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[matlab] MATLAB常用的基本数学函数及三角函数

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发表于 2009-12-16 13:02:25 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
MATLAB常用的基本数学函数及三角函数
8 f7 g+ D2 `& j" t5 z+ t/ w- I1 ]0 x5 t
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/) L1 B3 h9 W7 _( t+ O
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数: % B/ i: H; U4 P/ `5 N4 O
===============================================
) p1 h) Q2 a, ^" f9 X% W小整理:MATLAB常用的基本数学函数 , d; Y4 y/ k) D7 t4 V! }
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 , ?8 H  @! O- N  ?
angle(z):复数z的相角(Phase angle)
% m% {6 F1 j* a% }sqrt(x):开平方
) b$ [: b; J; ]% @" q: Oreal(z):复数z的实部
/ s. \& Q0 y" {# S' r, `, ~! X; d( gimag(z):复数z的虚部 $ ~* S$ I0 X4 W6 A
conj(z):复数z的共轭复数
. c7 W9 W, A+ W( n( J0 Hround(x):四舍五入至最近整数
9 k4 s- J! ~' j4 T" h) Yfix(x):无论正负,舍去小数至最近整数
( C0 ], S+ L4 f2 P& vfloor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数
* V$ u! S/ a) |- [) Pceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 2 J% u7 f  V% c$ K# M! ?1 M$ w
rat(x):将实数x化为分数表示
! I, X4 r. ^  h( D  _6 zrats(x):将实数x化为多项分数展开 / d1 v' C6 x2 Y/ w3 b! d6 c
sign(x):符号函数 (Signum function)。
: k$ b( O/ L; t# J& N1 a7 i* A  z当x<0时,sign(x)=-1;   J% D0 p, v/ v% s2 B0 H7 j
当x=0时,sign(x)=0;
; d4 e2 q  f7 t' }# {当x>0时,sign(x)=1。
3 l; Y6 m4 W3 P6 F* P* r" {* ^6 Drem(x,y):求x除以y的馀数
! V2 m  t5 G2 ^5 Q4 K) ?9 p$ lgcd(x,y):整数x和y的最大公因数 ) t5 U) ^/ Z7 r4 [6 s4 Y: o
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数 , d. I3 U( U& E- h2 B+ c7 [3 |
exp(x):自然指数 ( z( v: o7 W% n* N2 {" k4 h0 ?  D( K
pow2(x):2的指数 4 L& O$ u2 e+ E7 W1 a* Q  ?& g
log(x):以e为底的对数,即自然对数或 & |. C9 C9 m  B6 q  s
log2(x):以2为底的对数
$ H  \; e' E4 V- E, h: Clog10(x):以10为底的对数 0 b, _) O) z& r' y' }8 @7 }5 }
===============================================
8 w' Q" T7 C8 A: z" @$ [小整理:MATLAB常用的三角函数 : }' ]/ T( H& G3 M
sin(x):正弦函数 4 e4 D. B3 y; c2 Q
cos(x):馀弦函数
; g5 B8 p+ x$ N7 T5 |8 y/ J, Gtan(x):正切函数
$ U8 W( F% h6 @8 \' \7 ~; jasin(x):反正弦函数 # X* Y5 A! W" ]6 ?$ h
acos(x):反馀弦函数
: Z# s% h2 f- \% f' y4 aatan(x):反正切函数
0 u9 q/ Z6 h! j" M9 V/ hatan2(x,y):四象限的反正切函数 8 p( z& k* X1 k5 L- f) c# W
sinh(x):超越正弦函数
, j9 {7 O- z4 c$ scosh(x):超越馀弦函数
5 q1 Q5 x' E( j% [8 ]1 Wtanh(x):超越正切函数
8 Z( M% t& B3 t- ]$ s* [1 O2 Z8 uasinh(x):反超越正弦函数
7 J/ u$ k" U; {, ^acosh(x):反超越馀弦函数 1 ^/ r0 J; m; r% @& p
atanh(x):反超越正切函数
) j6 v6 B2 S7 c7 U! L=============================================== 9 d1 _+ N7 j% A- M9 y
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 7 W/ g6 |. I+ X# O: H! D7 |
vector)运算:
( M7 G$ n& R' H( G! i; |7 j! v  Y4 ^
x = [1 3 5 2];
5 K. }! Q+ C' ?! \+ z) }y = 2*x+1 3 |$ H. f) a6 t) [: z
y = : g/ l, e- a0 t/ ]# w$ Z; @' Y1 z! R
3 7 11 5 + V* a0 n( o  t2 Q* b0 I
===============================================
" [5 F# W( H4 z) N小提示:变数命名的规则
+ G8 I% u( b$ i0 f8 @8 t. r  ~   1.第一个字母必须是英文字母
. a7 H: E2 b8 Q6 ]. X6 R1 E) {. j6 k9 P   2.字母间不可留空格 7 Z2 n: |1 d! o' r2 P7 W" C
   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母
, F+ q+ h7 K& w/ O, v( D" B=============================================== 1 G6 U; T! _, s& X% V+ |6 u
===============================================
4 U  E( y) H4 U# W: [  y小整理:适用於向量的常用函数有:
$ b* x7 E" t1 n% Z% D  t9 Vmin(x): 向量x的元素的最小值
" j; ^9 B# ~; m& q# S/ d: Jmax(x): 向量x的元素的最大值
9 c/ Z8 f+ s' ]9 }) ]$ Ymean(x): 向量x的元素的平均值
* {* j; f. _' Z" v3 `median(x): 向量x的元素的中位数
8 r, Y& k! B; dstd(x): 向量x的元素的标准差 / M% y5 l5 c$ m6 I* h6 _. J
diff(x): 向量x的相邻元素的差 4 @5 O! C* K$ g; m, N
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) : j+ z1 g/ m! N" k4 D
length(x): 向量x的元素个数
1 E* n: J0 w& J* I5 p4 onorm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 ; O: r+ z( X9 h4 m' y- F
sum(x): 向量x的元素总和
7 o* C8 X; L- I0 W9 K% g6 s* w  Dprod(x): 向量x的元素总乘积 1 R* X( l9 _# |
cumsum(x): 向量x的累计元素总和
  k- M; H( m0 M, h# O) Gcumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 3 T8 p- @. T- A+ h1 B
dot(x, y): 向量x和y的内积 , U) j3 B. C9 p1 j# E" L
cross(x, y): 向量x和y的外积
! e. [* n4 i* B2 ]6 }# b1 y8 \(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)
; N8 u3 d$ x( C% G9 d9 ?6 i& w=============================================== % [: Q7 c5 p: W( f8 X" a1 M
下表即为MATLAB常用到的永久常数。
/ }  f: X% x' \, B小整理:MATLAB的永久常数
7 W- G) i; x4 e) S& ni或j:基本虚数单位(即) / ?& }, o2 R% k
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度
  |% G6 z" k1 qinf:无限大, 例如1/0 " j, H" u/ w- o! f
nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0
5 D! g( k( |" y# K( ^* n3 hpi:圆周率 p(= 3.1415926...)
& L3 ^  k5 I+ K0 p3 l! o# X& ^realmax:系统所能表示的最大数值
% p9 y4 o) J# B& k% X0 Zrealmin:系统所能表示的最小数值
! T# u4 E, S# c" @5 cnargin: 函数的输入引数个数
) S" {$ e: F! }8 ]0 I8 c' ~0 dnargin: 函数的输出引数个数7 L( P  N- ~2 _% _" L0 G0 ^& J& Q# n
发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools
) ~; L$ B% w3 k! g8 u( X' v标 题: Matlab入门教程--二维绘图
4 j" E9 V8 G& w. [( N发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信
1 i1 f( Y( E& x8 N1 dMATLAB 程式设计与应用1 o/ a' {  X$ ]& P& ^& h- }
2.基本xy平面绘图命令
. V4 y& n1 H. ?- m- CMATLAB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
- V  `# [  k; e- k2 R3 s(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间
" h/ C' c  N& |, a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。0 D! c3 t7 U% n3 y9 ]+ Y( W6 n
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
: w  _) j! z- O- b6 H线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:
% h. P! ~8 e' W. Gclose all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
6 w  [+ A5 v  j" C! r! C7 Ey=sin(x); % 对应的y座标
/ S/ j- i) t% D% Kplot(x,y);
6 Q# M* ?9 T: k& t. o- a====================================================; {2 E5 O. \, \# F! ^% I
小整理:MATLAB基本绘图函数$ p3 y8 u) w# R
plot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)# K2 T9 t: Z7 a; R7 i! P
loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)2 H% r" J/ G  v! W, \
semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度
0 b& ~) [8 c7 C* D) X# ssemilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度" R% b: B( ^7 U7 x' P/ g- j
====================================================
% T3 o5 K- K6 A# V( c若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:
8 y# v, d4 G' b% [( `' wplot(x, sin(x), x, cos(x));
3 W  b1 F: K* R6 ^  G若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:2 L3 D% f2 p1 t' F! X! v2 O: v
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');* k  D3 x' d8 {' [" E# E+ N
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3 S* @9 A$ m8 ~  F' ?! i% E! A
关字串即可:( Z  c' S- e: L/ u/ H9 r" n
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');- @+ ~& X9 R/ c
====================================================
# T' A- Z5 i5 X小整理:plot绘图函数的叁数
& ~0 @3 X& L- c( ~$ C( S字元 颜色 字元 图线型态/ r. r, ]2 B) [! N( j
y 黄色 . 点
! @; J4 m& z5 ^k 黑色 o 圆; }5 @/ u) }7 i- n/ e( L9 m
w 白色 x x! f4 J& `) C. t# F1 A7 C
b 蓝色 + +5 [; a& g; r) B7 `
g 绿色 * *9 [& F' `* N/ d
r 红色 - 实线
" j: u! [* ^  K& Y/ X, Y) y' uc 亮青色 : 点线
0 ]: D: e5 k. P0 ym 锰紫色 -. 点虚线
9 r* S/ G1 k& [; N2 R   -- 虚线
( C, H& L( ~" Y, f/ ]9 X====================================================
4 P% |5 x  x4 x+ B: A  z图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范
( j0 |  |" v+ F1 Q. a& @% J围:
7 R# f9 L7 [: T  uaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
6 y7 b7 u$ t) G此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:
6 C$ @2 O: ^, x- `xlabel('Input Value'); % x轴注解5 V7 ?8 h7 `( j: V2 y! w
ylabel('Function Value'); % y轴注解
7 m4 p& |0 s; @# f5 A1 Z* }title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
" p# x- l8 F8 W# M4 o8 Q' Blegend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解  b' ~' E" N. F" {' z3 E
grid on; % 显示格线
' M, ^4 o) y7 \, ~. a) R6 d我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:0 C4 y8 T1 Q* r9 @7 c2 [+ x2 d
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
! x' n* f. o) v1 C) J; `subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
: J+ u2 u3 w/ n* I7 f9 K9 nsubplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
6 x( u' j, \) tsubplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));
9 A: `) D# _% ]/ e& uMATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
9 a7 I$ M. R  k  @' U% U====================================================- G& t3 U' G  i/ D3 z9 X4 L
小整理:其他各种二维绘图函数
8 ~" W3 ?+ e) }/ n$ h9 wbar 长条图* y5 i: H; r3 w; s& g4 E% a
errorbar 图形加上误差范围
  }( H" b; v0 `* m8 |& e7 R4 Qfplot 较精确的函数图形- a, e3 T1 c/ P5 M
polar 极座标图
0 R: T' u/ ?4 R+ V! y6 _. jhist 累计图
1 Z% S+ {1 x& }8 crose 极座标累计图
8 o2 C! E/ l! h  T( ~3 Kstairs 阶梯图
# {, g0 W0 ~4 g! t% i' p  e( V! q8 Estem 针状图4 k/ {, l" {/ x. {
fill 实心图% N4 X! T( s0 D& y; Q0 h: y* g
feather 羽毛图
8 i1 I) u+ ~" D7 {* Tcompass 罗盘图
7 n. t1 }6 Q+ P9 {' |: fquiver 向量场图
9 W' V( @/ {, q4 Y+ k; `====================================================( w: z; W# N9 w- G
以下我们针对每个函数举例。
8 Y/ m& |, Q  }0 I7 n当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:
; m' E7 c, ~7 E2 zclose all; % 关闭所有的图形视窗1 t( `% R6 f% [
x=1:10;
  I  w, Z& @6 V% C: l# r% r: I' ty=rand(size(x));4 }$ w0 n* B  s5 @% L8 L/ P
bar(x,y);. {( N1 u( w8 }3 Y' C9 N7 ?
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
2 |$ f: S' A! x; `/ O资料的误差量:" Y; `# @+ a8 y# O3 |7 O" a2 W4 [
x = linspace(0,2*pi,30);
) L) U+ l8 R* |& V4 k/ Uy = sin(x);' m5 L  o1 Z, o* |3 p9 X5 a
e = std(y)*ones(size(x));; }/ m* F' O5 |7 a) {+ y: [; j, g
errorbar(x,y,e)
$ i: z% p1 N5 @$ \- _/ _! L" o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
5 f4 \$ X4 B9 [# ]$ X行较密集的取样,如下例:8 h; y0 m2 m  l
fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围% v  A, ?/ H: f& F- D4 y+ `7 r
若要产生极座标图形,可用polar:
4 {' u" U2 E* d6 E, d) `7 stheta=linspace(0, 2*pi);/ l, w3 N- a# g; W* Y) n
r=cos(4*theta);
  d. A* o# d; L. ^- n$ o: G+ rpolar(theta, r);7 }2 v* \# n/ p7 o1 C
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" w; [! U4 [4 c6 q) ~! M( }. T
几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :. `5 z  f  ]0 r& C. a- v2 }
x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
, o- ^. z- |. G( w; }8 E) Ohist(x,20); % 20代表长条的个数
$ j7 f  h$ G: \$ U' i# Nrose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,?* `1 V  B- a1 ~' s9 |/ z' ]
用极座标绘制表示:
9 a$ v& G: U; e, s$ f9 {: J5 \4 qx=randn(1000, 1);
% \) K$ E. P- d  \4 z$ ]/ K+ crose(x);2 I5 O; A4 h2 m
stairs可画出阶梯图:
; s8 r% V9 P- P) T$ Ox=linspace(0,10,50);
9 n  H4 X3 G' K$ V9 Oy=sin(x).*exp(-x/3);$ Q4 z6 D" {$ `6 L  f/ s5 M9 j
stairs(x,y);9 K, ]5 Z- J  n; R
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:$ S. |& U4 b7 U; X' ]% P! N/ N
x=linspace(0,10,50);1 B. t$ y; b0 i) g' @
y=sin(x).*exp(-x/3);
. {* E/ D9 A: dstem(x,y);
2 i9 U- }3 [6 K; I0 ?6 Rstairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:0 i5 j3 C+ [4 C1 l1 V' ?7 a
x=linspace(0,10,50);5 m. x. q8 g! ^; n6 w
y=sin(x).*exp(-x/3);
; W, f) C6 }/ U( sfill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色
, p# l9 E, o: d% p: `, \feather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:8 c1 H6 C6 V1 L+ d
theta=linspace(0, 2*pi, 20);$ V' ]8 V: k: K  y; {
z = cos(theta)+i*sin(theta);
: t* H) m$ h6 m& a, Ufeather(z);0 q5 L/ E3 E! P8 F9 R  Q
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:/ `) Q& ]5 V. U( U
theta=linspace(0, 2*pi, 20);) H( F) Q( m7 s9 f+ d& ]
z = cos(theta)+i*sin(theta);
0 p2 r, |  z; ycompass(z);
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2#
发表于 2010-1-6 13:45:23 | 只看该作者
整理的还可以,不过不是专业的,有些术语用的有些出入
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3#
 楼主| 发表于 2010-1-14 14:46:54 | 只看该作者
谢谢提供信息!
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4#
发表于 2012-2-29 13:04:32 | 只看该作者
最近在看这一块的 发现高数都还老师了 郁闷
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5#
发表于 2012-4-25 17:22:19 | 只看该作者
学习中,有用.谢谢楼主啦.
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6#
发表于 2019-5-31 10:09:54 | 只看该作者
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