MATLAB基礎與實踐教程

《MATLAB基礎與實踐教程》是2011年機械工業出版社出版的圖書，作者是劉超。

基本介紹

• 書名：MATLAB基礎與實踐教程
• 作者：劉超
• ISBN：9787111343790
• 頁數：362頁
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2011年9月1日
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 叢書名：21世紀高等院校計算機規劃教材
• 正文語種：簡體中文

內容簡介

《MATLAB基礎與實踐教程》將大學數學的教學內容與MATLAB語言的結構特點相結合，系統介紹MATLAB語言的基本結構，循序漸進地講解MATLAB的編程方法和使用技巧。使學生一入學就可以輕鬆自如地進入MATLAB的學習和實驗環境，實現漸進學習與提高的“伴隨式學習與實踐”模式，使MATLAB成為進行數學計算和模擬實驗與分析的得力工具，為以後專業課的學習和實踐打下良好的基礎。《MATLAB基礎與實踐教程》的編寫特點主要體現在以下幾個方面：1)在系統介紹MATLAB的基本結構與操作、編程方法與特點的基礎上，以大學教學中的高等數學、線性代數、工程數學及機率與數理統計的主要內容為背景，漸進介紹MATLAB語言的實際套用。使學生學會利用所學知識對MATLAB進行“伴隨式學習與實踐”的方法。在教學上，可採用基礎教學和分段實踐相結合以節省課堂教學時數，如將第1、2、6章作為課堂教學內容，其他章節作為自學和分階段實踐的內容。

2)基礎與套用相結合。書中所選例題除介紹純數學內容外，儘量以套用題為主，融合一些與數學聯繫密切的基礎套用的相關內容，如物理、電子、信號系統和數理統計套用等，以利於對MATLAB語言的理解和掌握，也為以後專業課程的學習和實踐打下基礎。

3)規範性和技巧性相結合。事實上，MATLAB並不像有些書中所體現的給人以使用簡便，甚至無所不能的感覺。實踐表明，對許多實際問題，即使是簡單的數學計算，如果方法運用不當，也會出現奇特的結果或錯誤的結論。如在某些場合，對一些無窮極限與極值、分式分解、傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換等問題進行處理時，不能一味地套用MATLAB的函式命令。《MATLAB基礎與實踐教程》對MATLAB在處理一些實際問題時可能出現的疑點和難點進行了較為詳細的說明，並通過實例介紹了利用：MATLAB對具體問題進行有效分析與處理的規範方法與處理技巧。

4)在給出相關數學概念和要點的基礎上，將。MATLAB函式命令的調用格式以表格形式給出並給予詳盡說明，函式命令更具可讀性和操作性，易於理解和以後的查閱使用。

目錄信息

前言

第1章 MATLAB操作與設計基礎 1

1.1 MATLAB的基本構成與操作 1

1.1.1 MATLAB主界面的結構與功能 1

1.1.2 選單及工具列的功能 4

1.1.3 命令視窗的基本操作命令 5

1.1.4 鍵盤快捷操作 6

1.1.5 幫助功能的操作 7

1.1.6 MATLAB程式的編輯與調用 8

1.1.7 常用標點操作符 10

1.2 變數、數據和函式的表示與操作 11

1.2.1 變數、數據與函式 11

1.2.2 默認常量及使用 11

1.2.3 數據生成與元素的基本操作 13

1.2.4 數值型變數及操作 20

1.2.5 字元（串）型變數及操作 23

1.2.6 符號型變數與符號函式及其操作 26

1.2.7 變數（數據）的輸入/輸出 31

1.3 運算符 34

1.3.1 算術運算符 34

1.3.2 邏輯運算符 37

1.3.3 關係運算符 38

1.3.4 測試判斷函式命令 38

1.4 程式的結構 40

1.4.1 if條件分支結構 40

1.4.2 循環結構 42

1.4.3 switch開關結構 43

1.4.4 結構內部的流程控制 46

1.5 MATLAB基本數學函式及運算 49

1.5.1 三角函式 49

1.5.2 取整運算函式 51

1.5.3 數的運算函式 51

1.5.4 多項式及函式運算 53

1.6 自定義函式的編輯方法 57

1.6.1 利用M檔案編寫自定義函式 57

1.6.2 利用命令語句建立函式 62

1.7 基本繪圖函式及其操作 65

1.7.1 圖形視窗的打開和設定 65

1.7.2 二維圖形的基本繪製方法 65

1.7.3 三維圖形的基本繪製方法 76

第2章 高等數學運算 87

2.1 函式與極限 87

2.1.1 函式運算 87

2.1.2 極限運算 92

2.1.3 級數的求和 96

2.2 方程的求解 98

2.2.1 線性方程(組)求解 98

2.2.2 非線性方程求解 101

2.2.3 求函式的區間的零點（根） 102

2.2.4 區間的函式極值 103

2.3 導數與微分 104

2.3.1 導數運算 105

2.3.2 導數的套用 111

2.4 積分及其套用 115

2.4.1 不定積分 115

2.4.2 定積分 118

2.4.3 曲線與曲面積分 123

2.5 空間解析幾何與向量代數 126

2.5.1 向量代數的運算 126

2.5.2 空間曲面和曲線的繪製 129

2.6 多元函式微分學的套用 138

2.6.1 空間曲線的切線與法平面 138

2.6.2 方嚮導數和梯度 139

2.6.3 多元函式的極值及其求法 142

2.6.4 最小二乘法(曲線擬合) 145

2.6.5 數據插值運算 148

2.7 無窮級數 149

2.7.1 函式的冪級數展開 149

2.7.2 傅立葉級數展開 151

2.8 微分方程的求解 156

2.8.1 微分方程的解析解 157

2.8.2 微分方程的數值解 160

第3章 線性代數運算 168

3.1 常用矩陣的生成 168

3.2 矩陣的基本運算 169

3.3 符號矩陣的基本運算 172

3.4 矩陣的分析 174

3.4.1 矩陣的共軛與逆 174

3.4.2 向量和矩陣的範數 175

3.4.3 矩陣的條件數 177

3.5 矩陣的秩與初等變換 179

3.6 矩陣的分解 183

3.6.1 對稱正定矩陣的Cholesky分解 183

3.6.2 矩陣的LU分解 184

3.6.3 矩陣的QR分解 187

3.6.4 矩陣的奇異值分解 188

3.6.5 Schur分解 189

3.6.6 Hessenberg分解 190

3.6.7 矩陣的特徵值分解 191

3.7 求解線性方程組 194

3.7.1 齊次線性方程組的求解 194

3.7.2 非齊次線性方程組的求解 195

3.8 向量的內積與正交化 199

3.8.1 向量的內積與正交 199

3.8.2 矩陣的正交化 200

3.9 特徵多項式及相似對角化 200

3.9.1 特徵多項式 200

3.9.2 實對稱陣的相似與對角化 202

3.10 二次型的標準化及正定型 203

3.10.1 二次型的標準化 203

3.10.2 二次型的正定性判別 205

第4章 複變函數與積分變換 207

4.1 複數 207

4.1.1 複數的表示 207

4.1.2 複數的常用命令 207

4.1.3 複數的生成和基本運算 208

4.1.4 複數方程求解 212

4.2 複變函數的極限 213

4.3 複變函數的導數 214

4.4 複變函數的定積分 214

4.5 複變函數的級數 215

4.6 複變函數的泰勒展開 217

4.7 留數計算 218

4.7.1 分式多項式複變函數的留數計算 218

4.7.2 複變函數的非分式多項式的留數計算 220

4.8 傅立葉變換(Fourier transform) 221

4.8.1 連續時間傅立葉變換 221

4.8.2 離散快速傅立葉變換 225

4.9 拉普拉斯變換（Laplace transform） 227

4.9.1 拉普拉斯變換的一般求解 227

4.9.2 微分與積分函式的拉普拉斯變換 229

4.9.3 拉氏變換求解線性微分方程 230

4.10 Z變換 233

4.10.1 Z變換求解 233

4.10.2 Z變換求解差分方程 234

4.11 複變函數的圖形繪製 238

第5章 機率論與數理統計 241

5.1 隨機變數及其機率 241

5.1.1 隨機變數及其分布 241

5.1.2 隨機變數的機率密度函式 243

5.1.3 隨機變數的機率分布函式 249

5.1.4 隨機變數的逆累積分布函式 253

5.1.5 二維隨機變數及機率分布 255

5.1.6 隨機變數函式的分布 258

5.1.7 隨機變數樣本的生成 262

5.2 隨機變數的數字特徵 266

5.2.1 由分布求均值與方差 266

5.2.2 隨機樣本的統計數字特徵 270

5.2.3 缺失數據樣本的處理 273

5.3 參數估計 275

5.3.1 常用機率分布下的參數估計 275

5.3.2 正態總體參數的區間估計 279

5.4 假設檢驗 282

5.4.1 假設檢驗的常用函式 283

5.4.2 假設檢驗的其他編程方法 289

5.5 方差分析 293

5.5.1 單因素方差分析 294

5.5.2 雙因素方差分析 297

5.6 回歸分析與曲線擬合 302

5.6.1 回歸模型與參數估計 302

5.6.2 回歸模型的參數與區間估計 304

5.6.3 多項式曲線擬合 306

5.6.4 可線性化的非線性曲線擬合 307

5.7 常用統計繪圖 309

第6章 Simulink系統建模與仿真基礎 317

6.1 Simulink 的基本結構與操作 317

6.1.1 Simulink的視窗與選單 317

6.1.2 Simulink編輯視窗 319

6.2 Simulink 目錄下的模組及其功能 320

6.2.1 輸入模組 321

6.2.2 輸出模組 323

6.2.3 功能運算模組 323

6.3 系統模型的創建 327

6.3.1 建模過程 327

6.3.2 系統仿真過程 328

6.3.3 模型檔案的保存與調用 328

6.3.4 系統建模舉例 329

6.4 子系統結構的模型創建 336

6.4.1 保留原系統、創建新的子系統結構模型 336

6.4.2 直接創建子系統結構模型 339

6.5 MATLAB的演示模型 339

6.5.1 打開演示模型說明 339

6.5.2 運行演示模型 340

附錄 MATLAB函式命令分類簡表 343

參考文獻 362