MATLAB 2011数学计算与工程分析从入门到精通PDF电子书下载

第1章MATLAB入门 1

1.1 MATLAB概述 2

1.1.1什么是MATLAB 2

1.1.2 MATLAB的发展历程 3

1.1.3 MATLAB语言的特点 4

1.1.4 MATLAB系统 6

1.1.5 MATLAB R2012a的新特性 7

1.2 MATLAB 7.14的工作环境 8

1.2.1启动MATLAB 8

1.2.2命令窗口 10

1.2.3历史窗口 10

1.2.4当前目录窗口 11

1.2.5工作空间管理窗口 11

1.3 MATLAB的帮助系统 12

1.3.1联机帮助系统 13

1.3.2命令窗口查询帮助系统 14

1.3.3联机演示系统 16

1.3.4常用命令和技巧 19

1.4 MATLAB的搜索路径与扩展 20

1.4.1 MATLAB的搜索路径 20

1.4.2 MATLAB搜索路径扩展 22

第2章MATLAB基础知识 23

2.1数据类型 24

2.1.1变量与常量 24

2.1.2数值 25

2.1.3字符串 27

2.1.4向量 29

2.1.5矩阵 31

2.1.6单元型变量 40

2.1.7结构型变量 41

2.2运算符 42

2.2.1算术运算符 43

2.2.2关系运算符 43

2.2.3逻辑运算符 44

2.3数值运算 44

2.3.1矩阵运算 44

2.3.2向量运算 51

2.3.3多项式运算 53

2.4符号运算 55

2.4.1符号表达式的生成 56

2.4.2符号表达式的运算 56

2.4.3符号与数值间的转换 59

2.4.4符号矩阵 60

2.5 M文件 66

2.5.1命令文件 66

2.5.2函数文件 67

2.6 MATLAB程序设计 70

2.6.1程序结构 70

2.6.2程序的流程控制 77

2.6.3交互式输入 83

2.6.4程序调试 86

2.7函数句柄 88

2.7.1函数句柄的创建与显示 88

2.7.2函数句柄的调用与操作 89

2.8图形用户界面 90

2.8.1 GUI设计向导 90

2.8.2 GUI设计工具 90

2.8.3 GUI控件 94

第3章数据可视化与绘图 96

3.1图形窗口 97

3.1.1图形窗口的创建 97

3.1.2工具条的使用 100

3.2数据可视化 104

3.2.1离散情况 104

3.2.2连续情况 105

3.3二维绘图 106

3.3.1 plot绘图命令 106

3.3.2 fplot绘图命令 111

3.3.3 ezplot绘图命令 114

3.3.4其他坐标系下的绘图命令 115

3.4二维图形修饰处理 118

3.4.1坐标轴控制 118

3.4.2图形注释 120

3.4.3图形放大与缩小 126

3.4.4颜色控制 127

3.5三维绘图 128

3.5.1三维曲线绘图命令 128

3.5.2三维网格命令 130

3.5.3三维曲面命令 133

3.5.4柱面与球面 136

3.5.5三维图形等值线 138

3.6三维图形修饰处理 145

3.6.1视角处理 145

3.6.2颜色处理 146

3.6.3光照处理 150

3.7特殊图形 152

3.7.1统计图形 152

3.7.2离散数据图形 158

3.7.3向量图形 160

3.8图像处理及动画演示 163

3.8.1图像的读写 163

3.8.2图像的显示及信息查询 164

3.8.3动画演示 167

第4章 试验数据分析与处理 169

4.1曲线拟合 170

4.1.1最小二乘法曲线拟合 170

4.1.2直线的最小二乘拟合 172

4.2数值插值 175

4.2.1拉格朗日（Lagrange）插值 175

4.2.2埃尔米特（Hermite）插值 177

4.2.3分段线性插值 178

4.2.4三次样条插值 180

4.2.5多维插值 181

4.3回归分析 182

4.3.1一元线性回归 182

4.3.2多元线性回归 183

4.3.2部分最小二乘回归 186

4.4方差分析 192

4.4.1单因素方差分析 192

4.4.2双因素方差分析 194

4.5正交试验分析 198

4.5.1正交试验的极差分析 198

4.5.2正交试验的方差分析 200

4.6判别分析 203

4.6.1距离判别 203

4.6.2费歇判别 207

4.7多元数据相关分析 209

4.7.1主成分分析 209

4.7.2典型相关分析 210

4.8 MATLAB数理统计基础 213

4.8.1样本均值 213

4.8.2样本方差与标准差 214

4.8.3协方差和相关系数 215

4.8.4数据比较 216

4.8.5数据累积与累和 218

第5章 矩阵分析 220

5.1特征值与特征向量 221

5.1.1标准特征值与特征向量问题 221

5.1.2广义特征值与特征向量问题 223

5.1.3部分特征值问题 224

5.2矩阵对角化 226

5.2.1预备知识 226

5.2.2具体操作 227

5.3若尔当（Jordan）标准形 230

5.3.1若尔当（Jordan）标准形介绍 230

5.3.2 jordan命令 230

5.4矩阵的反射与旋转变换 232

5.4.1两种变换介绍 232

5.4.2豪斯霍尔德（Householder）反射变换 233

5.4.3吉文斯（Givens）旋转变换 234

5.5矩阵分解 237

5.5.1楚列斯基（Cholesky）分解 237

5.5.2 LU分解 238

5.5.3 LDMT与LDLT分解 239

5.5.4 QR分解 242

5.5.5 SVD分解 245

5.5.6舒尔（Schur）分解 246

5.5.7海森伯格（Hessenberg）分解 247

5.6线性方程组的求解 248

5.6.1线性方程组基础 248

5.6.2利用矩阵的逆（伪逆）与除法求解 250

5.6.3利用行阶梯形求解 252

5.6.4利用矩阵分解法求解 254

5.6.5非负最小二乘解 260

5.7综合应用举例 260

第6章 数学分析 266

6.1极限、导数与微分 267

6.1.1极限 267

6.1.2导数与微分 268

6.2积分 270

6.2.1定积分与广义积分 270

6.2.2不定积分 272

6.3级数求和 273

6.3.1有限项级数求和 273

6.3.2无穷级数求和 274

6.4泰勒（Taylor）展开 275

6.4.1泰勒（Taylor）定理 275

6.4.2 MATLAB实现方法 276

6.5傅里叶（Fourier）展开 277

6.6积分变换 279

6.6.1傅里叶（Fourier）积分变换 279

6.6.2傅里叶（Fourier）逆变换 280

6.6.3快速傅里叶（Fourier）变换 282

6.6.4拉普拉斯（Laplace）变换 285

6.6.5拉普拉斯（Laplace）逆变换 286

6.7多元函数分析 287

6.7.1多元函数的偏导 287

6.7.2多元函数的梯度 289

6.8多重积分 290

6.8.1二重积分 291

6.8.2三重积分 293

第7章 微分方程 296

7.1常微分方程的数值解法 297

7.1.1欧拉（Euler）方法 297

7.1.2龙格-库塔（RungeKutta）方法 299

7.1.3龙格-库塔（RungeKutta）方法解刚性问题 304

7.2常微分方程的符号解法 305

7.3常微分方程的仿真 306

7.4时滞微分方程的数值解法 310

7.5偏微分方程 312

7.5.1介绍 312

7.5.2区域设置及网格化 313

7.5.3边界条件设置 317

7.5.4解椭圆型方程 318

7.5.5解抛物型方程 322

7.5.6解双曲型方程 324

7.5.7解特征值方程 325

7.5.8解非线性椭圆型方程 327

第8章 优化设计 328

8.1优化问题概述 329

8.1.1背景 329

8.1.2基本概念及分支 329

8.1.3最优化问题的实现 331

8.2线性规划 332

8.2.1表述形式 332

8.2.2 MATLAB求解 333

8.3无约束优化问题 340

8.3.1无约束优化算法简介 341

8.3.2 MATLAB求解 341

8.4约束优化问题 348

8.4.1单变量约束优化问题 348

8.4.2多元约束优化问题 350

8.4.3 Minimax问题 354

8.4.4二次规划问题 358

8.5最小二乘优化 361

8.5.1线性最小二乘优化 361

8.5.2非线性最小二乘优化 365

8.5.3最小二乘曲线拟合 368

8.6多目标规划 371

8.6.1表述形式 372

8.6.2 MATLAB求解 372

8.7非线性方程（组）的求解 375

8.7.1非线性方程的求解 376

8.7.2非线性方程组的求解 377

8.8优化参数设置 378

8.8.1设置优化参数 378

8.8.2获取优化参数 381

第9章MATLAB联合编程 383

9.1应用程序接口介绍 384

9.1.1 MEX文件简介 384

9.1.2 mx-函数库和MEX文件的区别 384

9.1.3 MAT文件 385

9.2 MEX文件的编辑与使用 385

9.2.1编写C语言MEX文件 385

9.2.2编写FORTRAN语言MEX文件 387

9.3 MATLAB与.NET联合编程 388

9.3.1 MATLAB Builder for.NET主要功能 388

9.3.2 MATLAB Builder for.NET原理 388

9.3.3 MATLAB Builder for.NET应用实例 390

9.4 MATLAB与C/C++语言联合编程 395

9.4.1独立应用程序 395

9.4.2面向C/C+++的DLL 395

9.5 MATLAB与Excel联合编程 399

9.5.1 Excel Link安装与运行 400

9.5.2 Excel Link函数 401

9.5.3 Excel Link应用示例 402

9.5.4 Excel Link应用注意事项 404

9.5.5 MATLAB Builder for Excel 404

9.5.6 Excel Builder创建实例 404