数学建模必备:MATLAB常用程序汇总

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1 内部数学常数

内部数学常数

2 基本数学运算符

基本数学运算符

3 关系运算符

关系运算符

4  常用内部数学函数 

常用内部数学函数 1

常用内部数学函数 2

常用内部数学函数 3

常用内部数学函数 4

5 自定义函数-调用时:“[返回值列]=M文件名(参数列)”

    function 返回变量=函数名(输入变量) 

    注释说明语句段(此部分可有可无)

    函数体语句 

6.进行函数的复合运算 

compose(f,g)                     返回值为f(g(y))

compose(f,g,z)                  返回值为f(g(z))

compose(f,g,x,.z)              返回值为f(g(z))

compose(f,g,x,y,z)           返回值为f(g(z))

7 因式分解

syms  表达式中包含的变量 

factor(表达式)

 

8 代数式展开 

syms  表达式中包含的变量 

expand(表达式)

9 合并同类项 

syms  表达式中包含的变量 

collect(表达式,指定的变量)

10 进行数学式化简 

syms  表达式中包含的变量 

simplify(表达式)

11  进行变量替换

syms  表达式和代换式中包含的所有变量 

subs(表达式,要替换的变量或式子,代换式)

12 进行数学式的转换

调用Maple中数学式的转换命令,调用格式如下:maple(‘Maple的数学式转换命令’)  即:

maple(convert(表达式,form)’’)将表达式转换成form的表示方式 

maple(‘convert(表达式,form, x)’) 指定变量为x,将依赖于变量

x的函数转换成form的表示方式(此指令仅对formexpsincos的转换式有用)

 

13 解方程 

solve(’方程变元’)

  注:方程的等号用普通的等号: = 

14  解不等式

调用maple中解不等式的命令即可,调用形式如下: 

maple('maple中解不等式的命令')*

具体说,包括以下五种:

maple(' solve(不等式)')

maple(' solve(不等式,变元)' )

maple(' solve{不等式},变元)' )

maple(' solve(不等式,{变元}' )

maple(' solve{不等式}{变元}' )

15  解不等式组

调用maple中解不等式组的命令即可,调用形式如下: 

maple('maple中解不等式组的命令')

即:maple(' solve{不等式组}{变元组}' )

16  画图

方法1:先产生横坐标x的取值和相应的纵坐标y的取值,然后执行命令:   plot(x,y) 

方法2fplot('f(x)'[xmin,xmax])

fplot('f(x)'[xmin,xmax,ymin,ymax]) 

方法3ezplot('f(x)')

ezplot('f(x)' ,[xmin,xmax])

ezplot('f(x)' ,[xmin,xmax,ymin,ymax]) 

17 求极限

(1) 极限:

syms x            

limit(f(x), x, a)

(2)单侧极限:

左极限:

syms x

limit(f(x), x, a,’left’)

 右极限:

syms x

limit(f(x), x, a,’right’)

    

18  求导数 

diff('f(x)')

diff('f(x)','x')

  或者:

Syms x

Diff(f(x))

  syms x

diff(f(x), x)

  19  求高阶导数  

diff('f(x)'n)

diff('f(x)','x'n)

 或者:

syms x

diff(f(x)n)

syms x

diff(f(x), xn) 

20  在MATLAB中没有直接求隐函数导数的命令,但是我们可以根据数学中求隐函数导数的方法,在中一步一步地进行推导;也可以自己编一个求隐函数导数的小程序;不过,最简便的方法是调用Maple中求隐函数导数的命令,调用格式如下: 

maple('implicitdiff(f(x,y)=0,y,x)')*

 在MATLAB中,没有直接求参数方程确定的函数的导数的命令,只能根据参数方程确定的函数的求导公式 

一步一步地进行推导;或者,干脆自己编一个小程序,应用起来会更加方便。

21 求不定积分  

int('f(x)')

int ('f(x)','x')

 或者:

syms x

int(f(x))

 

syms x

int(f(x), x)

 

22 求定积分、广义积分  

int('f(x)',a,b)

 int ('f(x)','x',a,b)

 或者:

syms x

int(f(x),a,b)

 

syms x

int(f(x), x,a,b)

  23  进行换元积分的计算

自身没有提供这一功能,但是可以调用Maple函数库中的changevar命令,调用方法如下:

maple(' with(student)' )          加载student函数库后,才能使用changevar命令

maple(' changevar( m(x)=p(u), Int(f(x),x) ) ' )       把积分表达式中的m(x)代换成p(u)

24 进行分部积分的计算

自身没有提供这一功能,但是可以调用Maple函数库中的intparts命令,调用方法如下: 

maple(' with(student)' )                加载student函数库后,才能使用intparts命令

maple('intparts(Int(f(x),x),u)' )       指定u,用分部积分公式 进行计算

 25  对数列和级数进行求和   

syms n

symsum(f(n), n ,a ,b )

 26  进行连乘  

maple('product(f(n),n=a..b)')

27 展开级数 

syms x

Taylor(f(x), x, n, a)

28  进行积分变换

syms  s  t

laplace( f(t), t, s )                              拉普拉斯变换 

ilaplace( F(s), s, t )                             拉普拉斯变换的逆变换 

 

syms  t  ω 

fourier( f(t), t, ω)                              傅立叶变换 

ifourier( F(ω), ω, t )                         傅立叶变换的逆变换 

 

syms  n  z

ztrans( f(n), n, z)                              Z变换 

iztrans( F(z), z, n )                             Z变换的逆变换 

matlab中,矩形法、梯形法和辛普森法求近似积分

 可以用自身的命令,也可调用Maple的相应命令。调用方法如下: 

maple('with(student) ')

maple('Maple中求定积分近似值的命令')

29  解微分方程 

Dsolve('微分方程','自变量')

dsolve('微分方程','初始条件或边界条件','自变量')

30  解微分方程组 

Dsolve('微分方程组''自变量')

dsolve('微分方程组''初始条件或边界条件''自变量')

 

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