MATLAB应用数学工具箱技术手册PDF电子书下载

第1章 MATLAB基础知识 1

1.1 MATLAB概论 1

1.1.1 MATLAB的发展历程和影响 1

1.1.2 MATLAB的基本组成和特点 2

1.1.3 MATLAB6.5的新特性 3

1.2 MATLAB基础准备及入门 3

1.2.1 最简单的计算器使用法 4

1.2.2 复数和复数矩阵 4

1.2.3 计算结果的图形表示 6

1.2.4 指令行的编辑 7

1.2.5 who和whos指令 8

1.2.6 save和load指令 8

1.2.7 帮助系统 9

1.2.8 MATLAB的搜索路径 10

第2章 数值计算 12

2.1 引言 12

2.2 恰定方程组的解 12

2.2.1 “求逆”法和“左除”法术恰定方程组的解 12

2.2.2 范数、条件数和方程解的精度 13

2.3 矩阵特征值和矩阵函数 14

2.3.1 特征值和特征向量的求取 14

2.3.2 特征值问题的条件数 16

2.3.3 复数特征值对角阵与实数块特征值对角阵的转化 17

2.3.4 矩阵的谱分解和矩阵函数 18

2.4 线性二乘问题的解 19

2.5.2 偏导数和梯度 20

2.5.1 法线 20

2.5 函数的数值导数和切平面 20

2.6 函数的零点 22

2.6.1 任意一元函数零点的精确解 22

2.6.2 多元函数的零点 25

2.7 函数极值点 27

2.8 数值积分 29

2.8.1 闭型数值积分 29

2.8.2 开型数值积分 30

2.8.3 多重数值积分 31

2.9 卷积 32

2.10 随机数据的统计描述 35

2.10.1 统计分布的数字特征 35

2.10.2 样本分布的频数直方图描述 36

2.11.1 泊松分布（Poisson distribution） 37

2.11 概率函数、分布函数、逆分布函数和随机数的发生 37

2.11.2 正态分布（Normal distribution） 38

2.11.3 x2分布（Chi-square distribution） 39

2.12 多项式拟合和非线性最小二乘 40

2.12.1 多项式拟合 40

2.12.2 非线性最小二乘估计 42

2.13 插值和样条 45

2.13.1 一维插值 45

2.13.2 高维函数的插值 46

2.14 样条函数及其应用 47

2.14.1 样条插值 47

2.14.2 样条函数用于数值积分和微分 49

2.15 Fourier分析 50

2.16.1 解算指令简洁格式使用示例 55

2.16 常微分方程 55

2.16.2 解算指令较复杂格式的使用示例 57

2.16.3 关于ODE文件的说明 59

2.16.4 关于解算指令选项options的属性设置 61

2.17 稀疏矩阵 62

2.17.1 稀疏矩阵的创建 62

2.17.2 稀疏矩阵的运算 63

第3章 数据和函数的可视化 65

3.1 离散数据和离散函数的可视化 65

3.2 连续函数的可视化 65

3.3 二维曲线绘图的基本操作 66

3.4 曲线的色彩、线型和数据点形 68

3.5.2 刻度、分格线和坐标框 70

3.5 坐标、刻度和分格线控制 70

3.5.1 坐标控制 70

3.6 图形标识 72

3.7 多次叠绘、双纵坐标和多子图 72

3.7.1 多次叠绘 72

3.7.2 双纵坐标图 73

3.7.3 多子图 74

3.8 三维绘图的基本操作 74

3.9 三维网线图和曲面图 75

3.10 透视、镂空和裁切 76

3.10.1 图形的透视 76

3.10.2 图形的镂空 76

3.10.3 图形的裁切 77

4.1 统计工具箱介绍 79

第4章 统计工具箱 79

4.2 参数估计 80

4.2.1 betafit函数 80

4.2.2 betalike函数 81

4.2.3 mle函数 81

4.2.4 garmlike函数 82

4.2.5 normlike函数 82

4.3 累积分布函数 82

4.3.1 betacdf函数 83

4.3.2 binocdf函数 83

4.3.3 cdf函数 84

4.3.4 chi2cdf函数 84

4.3.6 fcdf函数 85

4.3.7 gamcdf函数 85

4.3.5 expcdf函数 85

4.3.8 geocdf函数 86

4.3.9 hygecdf函数 86

4.3.10 1ogncdf函数 87

4.3.11 nbincdf函数 87

4.3.12 ncfcdf函数 88

4.3.13 nctcdf函数 88

4.3.14 ncx2cdf函数 89

4.3.15 normcdf函数 90

4.3.16 poisscdf函数 90

4.3.17 raylcdf函数 90

4.3.18 tcdf函数 91

4.3.19 unidcdf函数 91

4.3.20 weibcdf函数 91

4.4.1 betapdf函数 92

4.4 概率密度函数 92

4.4.3 pdf函数 93

4.4.4 chi2pdf函数 93

4.4.2 binopdf函数 93

4.4.5 exppdf函数 94

4.4.6 fpdf函数 94

4.4.7 gampdf函数 95

4.4.8 geopdf函数 95

4.4.9hygepdf函数 95

4.4.10 lognpdf函数 96

4.4.11 nbinpdf函数 96

4.4.12 ncfpdf函数 97

4.4.13 nctpdf函数 98

4.4.14 ncx2pdf函数 98

4.4.17 raylpdf函数 99

4.4.15 normpdf函数 99

4.4.16 poisspdf函数 99

4.4.18 tpdf函数 100

4.4.19 unidpdf函数 100

4.4.20 weibpdf函数 101

4.5 逆累积分布函数 101

4.5.1 betainv函数 101

4.5.2 binoinv函数 102

4.5.3 icdf函数 102

4.5.4 chi2inv函数 102

4.5.5 expinv函数 103

4.5.6 finv函数 103

4.5.9 hygeinv函数 104

4.5.8 geoinv函数 104

4.5.7 gaminv函数 104

4.5.10 logninv函数 105

4.5.11 nbininv函数 105

4.5.12 ncfinv函数 105

4.5.13 nctinv函数 106

4.5.14 ncx2inv函数 106

4.5.15 norminv函数 106

4.5.16 poissinv函数 106

4.5.17 raylinv函数 107

4.5.18 tinv函数 107

4.5.19 unidinv函数 107

4.5.20 weibinv函数 108

4.6 随机数生成器 108

4.6.2 binornd函数 109

4.6.1 betarnd函数 109

4.6.3 random函数 110

4.6.4 chi2md函数 110

4.6.5 exprnd函数 110

4.6.6 frnd函数 111

4.6.7 gamrnd函数 111

4.6.8 geornd函数 112

4.6.9 hygernd函数 112

4.6.10 lognrnd函数 112

4.6.11 nbinrnd函数 113

4.6.12 ncfrnd函数 113

4.6.13 nctrnd函数 113

4.6.16 poissrnd 函数 114

4.6.14 ncx2rnd函数 114

4.6.15 normrnd函数 114

4.6.17 raylrnd函数 115

4.6.18 trnd函数 115

4.6.19 unidrnd 函数 116

4.6.20 weibrnd函数 116

4.7 均值与方差 116

4.7.1 betastat函数 117

4.7.2 binostat函数 117

4.7.3 chi2stat 函数 118

4.7.4 expstat函数 119

4.7.5 fstat函数 119

4.7.6 garnstat函数 119

4.7.8 hygestat函数 120

4.7.7 geostat函数 120

4.7.9 lognstat函数 121

4.7.10 nbinstat函数 121

4.7.11 ncfstat函数 122

4.7.12 nctstat函数 122

4.7.13 ncx2stat函数 122

4.7.14 normstat函数 123

4.7.15 poissstat函数 123

4.7.16 ravlstat函数 124

4.7.17 tstat函数 124

4.7.18 unidstat函数 125

4.7.19 weibstat函数 125

4.8.1 概述 126

4.8 描述性统计 126

4.8.2 corrcoef函数 127

4.8.3 cov函数 127

4.8.4 geomean函数 127

4.8.5 harmmean函数 128

4.8.6 iqr函数 128

4.8.7 kurtosis函数 129

4.8.8 mad函数 129

4.8.9 mean函数 130

4.8.10 median函数 130

4.8.11 moment函数 131

4.8.12 nanmax函数 131

4.8.14 nanmedian函数 132

4.8.13 nanmean函数 132

4.8.15 nanmin函数 133

4.8.16 nanstd函数 133

4.8.17 nansum函数 133

4.8.18 prctile函数 134

4.8.19 range函数 134

4.8.20 skewness函数 135

4.8.21 std函数 135

4.8.22 trimmean函数 136

4.8.23 var函数 136

4.9 统计作图 137

4.9.1 boxplot函数 137

4.9.2 errorbar函数 138

4.9.3 fsurfht函数 139

4.9.5 gname函数 140

4.9.4 gline函数 140

4.9.6 1sline函数 141

4.9.7 normplot函数 142

4.9.8 pareto函数 143

4.9.9 qqPlot函数 143

4.9.10 rcoplot函数 144

4.9.11 refcurve函数 145

4.9.12 refline函数 145

4.9.13 surfht函数 146

4.9.14 weibplot函数 146

4.10 统计工序管理图 147

4.10.1 capable函数 147

4.10.2 capaplot函数 148

4.10.3 ewmaplot函数 149

4.10.4 histfit 函数 150

4.10.5 normspec函数 150

4.10.6 schart函数 151

4.10.7 xbarplot函数 152

4.11 线性模型 152

4.11.1 anova1函数 153

4.11.2 anova2函数 156

4.11.3 polyconf 函数 157

4.11.4 polyfit函数 158

4.11.5 polyval函数 159

4.11.6 regress函数 159

4.11.7 ridge函数 161

4.11.9 stepwise函数 162

4.11.8 rstool函数 162

4.12.1 nlinfit函数 163

4.12 非线性回归模型 163

4.12.2 nlintool函数 164

4.12.3 nlparci函数 164

4.12.4 nlpredci函数 164

4.13 实验设计 165

4.13.1 cordexch函数 166

4.13.2 daugment函数 166

4.13.3 dcovary函数 167

4.13.4 ff2n函数 167

4.13.5 fullfact 函数 168

4.13.6 rowexch函数 168

4.14.1 barttest函数 169

4.14 主成分分析 169

4.14.2 pcacov函数 170

4.14.3 pcares函数 171

4.14.4 princomp函数 171

4.14.5 主成分分析示例 172

4.15 假设检验 178

4.15.1 ranksum函数 181

4.15.2 signrank函数 181

4.15.3 signtest函数 182

4.15.4 ttest函数 182

4.15.5 ttest2函数 183

4.15.6 ztest函数 184

4.16 文件输入输出 184

4.16.2 casewrite函数 185

4.16.1 caseread函数 185

4.16.3 tblread函数 186

4.16.4 tblwrite函数 186

4.17 示范程序 187

4.17.1 disttool演示程序 187

4.17.2polytool演示程序 188

4.17.3 aoctool演示程序 190

4.17.4 randtool演示程序 195

4.17.5 rsmdemo演示程序 195

4.17.6robustdemo演示程序 199

5.2.1 adaptmesh函数 201

5.2 偏微分方程算法函数 201

5.1 偏微分方程工具箱介绍 201

第5章 偏微分方程工具箱 201

5.2.2 assema函数 204

5.2.3 assemb函数 205

5.2.4 assempde函数 207

5.2.5 hyperbolic函数 211

5.2.6 parabolic函数 212

5.2.7 pdeeig函数 213

5.2.8 pdenonlin函数 215

5.3 图形界面函数 215

5.3.1 pdecirc函数 215

5.3.2 pdeellip函数 216

5.3.3 pdemdlcv函数 216

5.3.4 pdepoly函数 216

5.3.6 pdecont函数 217

5.3.5 pderect函数 217

5.3.7 pdegplot函数 218

5.3.8 pdemesh函数 219

5.3.9 pdesurf函数 220

5.3.10 pdetool函数 221

5.4 几何处理函数 222

5.4.1 decsg函数 222

5.4.2 initmesh函数 223

5.4.3 jigglemesh函数 224

5.4.4 pdearcl函数 225

5.4.5 poimesh函数 225

5.4.6 refinemesh函数 227

5.4.7wbound函数 227

5.5 通用函数 228

5.4.8 wgeom函数 228

5.5.1 pdeadgsc函数 229

5.5.2 pdeadworst函数 229

5.5.3 pdecgrac函数 229

5.5.4 pdegrad函数 230

5.5.5 pdejmps函数 230

5.5.6 pdeprtni函数 230

5.5.7 pdesdp函数，pdesde函数，pdesdt函数 231

5.5.8 pdesmech函数 231

5.5.9 pdetrg函数 232

5.5.10 pdetriq函数 232

5.5.11 poiasma函数 232

5.5.12 sptarn函数 233

5.5.13 tri2grid函数 234

5.5.14 pdebound函数 234

5.5.15 pdegeom函数 235

6.1 样条工具箱介绍 238

第6章 样条工具箱 238

6.2 三次插值样条函数 240

6.2.1 csape函数 240

6.2.2 csapi函数 242

6.2.3 csaps函数 243

6.2.4 cscvn函数 243

6.2.5 getcurve函数 245

6.3 PP形式的样条函数的构造及操作 245

6.3.1 工具箱中关于PP形式样条函数的函数 245

6.3.2 ppmak函数 247

6.4 B形式样条函数 247

6.4.2 spaps函数 249

6.4.1 spapi函数 249

6.4.3 spap2函数 250

6.4.4 spcrv函数 251

6.4.5 spmak函数 252

6.4.6 splpp函数 252

6.4.7 spbrk函数 253

6.4.8 spco1函数 253

6.4.9 sprfn函数 254

6.4.10 spval函数 254

6.5 张量积样条函数 255

6.5.1 关于张量积函数的函数 255

6.5.2 tcsapi函数 255

6.5.5 tppmak函数 256

6.5.4 tpbrk函数 256

6.5.3 tcsaps函数 256

6.5.6 tppval函数 257

6.5.7 tsp2pp函数 257

6.5.8 tppmak函数 258

6.5.9 tspapi函数 258

6.5.10 tspbrk函数 258

6.5.11 tspmak函数 259

6.5.12 tspval函数 259

6.6 对样条函数进行操作的函数 260

6.6.1 fnbrk函数 260

6.6.2 fncmb函数 260

6.6.4 fnint函数 261

6.6.3 fnder函数 261

6.6.5 fnjmp函数 262

6.6.6 fnplt函数 262

6.6.7 fnval函数 263

6.6.8 fn2fm函数 263

6.7 对节点进行操作的函数 264

6.7.1 augknt函数 264

6.7.2 aveknt函数 265

6.7.3 brk2knt函数 265

6.7.4 knt2brk函数 265

6.7.5 knt2mlt函数 266

6.7.6 sorted函数 266

6.7.7 newknt函数 266

6.8.1 slvblk函数 267

6.8.2 bkbrk函数 267

6.8 独立函数 267

6.7.8 optknt函数 267

6.8.3 franke函数 268

6.8.4 subplus函数 268

6.8.5 titanium函数 268

6.9 举例 269

6.9.1 使用张量积样条函数对多变元函数的近似法 269

6.9.2 Chebyshev样条函数的构造 274

第7章 优化工具箱 277

7.1 优化工具箱概述 277

7.2 求解极小值问题 277

7.2.1 fgoalattain函数 278

7.2.2 fminbnd函数 283

7.2.3 fmincon函数 285

7.2.4 fminimax函数 289

7.2.5 fminunc函数，fminsearch函数 293

7.2.6 fseminf函数 295

7.2.7 linprog函数 303

7.2.8 quadprog函数 305

7.3 方程求解 309

7.3.1 fsolve函数 309

7.3.2 fzero函数 314

7.4 最小二乘最优及数据拟合 316

7.4.1 lsqlin函数 316

7.4.2 lsqcurvefit函数 319

7.4.3 lsqnonneg函数 323

7.5 优化参数控制 326

7.5.1 optimset函数 328

7.5.2 optimget函数 330

第8章 计算结果的可视化 331

8.1 MATLAB图形窗口环境 332

8.2 曲线图形 333

8.2.1 二维图形 333

8.2.2 三维图线 339

8.3 三维图形 341

8.3.1 三维网线图 342

8.3.2 着色表面图 346

8.4 图形的标注 350

8.5 高级图形处理技术 354

8.5.1 子图形的创建和控制 354

8.5.2 视角的设置 356

8.5.3 光照控制 360

8.6.1 色彩的表现原理 364

8.6 色彩的控制和表现 364

8.6.2 色彩的控制 368

8.7 专用图形 374

8.7.1 条形图 374

8.7.2 面积图 377

8.7.3 统计频数条形图 379

8.7.4 饼形图 382

8.7.5 离散数据图 385

8.7.6 等高线图 388

8.8 句柄图形 393

8.8.1 句柄图形概述 393

8.8.2 图对象 403

8.8.3 块对象 407

8.8.4 像对象 412

8.8 位型像 415