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数学建模必备的MATLAB知识速成:两小时MATLAB快速入门(小白教程)

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建议由 C 语言和相关编程语言基础,了解线性代数和矩阵的相关知识

该网站可以对具体内容进行进一步查看和了解

我们先来看看 Matlab 的界面构成:

在这里插入图片描述

在界面的最左端是文件目录,在中间是命令行窗口,右边是工作区

这份博客主要是为了数学建模使用,当然如果需要考前速成也可以参考

1.生成矩阵

首先来看生成矩阵的方式:

1.直接法

代码如下:

matrix = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]

在命令行窗口输入上面的代码可以得到生成的矩阵:
在这里插入图片描述
2.冒号生成一维矩阵

使用冒号法生成一维矩阵的方法类似于循环:代码格式如下:

矩阵 = 开始数字 :步长 :截止数字

如果步长为 1 的话,可以省略步长

我们使用上面的方式来生成一个步长为 1 的矩阵:

matrix = 1 : 1 : 10
matrix = 1 : 10

同样我们接下来生成一个步长为 2 的矩阵:

matrix = 1 : 2 : 10

生成结果如图所示:
在这里插入图片描述

3.函数生成

首先可以使用 linspace 函数,这个函数可以在数字的起始位置到终止位置间等间距的生成所指定的数字个数,代码格式如下:

矩阵 = linspace(起始位置,终止位置,生成个数)

我们接下来用 linspace 函数生成一个一维矩阵,代码如下:

matrix = linspace(1, 5, 5)

生成结果如下图所示:
在这里插入图片描述

   如果生成的矩阵中的数字包含小数,则所有数字默认保留四位小数,示例如下:

matrix = linspace(0, 10, 5)

生成的矩阵如图所示:

在这里插入图片描述

之后我们接着看使用 eye 函数生成 n 阶单位矩阵:

代码格式如下:

矩阵 = eye(n) n 为需要生成的单位矩阵的阶数

示例代码如下:

matrix = eye(3)

创建出的矩阵如下所示:
在这里插入图片描述

   接下来使用 zeros 函数生成一个全零矩阵,代码格式如下所示:

矩阵 = zeros(行数,列数)

我们接下来使用 zeros 函数生成一个全零矩阵,代码入下:

matrix = zeros(2, 2)

使用这个函数生成的矩阵如图所示:
在这里插入图片描述

   接着我们使用 ones 函数生成全一矩阵,代码个数如图所示:

矩阵 = ones(行数,列数)

接下来使用这个函数生成一个全一矩阵,代码如下:

matrix = ones(2, 2)

生成的矩阵如图所示:
在这里插入图片描述

   接下来使用 rand 函数生成一个数字在 0 和 1 之间的行列相等的矩阵,代码格式如下所示:

矩阵 = rand(n) 生成一个 n 行 n 列的矩阵

使用这个函数生成一个矩阵代码如下所示:

matrix = rand(3)

生成的矩阵如下图所示:
在这里插入图片描述

   我们还可以使用函数 randn 生成一个以 0 为均值的正态分布或高斯分布矩阵,代码格式如下:

矩阵 = randn(n) 生成一个 n 行 n 列的矩阵

使用这个函数生成矩阵代码如下:

matrix = randn(3)

生成的矩阵如下所示:
在这里插入图片描述

2.矩阵运算

使用 diag 函数可以生成对角阵,具体的格式如下:

矩阵 = diag(现有的矩阵,主对角线上方第k条斜线) 用行向量生成对角阵

接下来我们尝试生成一个这样的对角矩阵:

matrix_1 = diag(matrix, 1)
matrix_1 = diag(matrix, 0)
matrix_1 = diag(matrix, -1)

通过上面的代码我们生成了如下的矩阵:
在这里插入图片描述

   接下来我们可以通过函数 tril 生成下三角矩阵,或者使用 triu 函数生成上三角矩阵,具体使用代码的格式如下:

矩阵 = tril(现有的矩阵,主对角线上第k条斜线) 让这条斜线上方的元素清零
矩阵 = triu(现有的矩阵,主对角线下第k条斜线) 让这条斜线下方的元素清零

接下来尝试使用这两个函数创建几个矩阵:

matrix_1 = tril(matrix, 1)
matrix_1 = tril(matrix, 0)
matrix_1 = tril(matrix, -1)
matrix_1 = triu(matrix, 1)
matrix_1 = triu(matrix, 0)
matrix_1 = triu(matrix, -1)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
矩阵的加减乘乘方运算

矩阵的加减乘乘方运算和矩阵的运算方式吻合,我们看看矩阵的加减乘乘方运算:

matrix + matrix
matrix - matrix
matrix * matrix
matrix ^ 2

生成的矩阵如图所示:
在这里插入图片描述
免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删


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