MATLAB 与科学计算教程

目 录 第1章 绪论 11.1 matlab简介 11.1.1 21世纪的科学计算语言 11.1.2 matlab的发展历史 31.1.3 matlab的应用和网上资源 31.2 matlab的桌面平台 41.2.1 启动matlab 41.2.2 桌面平台 41.3 帮助系统 71.3.1 联机帮助系统 71.3.2 命令窗口查询帮助 91.3.3 联机演示系统 111.3.4 常用的命令和技巧 121.4 matlab的搜索路径与扩展 131.4.1 matlab的搜索路径 141.4.2 扩展matlab的搜索路径 15第2章 数值计算功能 172.1 matlab的数据类型 172.1.1 变量与常量 172.1.2 数字变量 182.1.3 字符串 212.1.4 矩阵 242.1.5 单元型变量 242.1.6 结构型变量 262.2 向量及其运算 282.2.1 向量的生成 282.2.2 向量的基本运算 302.2.3 点积、叉积及混合积的实现 302.3 矩阵及其运算 312.3.1 矩阵的生成 312.3.2 矩阵的基本数学运算 322.3.3 矩阵的基本函数运算 382.3.4 矩阵分解函数 432.3.5 特殊矩阵的生成 452.3.6 矩阵的一些特殊操作 472.4 数组及其运算 502.4.1 基本数组运算 502.4.2 数组函数运算 522.4.3 数组逻辑运算 522.5 多项式运算 542.5.1 多项式的表示方法 542.5.2 多项式运算 55习题 58第3章 符号运算功能 653.1 符号表达式的生成 663.2 符号和数值之间的转换 673.3 符号函数的运算 683.3.1 复合函数运算 683.3.2 反函数的运算 693.4 符号矩阵的创立 693.4.1 使用sym函数直接创建符号 矩阵 693.4.2 用创建子阵的方法创建符号 矩阵 693.4.3 将数值矩阵转化为符号矩阵 703.4.4 符号矩阵的索引和修改 703.5 符号矩阵的运算 703.5.1 基本运算 703.5.2 矩阵分解 723.5.3 矩阵的空间运算 733.5.4 符号矩阵的简化 743.6 符号微积分 763.6.1 符号极限 763.6.2 符号积分 773.6.3 符号微分和差分 773.7 符号代数方程求解 793.7.1 线性方程组的符号解法 793.7.2 非线性方程的符号解法 803.8 符号微分方程求解 813.9 符号函数的二维图 813.9.1 符号函数的简易绘图函数 ezplot 813.9.2 绘制函数图函数fplot 823.10 图示化函数计算器 833.10.1 输入框的控制操作 833.10.2 命令按钮的操作 84习题 85第4章 图形处理功能 894.1 二维图形 894.1.1 基本绘图命令 894.1.2 特殊的二维图形函数 934.2 三维图形 984.2.1 基本绘图命令 984.2.2 特殊的三维图形函数 1024.3 四维表现图 1054.4 图形处理的基本技术 1064.4.1 图形的控制 1064.4.2 图形的标注 1094.4.3 图形的保持与子图 1154.5 图形处理的高级技术 1164.5.1 颜色映像 1164.5.2 视角与光照 1224.5.3 图像处理 1274.5.4 图形的输出 1294.6 图形窗口 1294.6.1 图形窗口的菜单操作 1294.6.2 图形窗口的工具栏 1304.7 句柄图形 1314.7.1 句柄图形的层次结构 1314.7.2 句柄的访问 1324.7.3 句柄的操作 1324.8 图形用户界面操作gui 1374.8.1 gui设计工具简介 1374.8.2 gui向导设计 1434.8.3 gui程序设计 1464.9 动画 153习题 155第5章 程序设计 1615.1 m文件介绍 1615.1.1 m文件的特点与形式 1615.1.2 命令式文件 1625.1.3 函数式文件 1635.2 控制语句 1645.2.1 循环语句 1645.2.2 选择语句 1665.2.3 分支语句switch-case- otherwise 1675.2.4 人机交互语句 1685.3 函数变量及变量作用域 1705.4 子函数与局部函数 1725.5 程序设计的辅助函数 1735.6 程序设计的优化 1765.7 程序调试 1775.7.1 m文件错误的种类 1775.7.2 错误的识别 1785.7.3 调试过程 1795.8 m文件的调用记录 1805.9 函数句柄 1815.9.1 函数句柄的创建和显示 1815.9.2 函数句柄的调用和操作 182习题 182第6章 应用程序接口 1896.1 应用程序接口介绍 1896.1.1 mex文件 1896.1.2 matlab计算引擎 1906.1.3 mat文件 1916.2 mex文件的编辑与使用 1916.2.1 c语言mex文件 1916.2.2 fortran语言mex文件 1946.3 matlab计算引擎 1946.3.1 c语言matlab计算引擎 1946.3.2 fortran语言matlab 计算引擎 1966.4 mat文件的编辑与使用 1986.4.1 matlab中的数据处理 1986.4.2 c语言mat文件 1986.4.3 fortran语言mat文件 2016.5 创建独立应用程序 2036.5.1 转化为c/c++语言程序 2046.5.2 创建独立的可执行程序 205习题 206第7章 matlab在计算方法中的应用 2077.1 插值与拟合 2077.1.1 lagrange插值 2077.1.2 runge现象的产生和分段 插值 2087.1.3 hermite插值 2117.1.4 样条插值 2127.1.5 *小二乘法拟合 2157.1.6 快速fourier变换简介 2177.2 积分与微分 2197.2.1 newton-cotes系列数值求积 公式 2197.2.2 gauss 求积公式 2267.2.3 romberg求积公式 2287.2.4 monte-carlo方法简介 2297.2.5 符号积分 2307.2.6 微分和差分 2307.3 求解线性方程组 2327.3.1 直接解法 2327.3.2 迭代解法的几种形式 2347.3.3 线性方程组的符号解法 2387.3.4 稀疏矩阵技术 2397.4 求解非线性方程组 2437.4.1 非线性方程的解法 2437.4.2 方程组解法 2477.4.3 非线性方程（组）的符号 解法 2497.5 特征值问题 2497.5.1 特征值函数 2497.5.2 广义特征值分解 2507.5.3 其他分解 2517.6 常微分方程的解法 2527.6.1 欧拉方法 2527.6.2 runge-kutta方法 2557.6.3 刚性问题的解 2577.6.4 常微分方程的符号解 259习题 259第8章 matlab在复变函数中的应用 2658.1 复数和复矩阵的生成 2658.1.1 复数的生成 2658.1.2 创建复矩阵 2658.2 复数的运算 2668.2.1 复数的实部和虚部 2668.2.2 共轭复数 2668.2.3 复数的模和辐角 2668.2.4 复数的乘除法 2668.2.5 复数的平方根 2678.2.6 复数的幂运算 2678.2.7 复数的指数和对数运算 2678.2.8 复数的三角函数运算 2678.2.9 复数方程求根 2688.3 留数 2688.4 taylor级数展开 2698.5 laplace变换及其逆变换 2708.6 fourier变换及其逆变换 272习题 273第9章 matlab在概率统计中的应用 2759.1 统计量的数字特征 2759.1.1 简单数学期望和几种均值 2759.1.2 数据比较 2769.1.3 累积与累和 2779.1.4 方差和标准差 2779.1.5 偏斜度和峰度 2789.1.6 协方差和相关系数 2799.1.7 协方差矩阵 2809.2 常用的统计分布量 2809.2.1 给定分布下的期望和方差 2809.2.2 概率密度函数 2829.2.3 概率值函数（概率累积函数） 2849.2.4 分值点函数（逆概率累积 函数） 2859.2.5 随机数生成函数 2869.3 参数估计 2879.3.1 正态分布参数估计 2879.3.2 指数*大似然参数估计 2899.4 区间估计 2899.4.1 gauss-newton法的非线性