鲁达 1.1 MATLAB发展历程与主要特点、功能
一、Matlab简介
Matlab(Matrix Laboratory)是由MathWorks公司开发的，目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，它广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业，也是国内外高校和研究部门进行多科学研究的重要工具.
l Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用Matlab来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，并且Math Work也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到Matlab函数库中方便自己以后调用，此外许多的Matlab爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
l 20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。
二、Matlab主要特点
1、语言简单易学
2、代码短小高效
3、计算功能强大
4、绘图非常方便
5、扩充能力强大
6、帮助功能完整
三、MATLAB的主要功能
1．数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能
MATLAB语言具有强大的绘图功能，具有很多绘图函数命令，可以绘制二维、三维图形，还可以进行动画的制作等等.
幻灯片6
l 3．编程语言
MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据
l 结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，
l 而且简单易学、编程效率高。
4．MATLAB工具箱
l 优化工具箱
l 统计工具箱
l 金融分析工具箱
l 通信系统工具箱
l 图像处理工具箱
l 数据库工具箱
l 控制系统工具箱
l …………………
l
l 常用函数
l Matlab内部常数
l eps：浮点相对精度
l pi：圆周率
l exp：自然对数的底数e
l i 或 j：基本虚数单位
l inf：无限大， 例如1/0 infinity
l NaN：非数值（Not a number），例如0/0
l pi：圆周率 p（= 3.1415926...）
l realmax：系统所能表示的最大数值
l realmin：系统所能表示的最小数值
l nargin: 函数的输入引数个数
l nargout: 函数的输出引数个数
l MATLAB常用基本数学函数
l abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度
l angle(z)：复数z的相角(Phase angle)
l sqrt(x)：开平方
l real(z)：复数z的实部
l imag(z)：复数z的虚部
l conj(z)：复数z的共轭复数
l round(x)：四舍五入至最近整数
l fix(x)：向零整数
l floor(x)：向负无穷取整
l ceil(x)：向正无穷取整
l rat(x)：将实数x化为分数表示
l rats(x)：将实数x化为多项分数展开
l sign(x)：符号函数 (Signum function)。
l 当x<0时，sign(x)=-1；
l 当x=0时，sign(x)=0;
l 当x>0时，sign(x)=1。
l rem(x,y)：求x除以y的馀数
l gcd(x,y)：整数x和y的最大公因数
l lcm(x,y)：整数x和y的最小公倍数
l exp(x) ：自然指数
l pow2(x)：2的指数
l log(x)：以e为底的对数，即自然对数或
l log2(x)：以2为底的对数
l log10(x)：以10为底的对数
l MATLAB常用三角函数
l sin(x)：正弦函数
l cos(x)：余弦函数
l tan(x)：正切函数
l asin(x)：反正弦函数
l acos(x)：反余弦函数
l atan(x)：反正切函数
l atan2(x,y)：四象限的反正切函数
l sinh(x)：超越正弦函数
l cosh(x)：超越余弦函数
l tanh(x)：超越正切函数
l asinh(x)：反超越正弦函数
l acosh(x)：反超越余弦函数
l atanh(x)：反超越正切函数
l 适用于向量的常用函数有
l min(x): 向量x的元素的最小值
l max(x): 向量x的元素的最大值
l mean(x): 向量x的元素的平均值
l median(x): 向量x的元素的中位数
l std(x): 向量x的元素的标准差
l diff(x): 向量x的相邻元素的差
l sort(x): 对向量x的元素进行排序（Sorting）
l length(x): 向量x的元素个数
l norm(x): 向量x的欧氏（Euclidean）长度
l sum(x): 向量x的元素总和
l prod(x): 向量x的元素总乘积
l cumsum(x): 向量x的累计元素总和
l cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积
l dot(x, y): 向量x和y的内积
l cross(x, y): 向量x和y的外积
1.2 初识MATLAB
当MATLAB安装完毕并首次启动时，展现在屏幕上的界面为MATLAB的默认界面，如右图所示。
l 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。
MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。
l 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。
l 命令历史记录窗口
在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
Matlab 举例
l 例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
>> x=[0:0.5:360]*pi/180;
>> plot(x,sin(x),x,cos(x));
例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。
>> p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量
>> x=roots(p); %求根
l 例1-3 求定积分
>> quad('x.*log(1+x)',0,1)
l 例1-4 求解线性方程组。
>> a=[2, -3, 1 %可以有逗号或空格分开
l 8 3 2
l 45 1 -9];
>> b=[4;2;17];
>> x=inv(a)*b