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标题: MATLAB常用的基本数学函数及三角函数 [打印本页]

作者: dylpl    时间: 2009-12-16 13:02
标题: MATLAB常用的基本数学函数及三角函数
MATLAB常用的基本数学函数及三角函数
3 Y: \! X' _5 B9 h2 M" d2 {8 P8 a5 t- I  l3 o+ p' D* R
这些命令都是从bbs上找到的,我呢从这里复制过来的:http://gzhsss888.blog.163.com/blog/static/6439579200722811829247/& |5 O* c9 J; j
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:
$ S4 {$ S% R# |% h% y/ F( Y===============================================
: I0 t, X+ d4 Z5 |, \; [/ L/ X小整理:MATLAB常用的基本数学函数
. i; M5 W5 v1 @7 M& x  z6 v! f( Cabs(x):纯量的绝对值或向量的长度
7 X( W6 b( n  V( Y2 Mangle(z):复数z的相角(Phase angle) ) r, `7 k, Y! T) I# N: L- {
sqrt(x):开平方 * {. K7 {+ k* G
real(z):复数z的实部
6 e0 E2 U" \% _, jimag(z):复数z的虚部
, X" i, g8 Q: G; Dconj(z):复数z的共轭复数
. K+ t% _( s( H6 t* L' D6 Yround(x):四舍五入至最近整数
$ v8 D6 Z5 e$ K( \! `* Ufix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 2 f- W* k$ d0 H- W
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 * D6 P( a% _* P$ o" T
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
. }+ }, y) @- B+ V& c1 m2 Jrat(x):将实数x化为分数表示
+ J; O* y0 D/ n( @3 t. `" \rats(x):将实数x化为多项分数展开 & n; v$ h8 _; H' h0 Q
sign(x):符号函数 (Signum function)。
/ w+ B+ m. o. u当x<0时,sign(x)=-1; - t5 z! v0 g5 r0 Q2 S
当x=0时,sign(x)=0; ( s3 v" g+ q7 x, _. s9 \
当x>0时,sign(x)=1。 " @5 Q  Z' h( c6 n, G( i2 e) s; e) k$ D
rem(x,y):求x除以y的馀数 & }  E0 J$ j8 F# {5 ]! F
gcd(x,y):整数x和y的最大公因数 9 i  I! j- M: m; N/ o8 `" Y. ]
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数 % A3 L+ u9 D7 c& m! g% [
exp(x):自然指数 : M* W7 h2 O6 v& L
pow2(x):2的指数 ) K. F! X  d+ k$ |4 f$ K8 z- o
log(x):以e为底的对数,即自然对数或
/ x1 B2 z+ n9 m/ X! @6 Llog2(x):以2为底的对数
4 ^! R4 U! @6 ?/ e6 D0 _7 @7 m+ ^log10(x):以10为底的对数 % I4 B% u; {* e5 B9 @$ G; i% }3 @3 D4 o
=============================================== 9 H6 t" \4 ~+ h, Y9 N4 h
小整理:MATLAB常用的三角函数 - m3 a" ], B' v
sin(x):正弦函数
3 f5 J3 }/ ^+ q" C: C9 ^9 _cos(x):馀弦函数
2 X4 n% j  o& h$ z! B+ r& ~tan(x):正切函数 1 h" a6 f2 m$ f9 I
asin(x):反正弦函数 1 n; u% B+ X3 z; ]4 z
acos(x):反馀弦函数
. \1 ]# B9 e1 latan(x):反正切函数 8 D" a" Y3 K: r0 f7 U
atan2(x,y):四象限的反正切函数
! c; [# t9 f7 msinh(x):超越正弦函数
8 w9 x  u& w* R1 q6 r2 ]8 g% Zcosh(x):超越馀弦函数
) r, N4 U% O# i: r" Qtanh(x):超越正切函数 7 r; d. T& Y' n, C' f
asinh(x):反超越正弦函数 : x& e! P7 O+ v: g- t
acosh(x):反超越馀弦函数
0 X' R- F6 q9 a6 J* R/ k0 Zatanh(x):反超越正切函数
) N: a! G$ A: H1 a, ?) x4 Z( X% H=============================================== 7 t. I0 b3 L1 u
变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row   C7 q: k7 c9 C0 E3 v, _( L) w
vector)运算: ) |# X5 i# f* b6 m

+ L; l, D; T- Q: yx = [1 3 5 2];
' M( @' ]- i( o. T; q; O. ly = 2*x+1 1 o5 _7 ^, [; j) O; p( @8 w
y = 4 Y% [: g. S$ o7 P* _! U: i
3 7 11 5 9 T# n6 ]% D2 {: f
=============================================== 0 ]; c, o0 a7 M5 ]8 z
小提示:变数命名的规则
5 ^8 G& m1 b: b( z/ \' D; k   1.第一个字母必须是英文字母
* n/ `: V* M# `+ w: w3 r   2.字母间不可留空格
4 C5 A+ L3 Y. [# ?   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母 ; L& k# T' N1 M3 h
===============================================
+ f) l: W0 d2 d5 B, B+ ]=============================================== : p; f0 y) u7 s  O
小整理:适用於向量的常用函数有:   C* b6 H6 K. e) F* m4 _& U/ E4 ^
min(x): 向量x的元素的最小值
) T* L0 G& y+ u; M  [, Imax(x): 向量x的元素的最大值
2 e! V  V; ]" r( x" w1 j4 A- Mmean(x): 向量x的元素的平均值 * u# O$ b$ a/ J3 M( s6 s: H
median(x): 向量x的元素的中位数
% J, T: q5 `* ]% b9 Lstd(x): 向量x的元素的标准差   X; A3 y6 d( i5 ?
diff(x): 向量x的相邻元素的差
/ }3 H( {% Q& ]2 ]sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) 1 P- ?* u: r& W5 U* L* D4 {. x
length(x): 向量x的元素个数 2 f- K$ M- X9 g
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度
* o$ }8 A1 |* L% ?sum(x): 向量x的元素总和 & p0 E* `/ |: }3 ^( i6 l
prod(x): 向量x的元素总乘积 + o8 _" M  i& D) d
cumsum(x): 向量x的累计元素总和
, L* D# ~3 s  G3 a8 Vcumprod(x): 向量x的累计元素总乘积
: f: X+ x5 }& P1 [1 [8 [" Fdot(x, y): 向量x和y的内积
6 V% L) [7 N  A! c" ]cross(x, y): 向量x和y的外积
- I! e. n' i7 V, R* R$ i* {7 v+ I(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)
( ~. c+ v3 u! X- n===============================================
5 P% c" H) d4 E% v+ S3 b5 H# g下表即为MATLAB常用到的永久常数。 ( r. I6 H: p3 q" J/ i/ u: k) O
小整理:MATLAB的永久常数
( |* v, `# D' r' Ri或j:基本虚数单位(即)
4 j8 T& d9 M% K( l; reps:系统的浮点(Floating-point)精确度 0 ^: R1 R3 M/ f! r
inf:无限大, 例如1/0
: R  y  a  g! M  snan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0 0 E4 n  a6 V; `+ c. n
pi:圆周率 p(= 3.1415926...)
0 F8 ?# q4 ~, M3 ~realmax:系统所能表示的最大数值 % M# Y" E( _7 Z: n) Q2 E+ L7 e
realmin:系统所能表示的最小数值
* g* R8 d* C' k$ B, Jnargin: 函数的输入引数个数
- J* g1 Q1 K, S" S$ enargin: 函数的输出引数个数
+ X8 \) |1 U0 d; T, h1 e: q+ e发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools7 l( B7 i4 Y3 v7 H& y9 L7 G6 W! ~
标 题: Matlab入门教程--二维绘图
1 I0 f$ w9 ]6 {& N* K6 W5 K发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信/ }. I1 @" b. C- y, ~" B
MATLAB 程式设计与应用& Z# l$ ?: E+ Y, K% F; z* T' X  ~
2.基本xy平面绘图命令5 x( k- p% t0 u1 D9 R
MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算,也适合用在各种科学目视表示8 x. c9 _6 A+ o
(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间! V/ ]" U) a+ G1 j- G& k* Q  O
的各项绘图命令,包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。
: R% ~) k' x, R) E7 A: _plot是绘制一维曲线的基本函数,但在使用此函数之前,我们需先定义曲
: N% a. g" B, @5 p$ y  A线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:
  c/ y( C0 P  L0 m1 g1 Eclose all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
- U( {- y9 j% ~: ], k& ky=sin(x); % 对应的y座标
2 X. z" `$ C3 m" M- L- Yplot(x,y);
' U; V; b2 g. x' U! a====================================================
6 u' y* x, v5 f$ n: s  e小整理:MATLAB基本绘图函数
  X/ K0 `* [* f' S6 K5 uplot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)
  Y7 n4 |: \+ J% H( p2 V% {loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)
' ]7 [1 L3 @* M9 c" C+ [semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度9 c' \4 i5 N9 ^: Q* G
semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度
: e5 x5 `0 C8 w" i8 P====================================================
' K% |3 ^, P) c若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:9 s' ]4 D# n9 b! N& D: w
plot(x, sin(x), x, cos(x));, ^6 N( K0 T1 V' w: ?- w* v
若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:, \3 u9 Y; h# B$ s8 {# @$ J
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
6 Q. f. k9 L. F0 B若要同时改变颜色及图线型态(Line style),也是在座标对後面加上相
- T" g* x7 I  H* g8 f: E关字串即可:1 D0 n: K7 p7 O" j- ?
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');
* y; e5 o3 ]$ j5 [' t' P1 e====================================================* K3 r# o* \' u1 N5 S
小整理:plot绘图函数的叁数# Y8 {2 I9 H- ?: l
字元 颜色 字元 图线型态: T8 s7 b% i0 W# Q3 }* @
y 黄色 . 点8 ^" L* @; V; N$ e! c
k 黑色 o 圆
  V3 i' Y( J5 r7 h# Y9 sw 白色 x x
1 R4 S7 L! T4 p5 i+ C3 f, W& r2 ab 蓝色 + +
& h- h" T9 i, _. o- I2 \1 V7 N, Ag 绿色 * *
# \8 h2 g4 R- S; K3 m; L. v# b- _r 红色 - 实线" }$ B( i  o& l7 B
c 亮青色 : 点线
. q. s7 O/ R. \! u: F% g9 Z/ ?m 锰紫色 -. 点虚线; E. T0 j3 J7 n5 S3 f! E4 F
   -- 虚线2 D5 m! O5 T% L* A' }7 w3 m8 a
====================================================2 y1 t+ n, m5 n
图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范7 v* a7 J( I- k6 i# t& `$ z6 G
围:
+ s" k# G9 P( gaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
5 |, }) e6 I8 B! z% E( P此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:
3 u. X1 e% o* H- Qxlabel('Input Value'); % x轴注解0 p% }% E( r/ `4 n
ylabel('Function Value'); % y轴注解' d5 X( x. M- J  z, ]; z! S/ ]
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
  t4 h1 m1 ]; z7 @, S4 F" n3 llegend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
( r! @! `! S2 }" sgrid on; % 显示格线
) _3 f" \+ Z1 u! r/ H9 i我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:+ L9 l8 M) J1 `! c
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
: D- j7 p$ P4 M3 v9 }7 n+ Ssubplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
, `( \' p, |* v4 V5 U2 M) Zsubplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));- a! ?, J3 Q8 S+ a2 x* P
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));# m) y5 k7 t. A+ q/ ~( P/ `
MATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
2 O2 d1 |4 ~! \9 F====================================================
8 t& G! p( R2 U小整理:其他各种二维绘图函数+ X& n2 {* K# L4 q
bar 长条图/ P) X- R) a" O- j2 c
errorbar 图形加上误差范围! _/ }& b3 p( f- k: _" }
fplot 较精确的函数图形6 m' g6 n: X) M( N( H5 @
polar 极座标图
9 h/ u8 t- H7 yhist 累计图
; T+ P+ _% x, J. l0 g5 t& irose 极座标累计图
" H7 @% I+ \3 j. l/ P3 e4 \stairs 阶梯图0 C4 S9 q4 r- }2 e* V5 Y- E
stem 针状图
0 F  t/ A1 L0 V) m# Mfill 实心图
3 z% C. Y6 J% h5 c: pfeather 羽毛图/ O4 R1 k; Q* u2 Z! `
compass 罗盘图
$ N' M# e+ a# j5 T! G* Vquiver 向量场图
, P' V# ]% {2 H9 X====================================================( v, ?* ~' m$ u  d/ X) P5 m
以下我们针对每个函数举例。! L8 n1 _8 h5 l8 Q! C1 i
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:
7 ~! l9 d0 Y" N7 o6 v0 X1 r7 p5 Oclose all; % 关闭所有的图形视窗! _, |8 L8 |( V5 V  `/ ?# T
x=1:10;
( a3 E6 R$ w/ f% o2 Ly=rand(size(x));0 o( H, W; {' X5 m- s  }2 h
bar(x,y);
: _2 M7 f9 B7 x: j/ C如果已知资料的误差量,就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做. b1 H  S5 A  \
资料的误差量:3 d/ `+ {  i6 F  m- Y
x = linspace(0,2*pi,30);  V5 m, @' v) P; U
y = sin(x);8 k7 l4 J: t7 m1 ~
e = std(y)*ones(size(x));
* F5 b) |" I; A8 t+ m- Werrorbar(x,y,e). ^. ?2 \8 S3 j0 S/ u, ^7 {# v
对於变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图,会对剧烈变化处进/ t+ p2 |1 b" `' d& o; L* t$ P
行较密集的取样,如下例:
1 H( H5 h. c. Y  P( }. vfplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围. W2 `; |8 P4 L( v7 @
若要产生极座标图形,可用polar:4 A* o) H2 t$ V4 |- X7 ?
theta=linspace(0, 2*pi);
- r( d4 a; T4 B4 X' \% s$ J3 er=cos(4*theta);3 [9 ?% ~# M6 @1 i
polar(theta, r);1 R+ s; L  ]& X4 y; U$ ?5 t- m
对於大量的资料,我们可用hist来显示资料的分 情况和统计特性。下面" V9 A2 X) r6 [; d7 d
几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :/ b; W2 T1 ^6 W' k
x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
* c7 w: K5 n, J6 x# @hist(x,20); % 20代表长条的个数2 `4 B3 S- @  a' L
rose和hist很接近,只不过是将资料大小视为角度,资料个数视为距离,?6 c# Y% D, Z6 L: ~) ^  L2 F
用极座标绘制表示:* v) p2 B0 i! Y* _& z8 d
x=randn(1000, 1);  P& s1 n1 X2 r4 |
rose(x);; C+ W. l( ?( r7 q& ^( K/ U9 V
stairs可画出阶梯图:
) X7 G& v6 f7 i% f6 @/ @- \x=linspace(0,10,50);
# [$ K+ |3 R2 sy=sin(x).*exp(-x/3);
7 `' i( o. g: w$ e5 T+ hstairs(x,y);" \5 F0 W0 [4 y1 v* l* Z" t
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:% Z+ p: a/ t. C
x=linspace(0,10,50);
/ U6 x- S2 {) A/ z7 my=sin(x).*exp(-x/3);- |! _4 z; A" \0 A% P5 o
stem(x,y);
7 g9 x0 U9 }7 M3 T8 g. l" pstairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:: E, u1 a0 b8 {. v
x=linspace(0,10,50);, A. K+ r- S: b) a
y=sin(x).*exp(-x/3);
+ P/ A! d) `( }' j# _% dfill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色
: F; [5 l, l8 ffeather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:
4 s0 @$ p  l4 x6 Ttheta=linspace(0, 2*pi, 20);' V1 C: Z5 S/ I  l1 f
z = cos(theta)+i*sin(theta);. p3 K5 ?/ ]0 o# q7 s6 e" s
feather(z);( h: I, c' Z, ~0 ^1 S5 T; b  N
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:: r# \! k: C# |
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
$ e* }/ U' ~: Xz = cos(theta)+i*sin(theta);. p, {# P9 {4 J7 H
compass(z);
作者: lazyking    时间: 2010-1-6 13:45
整理的还可以,不过不是专业的,有些术语用的有些出入
作者: dylpl    时间: 2010-1-14 14:46
谢谢提供信息!
作者: gunking07    时间: 2012-2-29 13:04
最近在看这一块的 发现高数都还老师了 郁闷
作者: wxljwjt    时间: 2012-4-25 17:22
学习中,有用.谢谢楼主啦.
作者: 狼之翼lucifer    时间: 2019-5-31 10:09





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