计算物理 chapter 02

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1、第2章Matlab基础西安邮电学院应用物理系本章学习目标熟悉Matlab的基本操作命令；掌握Matlab编程的基本方法。Matlab是英文MatrixLaboratory(矩阵实验室)的缩写,它是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算软件。Matlab的第1版(DOS1.0)发行于1984年,经过20多年的发展，现已推出7.x版。西安邮电学院应用物理系2.1Matlab基本操作(1)向量和矩阵的创建向量和矩阵的运算是Matlab的基础,向量可以看作特殊的矩阵。向量和矩阵元素必须

2、用“[]”括起来,各元素之间用空格、逗号(生成行向量或分隔矩阵同一行内的不同元素)分号分隔（生成列向量或分割矩阵的不同行）隔开,如>>a=[123;456]>>b=[1,2,3;4,5,6]a=b=123123456456向量还可以用如下形式生成：>>x=0:0.2:1;(从0到1每隔0.2生成一个数)x=00.20.40.60.81.0西安邮电学院应用物理系符号的作用Matlab中的复数用如下形式表示：>>x=2+3*i>>y=5+6*j(i和j为虚数单位)逗号和分号可作为指令间的分隔符,Matlab允

3、许多条语句在同一行出现；>>x=0:0.01:4*pi;plot(x,sin(x))分号如果出现在指令后,屏幕上将不显示结果；>>x=pi/3;>>sin(x);当一个指令或矩阵太长时，可用“…”续行,如>>f=x*sin(x)+exp(-x)+20/x^2;>>f=x*sin(x)+exp(-x)+…20/x^2;西安邮电学院应用物理系用Matlab函数创建矩阵linspace(a,b,n)—在a到b之间产生等间隔矢量；logspace(a,b,n)—产生等对数间隔矢量；zeros(m,n)—产生mn

4、的零矩阵；eye(m)—产生mm的单位矩阵；ones(m,n)—产生mn的全部元素都为1的矩阵；rand(m,n)—产生0到1均匀分布的mn随机矩阵；randn(m,n)—产生高斯分布(μ=0,σ=1)随机矩阵；blkdiag(a,b,...,c)—创建以输入元素a,b,...,c为对角元的矩阵；diag([ab…c])—功能同blkdiag;magic(n)—创建魔方矩阵；>>x=linspace(1,3,5)>>y=eye(4)x=y=1.01.502.002.503.0010000100001

5、00001西安邮电学院应用物理系>>x=logspace(0,2,5)>>y=ones(3,4)x=y=13.16231031.62281001111log(x)=111101.15132.30263.45394.60521111>>rand(3,4)ans=0.92180.40570.41030.35290.73820.93550.89360.81320.17630.91690.05790.0099>>blkdiag(1,2,3)>>magic(3)ans=ans=100816020357003492西

6、安邮电学院应用物理系(2)矩阵的操作矩阵元素的提取A(m,n)—矩阵A的第m行第n列对应的元素；A(m,:)/A(:,n)—矩阵A的第m行/n列；tril(A,m)—矩阵A第m条对角线及其以下的元素；triu(A,m)—矩阵A第m条对角线及其以上的元素；diag(A,p)—矩阵A的第m条对角线的元素；>>A=rand(4);A=0.89980.66020.53410.56810.82160.34200.72710.37040.64490.28970.30930.70270.81800.34120.8385

7、0.5466>>a1=A(2,:)>>a2=tril(A,1)>>a3=diag(-1)西安邮电学院应用物理系>>A=rand(4);A=0.89980.66020.53410.56810.82160.34200.72710.37040.64490.28970.30930.70270.81800.34120.83850.5466>>a1=A(2,:)0.82160.34200.72710.3704>>a2=tril(A,1)0.89980.6602000.82160.34200.727100.64490.

8、28970.30930.70270.81800.34120.83850.5466>>a3=diag(-1)0.82160.28970.8385西安邮电学院应用物理系矩阵元的修改A(m,n)=a0—用a0替代矩阵A的第m行第n列的元素；A(m,:)=a0/A(:,n)=a0—用a0替代矩阵A的第m行/n列的元素；>>A=[120;305;789]A=120305789>>A(2,2)=9;>>A(2,:)=6A=120A=120