- •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
Различные способы задания массивов.
Матрицы
Матрица - математический объект, записываемый в виде прямоугольной таблицы чисел, которая представляет собой совокупность строк и столбцов, на пересечении которых находятся её элементы. Количество строк и столбцов матрицы задают размер матрицы. Если у матрицы количество строк m совпадает с количеством столбцов n, то такая матрица называется квадратной, а числоm=nназывается размером квадратной матрицы или её порядком.
Примеры. Задание матрицы в matlab:
Основной способ: с помощью оператора квадратные скобки: [ ]
>> A = [1 3; 2 4]
A =
1 3
2 4
>> B = [1:3;4:6;7:9]
B =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
>> C = [B(1:2,:); A(1:3)]
C =
1 2 3
4 5 6
1 2 3
Особые матрицы:
Матрица из единиц:ones(…)
Матрица из нулей:zeros(…)
Единичная матрица:eye(…) – на главной диагонали стоят единицы, на остальных местах нули.
>> eye(2,2)
ans =
1 0
0 1
>> eye(2,3)
ans =
1 0 0
0 1 0
>> eye(3,2)
ans =
1 0
0 1
0 0
>> eye(3)
ans =
1 0 0
0 1 0
0 0 1
Векторы
Матрица из одной строки называется вектор-строкой, из одного столбца – вектор-столбцом, такие матрицы мы будем называть просто векторами.
Упражнение 4.. Различные способы задания векторов.
1) Задать вектор-строку с помощью
a) ввода чиселcпробелами;
b) ввода чисел с запятыми;
c) стандартной функциейhorzcat(, , , )
d) двоеточия «:» с шагом можно задать те же числа от 1 до 6 с шагом 1
2)Задать вектор-столбецс помощью
a) точки запятой «;» ;
b) транспонировав вектор-строку, с помощью символа«'» - одинарная кавычка (буква э в латинском регистре)
с) стандартной функцией vertcat(, , ,)
d) двоеточия «:» с шагом и транспонирования«'».
Сцепление векторов.
1. Из нескольких вектор-столбцов можно составить один, используя квадратные скобки и разделяя исходные вектор-столбцы точкой с запятой:
>> v1 = [1; 2]; v2 = [3; 4; 5]; v = [v1; v2]
v =
1
2
3
4
>>
2. Для сцепления вектор-строк также применяются квадратные скобки, но сцепляемые вектор-строки отделяются пробелами или запятыми:
>> w1 = [1 2]; w2 = [3 4 5]; w = [w1 w2]
w =
1 2 3 4 5
Арифметические операции над массивами
Основные математические функции
Напомним, что все данные в системе MATLAB– массивы. Все операции над массивами реализуются посредством функций.С каждой из традиционных операций (с умножением, делением и возведением в степень) связаны по две функции «*», «.*», «/», «./», «^», «.^». «Список этих функций приведен в табл. 3 см. вhelpMATLABраздел «ArithmeticOperators.» а также. Л.1 стр. 27). Серым цветом выделены функции, которыми будем пользоваться по мере изучения соответствующих понятий в курсе линейной алгебры.
|
Таблица 3. | |
|
Символ |
Выполняемое действие |
plus() |
+ |
Покомпонентное сложение числовых массивов одинаковой размерности. Добавление скалярной величины к каждому элементу массива. |
minus() |
- |
Покомпонентное вычитание числовых массивов одинаковой размерности. Вычитание скалярной величины от каждого элемента массива. |
mtimes() |
* |
Умножение скаляра на скаляр Покомпонентное умножение всех элементов массива на скаляр. Матричное умножение. Умножение матриц в соответствии с правилами линейной алгебры (условие выполнения: число столбцов первого сомножителя должно быть равно числу строк второго сомножителя) |
times() |
.* |
Покомпонентное умножение массивов одинаковой размерности |
mrdivide() |
/ |
Деление скаляра на скаляр. Покомпонентное деление всех элементов массива на скаляр. Правое матричное деление. (A и B – квадратные матрицы одного порядка). |
rdivide() |
. / |
Правое покомпонентное деление элементов массивов одинаковой размерности. |
mpower() |
^ |
Возведение скаляра в степень. Матричное возведение в степень, равносильно умножению матрицы на себя. |
power() |
.^ |
Поэлементное возведение элементов матрицы степень. |
|
' |
Эрмитово сопряжение – одновременное: комплексное сопряжение и транспонирование: |
|
. ' |
Транспонирование матрицы |
Ни правым «/», ни левым «\» делением в смысле матричного деления мы пользоваться непосредственно не будем.