第1章 MATLAB基础知识与基本操作.pdf

MATLAB是一种广泛应用于科学计算、数据分析和工程领域的高级编程环境。本章主要介绍了MATLAB的基础知识和基本操作，包括工作环境、操作方式、语言基础、函数与命令、矩阵以及字符串和符号计算等内容。 MATLAB的工作环境是用户进行交互计算的核心部分，主要包括多个子窗口。这些子窗口包括命令窗口，用于输入MATLAB语句并执行；工作空间，显示当前会话中的变量及其值；当前目录窗口，展示工作路径和文件；命令历史窗口，保存执行过的命令记录；M文件窗口，编辑和运行MATLAB脚本或函数文件；以及图形窗口，用于显示二维和三维图形。 MATLAB的操作方式主要是通过命令行进行。用户可以在命令窗口输入语句，例如赋值语句`a=23+35`，然后按回车执行。一条语句可以用逗号或分号分隔，分号表示结束语句且不显示结果。续行符（...）和百分号（%）引导的注释语句也是常用的操作方式。 MATLAB的语言基础涉及数值计算的精度和显示格式。默认情况下，MATLAB使用双精度格式进行数值计算。用户可以通过`format`命令改变显示格式，如`format short`用于5位十进制显示，`format long`用于15位十进制显示。此外，MATLAB支持各种变量，包括用户定义的变量、特殊变量如`ans`（用于存储上一次计算结果）和系统常量，如`pi`（圆周率）、`eps`（浮点数识别精度）、`Inf`（无穷大）和`NaN`（未定义）等。 MATLAB的函数与命令是其强大功能的核心。系统函数提供了丰富的数学、逻辑、字符串和图形处理等功能。例如，`sin(x)`、`cos(x)`、`exp(x)`、`log(x)`等是常见的数学函数，用于三角函数和指数、对数运算。用户还可以自定义函数，形成自己的MATLAB代码库。 矩阵是MATLAB的基础数据结构，可以进行线性代数运算。矩阵可以用方括号创建，如`a=[1 2; 3 4]`，或者通过`linspace`、`:`等函数生成特定序列的矩阵。此外，MATLAB还提供了许多与矩阵操作相关的函数，如`size`获取矩阵尺寸，`det`计算行列式，`inv`求逆矩阵等。 在实际使用中，`clear`命令用于清除变量，释放内存，`clc`命令清空命令窗口内容。了解和熟练掌握这些基本操作是有效使用MATLAB的前提，为进一步学习更复杂的MATLAB编程和应用打下坚实基础。