线性代数实践及 MATLAB 入门：第 2 版PDF电子书下载

第一篇 MATLAB语言入门第1章 MATLAB语言概述 2

1.1 MATLAB语言的发展 2

1.2 MATLAB语言的特点 3

1.3 MATLAB的工作环境 4

1.3.1　命令窗 4

1.3.2　图形窗 6

1.3.3　文本编辑窗 8

1.4　演示程序 8

第2章　基本语法 10

2.1　变量及其赋值 10

2.1.1　标识符与数 10

2.1.2　矩阵及其元素的赋值 11

2.1.3　复数 12

2.1.4　变量检查 13

2.1.5　基本赋值矩阵 15

2.2　矩阵的初等运算 16

2.2.1　矩阵的加减乘法 16

2.2.2　矩阵除法及线性方程组的解 18

2.2.3　矩阵的乘方和幂次函数 20

2.2.4　矩阵结构形式的提取与变换 21

2.3　元素群运算 22

2.3.1　数组及其赋值 22

2.3.2　元素群的四则运算和幂次运算 23

2.3.3　元素群的函数 24

2.4　逻辑判断及流程控制 25

2.4.1　关系运算 25

2.4.2　逻辑运算 27

2.4.3　流程控制语句 28

2.5　基本绘图方法 32

2.5.1　直角坐标中的两维曲线 32

2.5.2　线型、点型和颜色 33

2.5.3　多条曲线的绘制 34

2.5.4　屏幕控制和其他二维绘图 35

2.5.5　三维曲线和曲面 40

2.5.6　特殊图形和动画 42

2.5.7　彩色、光照和图像 44

2.5.8　低层图形屏幕控制功能 46

2.6　M文件及程序调试 48

2.6.1　主程序文件 49

2.6.2　人机交互命令 50

2.6.3 函数文件 51

2.6.4　文件编辑器及程序调试 53

第3章 MATLAB的开发环境和工具 54

3.1　MATLAB与其他软件的接口关系 54

3.1.1 与磁盘操作系统的接口关系 54

3.1.2　与文字处理系统WinWord的关系 57

3.1.3　图形文件的转储 58

3.1.4　低层输入输出函数库 58

3.1.5 与C和FORTRAN子程序的动态链接 60

3.2　MATLAB的文件管理系统 60

3.2.1　安装后的MATLAB文件管理系统 60

3.2.2　MATLAB自身的用户文件格式 61

3.2.3　文件管理和搜索路径 61

3.2.4　与目录和搜索有关的命令 62

3.2.5　搜索顺序 63

3.3 MATLAB 6.x的开发环境 63

3.3.1　桌面系统的内容 63

3.3.2　桌面命令菜单简介 64

3.3.3 MATLAB 6.x的用户界面 65

第4章 MATLAB的其他函数库 67

4.1　数据分析函数库（datafun函数库） 67

4.1.1　基本的数据分析 67

4.1.2　用于场论的数据分析函数 69

4.1.3　用于随机数据分析的函数 69

4.1.4　用于相关分析和傅里叶分析的函数 70

4.2　矩阵的分解与变换（matfun函数库） 72

4.2.1　线性方程组的系数矩阵 72

4.2.2　矩阵的分解 73

4.2.3　矩阵的特征值分析 75

4.2.4　特殊矩阵库（specmat） 75

4.3 多项式函数库（polyfun） 76

4.3.1 多项式的四则运算 77

4.3.2　多项式求导、求根和求值 78

4.3.3 多项式拟合 79

4.3.4　多项式插值 80

4.3.5　线性微分方程的解（residue） 82

4.4 函数功能和数值积分函数库（funfun） 83

4.4.1 函数功能和数值积分函数库的主要子程序 83

4.4.2　非线性函数的分析 84

4.4.3　任意函数的数值积分 86

4.5　字符串函数库（strtun） 88

4.5.1　字符串的赋值 89

4.5.2　字符串语句的执行 89

4.5.3　字符串输入输出 90

4.6　稀疏矩阵函数库（sparfun） 90

4.7　图形界面函数库（guitools） 92

4.8　数据类型函数库（datatypes） 93

4.8.1 结构阵列 94

4.8.2　单元阵列 95

4.8.3　类和对象 96

4.9　符号数学（Symbolic Math）工具箱简介 99

4.9.1 Symbolic工具箱的主要功能 99

4.9.2　符号数学式的基本表示方法 99

4.10　习题 101

第二篇　线性代数实践第5章　预备知识 106

5.1 实验在线性代数中的重要性 106

5.2　实验部分的内容组成 108

5.3　直线和平面的快速绘制程序 109

5.4　随机整数矩阵的生成程序 112

5.5　特殊矩阵的生成程序 113

5.6　线性代数建模与应用概述 113

5.7　习题 115

第6章　用行阶梯法解线性方程 118

6.1　线性方程组的MATLAB表示方法 118

6.2　初等行变换和高斯消元子程序 121

6.3　行阶梯形式的生成 123

6.4　MATLAB中的行阶梯生成函数 126

6.5　用行阶梯法解欠定方程组 127

6.6　应用实例 130

6.6.1　平板稳态温度的计算 130

6.6.2　化学方程的配平 131

6.6.3　电阻电路的计算 133

6.6.4　交通流量的分析 134

6.7 习题 136

第7章　用矩阵运算法解线性方程 138

7.1　矩阵运算规则的MATLAB实现 138

7.2　初等变换乘子矩阵的生成 142

7.3　行列式的定义和计算 145

7.4　矩阵的秩和矩阵求逆 148

7.5　用矩阵“除法”解线性方程 150

7.6　应用实例 151

7.6.1　网络的矩阵分割和连接 151

7.6.2　用逆阵进行保密编译码 152

7.6.3　减肥配方的实现 153

7.6.4　弹性梁的柔度矩阵 154

7.6.5 网络和图 156

7.7　习题 158

第8章　用向量空间解线性方程组 161

8.1 向量和向量空间 161

8.2　向量空间和基向量 164

8.3 向量的内积和正交性 167

8.4　齐次解空间 171

8.5　超定方程的解——最小二乘问题 173

8.6　应用实例 177

8.6.1　价格平衡模型 177

8.6.2　宏观经济模型 179

8.6.3　信号流图模型 180

8.6.4　数字滤波器系统函数 182

8.7　习题 184

第9章　线性变换及其特征 187

9.1　平面上线性变换的几何意义 187

9.2　二维矩阵特征值的几何意义 189

9.3　三维空间中线性变换的几何意义 193

9.4　基变换与坐标变换 197

9.5　特征值和特征向量的MATLAB求法 198

9.6　对称矩阵对角化与二次型主轴 201

9.7　奇异值分解简介 206

9.8　应用实例 209

9.8.1　人口迁徙模型 209

9.8.2　产品成本的计算 211

9.8.3　情报检索模型 212

9.9 习题 214

第10章　后续课矩阵建模增补 216

10.1　多项式插值问题 216

10.2　坐标测量仪测定中的拟合问题 217

10.3　天体轨道测量的曲线拟合问题 219

10.4　静力学问题 221

10.5　材料力学的静不定问题 222

10.6　二自由度机械振动的模态分析 224

10.7　交流稳态电路的复数矩阵解 226

10.8　线性系统零输入响应的计算 227

10.9　计算频谱用的DFT矩阵 228

10.10　最优化有限冲激响应（FIR）数字滤波器设计 230

10.11　信号流图的矩阵建模和计算机求解 232

10.12 自动控制系统的矩阵建模 235

结束语 238

附录A　关于MATLAB基本部分函数索引的说明 240

附录B　有关美国“用软件工具增强线性代数教学”计划的资料 241

参考文献 251