MATLAB 6工程计算及应用PDF电子书下载

第1章 MATLAB简介 1

1.1 初识MATLAB 2

1.2 MATLAB的历史背景 2

1.3 MATLAB的特点 3

1.3.1 编程效率高 3

1.3.2 用户使用方便 3

1.3.3 扩充能力强 3

1.3.4 语句简单 3

1.3.5 高效方便的矩阵和数组运算 4

1.3.6 方便的绘图功能 4

1.3.7　开放的源程序 4

1.4 MATLAB的构成 4

1.4.1 MATLAB工作环境 4

1.4.2　MATLAB数学函数库 4

1.4.3　MATLAB语言 5

1.4.4　句柄图形 5

1.4.5 MATLAB应用程序接口（API） 5

第2章 MATLAB 6.0的基础知识 7

2.1 MATLAB 6.0的安装 8

2.1.1 安装前的准备工作 8

2.1.2 安装过程 8

2.2 MATLAB6.0的桌面和桌面工具 11

2.2.1 命令窗口和命令历史窗口 12

2.2.2 开始菜单 13

2.2.3 帮助浏览器 14

2.2.4 当前目录浏览器和搜索路径 15

2.2.5 工作空间浏览器 16

2.2.6　程序编辑器 17

第3章　数组 19

3.1　数组的创建 20

3.1.1 构造数组 20

3.1.2 创建数组的常用方法 20

3.2　数组中元素的引用和变形 22

3.3　数组运算 23

3.3.1 标量与数组之间的运算 24

3.3.2 数组与数组之间的运算 24

3.4　数组操作 25

3.4.1 MATLAB对数据的物理存放形式 25

3.4.2 数组的下标 26

3.4.3 多维数组维间处理的几个函数 29

3.5　字符串和数组 31

3.5.1 字符串 32

3.5.2　字符串转换 34

3.5.3 字符串函数 36

3.5.4 字符串细胞数组 37

3.6　结构数组 38

3.6.1 定义一个结构数组 39

3.6.2 结构数组的基本操作 40

第4章 MATLAB矩阵运算 43

4.1　矩阵定义 44

4.2　矩阵的基本运算 45

4.2.1 矩阵的加减运算 45

4.2.2 矩阵的乘法 45

4.2.3 矩阵的除法 46

4.2.4 矩阵转置和共轭转置 48

4.2.5 矩阵指数运算 48

4.2.6　矩阵对数运算 50

4.2.7 矩阵开方运算 51

4.3　特殊矩阵 51

4.3.1 空矩阵 52

4.3.2 Eye矩阵 52

4.3.3 Compan矩阵 53

4.3.4　Hadamard矩阵 53

4.3.5 Toeplitz矩阵 53

4.3.6　Wilkinson特征值测试矩阵 54

4.3.7 magic,hilb,invhilb,pascal,rand和randn矩阵 54

4.4　稀疏矩阵 55

4.4.1 创建和转换稀疏矩阵 57

4.4.2 稀疏矩阵的查看 58

4.4.3 稀疏矩阵的特例 59

4.4.4 稀疏矩阵的运算 62

4.4.5 系数阵为稀疏矩阵的线性方程组 66

4.4.6 稀疏矩阵的特征值和奇异值 67

第5章　运算符和逻辑函数 71

5.1　运算符 72

5.1.1 算术运算符 72

5.1.2 关系运算符 73

5.1.3 逻辑运算符 74

5.1.4 关系运算和逻辑运算的综合应用 76

5.2　逻辑函数 76

5.2.1 函数all,any 77

5.2.2　函数exist 78

5.2.3 函数find 78

5.2.4 检测状态函数 80

5.2.5 函数logical 81

第6章　数学函数 83

6.1　舍入函数 84

6.2　指数函数和对数函数 85

6.3　符号函数 87

6.4　复数函数 87

6.5　三角函数和双曲线函数 88

6.5.1 正、余弦和双曲正、余弦函数 88

6.5.2 正切和双曲线正切函数 89

第7章　MATLAB语言程序设计 91

7.1 M文件 92

7.1.1 命令文件 92

7.1.2 函数文件 92

7.2　变量和常量 96

7.2.1 局部变量和全局变量 96

7.2.2 常量 97

7.3　程序流程语句 98

7.3.1 赋值语句结构 98

7.3.2 循环语句结构 99

7.3.3 条件语句结构 102

7.3.4 开关语句结构 105

7.3.5 试探式语句结构 106

7.4 日期和时间函数 106

7.5 MATLAB语言编程技巧 107

7.5.1 测定程序执行时间 107

7.5.2 加快MATLAB程序执行的方法 107

7.6　错误和警告信息 110

7.6.1 错误处理 110

7.6.2 显示错误和警告信息 112

第8章 MATLAB科学绘图 113

8.1 图形窗口 114

8.2　二维平面绘图 114

8.2.1 基本二维图形绘制语句 114

8.2.2 其他二维图形绘制语句 117

8.2.3 二维图形的标注方法 120

8.2.4 图形窗口的分割和多个对象的显示 122

8.2.5 用户交互输入 125

8.2.6 二维绘图函数 126

8.3 空间三维绘图 137

8.3.1 绘制三维曲线 138

8.3.2 绘制曲面网线图 138

8.3.3 三维表面图 140

8.3.4 等高线图的绘制 141

8.3.5 三维图形的颜色效果 143

8.3.6 三维图形的光照处理 145

8.3.7 图形剪切技术 145

8.3.8 图形的消隐与透视 147

8.3.9 三维图形的视角设置与变换矩阵 148

8.4　特殊三维绘图函数 150

8.4.1 三维直方图 150

8.4.2 三维彗星图 151

8.4.3 三维饼图和柄图 152

8.4.4　三维向量场图 153

8.4.5 球面图和瀑布水线图 154

8.4.6 meshc,meshz,surfc和surfl函数的应用 155

第9章　MATLAB在数值分析中的应用 159

9.1 函数、插值和曲线拟合分析 160

9.1.1 MATLAB中的多项式 160

9.1.2 求函数零点 163

9.1.3 求函数的极值 164

9.1.4 插值 166

9.1.5 曲线拟合 174

9.2　积分和微分 177

9.2.1 积分 177

9.2.2 数值微分 183

9.3　线性方程系统 185

9.3.1 矩阵的特征参数 186

9.3.2 矩阵的三角分解和Cholesky分解 191

9.3.3 矩阵的QR分解 194

9.3.4 线性方程组的求解 195

第10章　MATLAB在统计中的应用 201

10.1　统计工具箱简介 202

10.2　概率分布及函数 202

10.2.1 概率分布函数和密度函数 202

10.2.2 概率分布随机数的产生 204

10.2.3 均值和方差 206

10.3　描述性统计 206

10.3.1 样本均值和中值 207

10.3.2 方差、标准差、极差和协方差 207

10.3.3 百分位数及其图形描述 208

10.3.4 相关系数 210

10.3.5 样本峰度和偏度 210

10.4　参数估计 211

10.4.1 参数估计概述 211

10.4.2 参数估计的调用函数 211

10.5　假设检验 214

10.5.1 单一样本均值的假设检验 214

10.5.2 两个样本均值差异的检验 216

10.6　统计绘图 217

10.6.1　box图 217

10.6.2 正态概率图 218

10.6.3 威布尔图 219

10.6.4 分位数—分位数图 219

10.6.5 最小二乘拟合线 221

10.6.6　帕累托图 221

10.6.7 回归残差图 222

10.7　方差分析 223

10.7.1 单因素方差分析 223

10.7.2 双因素方差分析 224

10.8　回归分析 226

10.8.1 多元线性回归 226

10.8.2 多项式回归 230

10.8.3 二次响应曲面模型 232

10.9　非线性回归 235

10.9.1 函数nlinfit 235

10.9.2 函数nlparci 237

10.9.3 函数nlpredci 237

10.9.4 函数nlintool 238

第11章 MATLAB在优化中的应用 241

11.1　优化工具箱入门 242

11.1.1 工具箱常用函数 242

11.1.2 一个优化问题的例子 243

11.2　线性规划 244

11.2.1 线性规划模型 244

11.2.2 求解线性规划模型 245

11.3　二次规划 246

11.4　无约束的非线性规划问题 247

11.4.1 一元非线性函数的极小化 248

11.4.2 多元函数的极小化 251

11.5　有约束的非线性规划问题 252

11.6　非线性数据拟合 255

11.6.1 最小二乘非线性拟合模型 255

11.6.2 非线性数据拟合问题求解 255

11.7　非线性最小二乘问题 257

11.7.1 非线性最小二乘问题模型 257

11.7.2 非线性最小二乘问题求解 257

11.8　多目标极小化问题 258

11.8.1 极小极大问题模型 258

11.8.2　极小极大问题求解 258

第12章　符号数学工具 263

12.1　符号计算概述 264

12.1.1 符号变量和符号表达式 264

12.1.2 符号常量 268

12.1.3 符号函数 269

12.2　符号函数运算 269

12.2.1 指定精度计算 269

12.2.2 基本运算函数 271

12.2.3 常用符号函数 272

12.2.4 化简符号表达式 275

12.2.5 符号表达式替代 280

12.3　符号函数在微积分学中的应用 283

12.3.1 微分 283

12.3.2 极限 285

12.3.3 积分 286

12.3.4 级数求和 287

12.3.5 Taylor级数 287

12.4　符号函数在线性代数中的应用 289

12.4.1 基本代数运算 289

12.4.2 线性代数运算 290

12.4.3 特征值和特征向量 292

12.4.4 Jordan标准形 293

12.4.5 奇异值分解 294

12.5　符号函数在方程求解中的应用 295

12.5.1 代数方程求解 295

12.5.2 微分方程求解 297

12.6　使用maple函数 299

12.6.1 一个简单的例子 299

12.6.2 向量化编程 300

12.6.3 调试 301

第13章　Internet资源 305

13.1 USENET新闻组 306

13.2 匿名FTP 306

13.3 MathWorks MATLAB文摘 307

13.4 MATLAB通报 307

13.5　MathWorks电子邮件网络地址 307

13.5.1 Mathworks公司的E-mail地址 307

13.5.2 MATLAB的网络资源 308

13.5.3 其他网络资源 308

附录　函数分类索引表 309