Действия с полиномами (многочленами)
- •Решение системы линейных уравнений.
- •Численное интегрирование
- •[i, n]=quadl (fun, a, b, tol, trace),
- •Решение уравнений
- •Нахождение минимума функции на заданном отрезке
- •Функция eval
- •Файл меню
- •while k~=6
- •Символьные вычисления в ML
- •Преобразование символьных выражений
- •Построение графиков символьных функций
- •Решение уравнений и систем
- •Решение дифференциальных уравнений и систем
- •Вычисление пределов
- •Определение производной
- •Вычисление интеграла
столбца матрицы.
Сумма элементов в строках матрицы:
Для получения суммы элементов в строках матрицы в команде
указывается второй входной аргумент (признак) – 2.
>> sum(A, 2)
ans =
6
15
24
Результат – вектор-столбец, каждый элемент которого равен сумме
элементов соответствующей строки.
Для векторов результат не зависит от формы вектора (столбец или строка)
Пусть имеем вектор X
>> X=[9 2 3 4 15 6 1 7 ];
Сумма элементов вектора:
>>
sum(X)
ans = 47
>> sum(X’)
ans = 47
Получение из матрицы вектора
>> A(:) %результат – вектор столбец в порядке следования по
столбцам ans =
1
4
7
2
5
8
3
6
9
Для получения вектора-строки можно использовать
50
транспонирование: |
|
|
|
|
|
|||
>> A(:)' |
|
|
|
|
|
|
|
|
ans = |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
7 |
2 |
5 |
8 |
3 |
6 |
9 |
Для получения суммы всех элементов матрицы можно использовать команду
>>sum(sum(A)) или sum(A(:))
ans = 45
Для вычисления произведения правила такие же. По умолчанию произведение считается по столбцам.
Произведение элементов матрицы по столбцам:
>>
prod(A)
ans =
28 80 162
Произведение элементов матрицы по строкам:
>> prod(A,2)
ans =
6
120
504
или
>> prod(A')
ans =
6 120 504
Функции sum и prod можно использовать, например, для вычисления произведения и суммы чисел от 1 до 5
>> prod(1:5) % Факториал числа 5 ans =
120
>>
sum(1
:5)
51
ans = 15
Есть функции, которые выдают наибольшее и наименьшее значения в
столбцах матрицы. Результат – вектор-строка. При нахождении наибольшего и наименьшего значения в строках матрицы результат – вектор
- столбец
Максимальное значение в каждом столбце:
>> max(A) или >> max(A, 1) ans =
7 8 9 % результат – вектор из максимумов каждого столбца
Максимальное значение в каждой строке:
>>
max(A')
ans =
3 6 9
или так
>> max(A, [], 2) % результат – вектор столбец
% [] - пустой второй параметр
ans =
3
6
9
Максимум во всей матрице
>> max(max(A)) или max(A(:))
ans =
9
max(X,Y) сравнивает 2 матрицы X и Y поэлементно, результат -
матрица, состоящая из максимумов в каждой паре, returns an array the same size as X and Y with the largest elements taken from X or Y. Either one can be a scalar.
Наименьшее значение:
>> |
|
%в |
min(A) |
|
столбцах |
ans = |
|
|
1 |
2 |
3 |
52