- •Порядок выполнения.
- •Работа с системой matlab.
- •Работа с окнами системы matlab.
- •Упражнение 1. Работа с окнами системы matlab.
- •Строка главного меню.
- •Вычисления в матлаб.
- •Примеры. Вычислений в матлаб.
- •1. Операция сложение.
- •2. Операции возведения в степень и извлечения корня n-ой степени.
- •Пример. Точка с запятой.
- •Переменные рабочего пространства (Workspace).
- •Пример. Переменные рабочего пространства.
- •Форматы вывода результата вычислений.
- •Упражнение 2. Форматы вывода результата вычислений.
- •Символьные переменные. Работа с алгебраическими выражениями.
- •Пример. Работа с алгебраическими выражениями, с символьными переменными.
- •Пример. Работа с алгебраическими выражениями. Подстановка чисел.
- •Пример. Упрощение алгебраических выражений.
- •Массивы в matlab.
- •Матричное представление данных
- •Примеры. Задание матриц.
- •Упражнение 3.
- •Примеры. N-мерные массивы
- •Различные способы задания массивов.
- •Матрицы
- •Примеры. Задание матрицы в matlab:
- •Векторы
- •Операции над векторами Сложение и вычитание векторов.
- •Упражнение 5.
- •Умножение и деление вектора на число.
- •Операции над матрицами
- •Умножение матриц
- •Свойства операций над матрицами.
- •Упражнение 7.
- •Работа с элементами массивов.
- •Обращение к элементам векторов. Примеры.
- •Упражнение 8.
- •Упражнение 9.
- •Обращение к элементам матрицы. Примеры.
- •Обращение к строкам и столбцам матрицы через двоеточие.
- •Упражнение 10. Обращение к элементам массивов.
- •Задание для самостоятельной работы:
- •Темы для презентаций:
- •Контрольные вопросы:
- •Список рекомендуемой литературы
Упражнение 2. Форматы вывода результата вычислений.
1) сложите два числа 1/2 и 2/3 и определите формат полученного ответа;
2) перейдите в формат format rational (Можно кратко вformatrat)
и сложите числа 1/2 и 2/3, а также числа 0.3 и 0.6, затем все тоже проделайте в форматах shortE, longE;
3) выберите в меню File → Preferences → Command Window
в открывшемся окне Command Window Preferences
в разделе Text displayвыберите заголовокNumeric formatи измените формат вывода данных наrational
и снова сложите числа 1/2 и 2/3, а также числа 0.3 и 0.6
затем снова через Preferencesпереведите вывод данных в форматshort.
Символьные переменные. Работа с алгебраическими выражениями.
Команда
>> syms a b c d
(переменные записываются через пробел) позволяет работать с символьными переменными как с числами, то есть мы можем работать с алгебраическими выражениями:
Пример. Работа с алгебраическими выражениями, с символьными переменными.
Введите
>> clear all
>> f=(x+1)*(x-1)
??? Undefined function or variable 'x'.
МАТЛАБ выдал сообщение об ошибке.
Теперь введите
>> syms x
>> f=(x+1)*(x-1)
f =
(x - 1)*(x + 1)
МАТЛАБ вывел алгебраическое выражение.
Посмотрите в helpкоманды-simplifications (упрощения): как делать различные преобразования в алгебраических выражениях. Введите
>> f=collect(f)
f =
x^2 - 1
Ответьте в отчете на вопрос, что сделала команда «collect» с выражениемf?
Пример. Работа с алгебраическими выражениями. Подстановка чисел.
Теперь присвоим xкакое-нибудь число:
>>x = 2
снова вызовем f
>> f
f =
(x+1)*(x-1)
ничего не изменилось, но если набрать заново алгебраическое выражение
f=(x+1)*(x-1) ( можно просто выбрать данную команду при помощи стрелок)
>> f=(x+1)*(x-1)
f = 3
Мы получим значение функции f=3, приx = 2.
Пример. Упрощение алгебраических выражений.
При помощи различных команд simplifications (упрощения) записать различные формулы сокращенного умножения: разность квадратов; квадрат суммы, разности; куб суммы, разности; разность кубов, сумма кубов.
В качестве символьных переменных можно выбрать не только буквы, но и числа. Например, если нужно раскрыть скобки в выражении , то ввод
>> (sqrt(2)+sqrt(6))^2
ans =
14.9282
вычисляет значение выражения .
Теперь введем
>> a=sym(sqrt(6))
a =
6^(1/2)
>> b=sym(sqrt(2))
b =
2^(1/2)
>> (a+b)^2
ans =
(2^(1/2) + 6^(1/2))^2
>> w=simple(ans)
w =
4*3^(1/2) + 8
Теперь мы раскрыли скобки и привели подобные слагаемые и получили ответ в радикалах: .
А для того чтобы узнать его примерное значение введем
>> 4*3^(1/2) + 8
ans =
14.9282
Посмотрите через helpфункциюsym.
Команда symпозволяет вводить ограничения на свойства переменных:
Решим уравнение: .
>> clear all
solve('x^4-1=0')
ans =
-1
1
-i
i
Уравнение имеет действительныеикомплексныекорни.
Теперь введем ограничение на переменную: x– вещественное (действительное) число.
>> x = sym('x', 'real')
x =
x
>> solve('x^4-1=0')
ans =
-1
1
Выведены только вещественные значения корней уравнения.
Массивы в matlab.
Матричное представление данных
Матрицей размерности называется прямоугольная таблица, состоящая изnстрок иmстолбцов. Традиционно в математике эту таблицу заключают в круглые скобки. Например, - матрица размерности ;
Если матрица имеет размер , т.е. состоит из одной строки иmстолбцов, то ее называют вектор-строкой. Например, - матрица размерности , т.е. вектор-строка.
Если матрица имеет размер , т.е. состоитnстрок и одного столбца, то ее называют вектор-столбцом. Например, - матрица размерности , т.е. вектор - столбец.
В MATLABвсе числовые данные представляются в виде матриц. Поэтому любое число тоже рассматривается как матрица размера .
Рассмотрим способы задания матриц в MATLAB.