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[matlab] MATLAB常用的基本数学函数及三角函数

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1#
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
, `: T; T) O1 b$ a8 b
0 L# B' ?. Q1 d4 A& m5 N5 A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/6439579200722811829247/2 X* V; m; @* X  @  e" @
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数: 8 O- d' m7 n! T& K8 B/ I0 I8 `
=============================================== " L7 z2 o  i6 w  U: Z& S
小整理:MATLAB常用的基本数学函数 ; K: v' H) `3 f! P: r/ M6 Z( Y
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度
% r3 R" L6 }- i1 V) \angle(z):复数z的相角(Phase angle) ) D2 V( k2 w' G
sqrt(x):开平方
$ y' d% F: d  `7 i0 Creal(z):复数z的实部
8 w' H0 k; N/ h( simag(z):复数z的虚部
" }6 N  L/ C: l. C, {% }' U( R& ]conj(z):复数z的共轭复数
1 l8 d4 U$ h  Eround(x):四舍五入至最近整数
: w/ e. }$ M7 S( g8 Xfix(x):无论正负,舍去小数至最近整数
2 R  _1 ]+ u/ F  Ofloor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数
8 x1 w) l8 a/ O, ~( X  \ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
9 }8 y0 Q  a9 Brat(x):将实数x化为分数表示 " ~+ s. W& p- j3 O- {2 [
rats(x):将实数x化为多项分数展开
: Q$ b  P/ u8 ^% Usign(x):符号函数 (Signum function)。 5 Z/ R- C' J+ y6 s2 u6 ]
当x<0时,sign(x)=-1;
4 S1 f* s/ u$ N) j8 H7 a7 }当x=0时,sign(x)=0;
' c8 B- [: ^# g& I/ A( n% X6 Z当x>0时,sign(x)=1。
+ b  V8 O3 B9 V) C  F5 c' qrem(x,y):求x除以y的馀数
9 H1 J' N9 Y' z: V; |gcd(x,y):整数x和y的最大公因数 ; w# |# q' Q7 h& D0 R
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数
" O4 W# \/ ]8 I0 j& R4 Wexp(x):自然指数
0 S' \1 a& c. ~! S8 F6 c7 Fpow2(x):2的指数
2 y* V1 j$ I! u8 S; Y/ U( wlog(x):以e为底的对数,即自然对数或
( ^% S4 |% D. z: K- y" K7 o" j0 M1 Llog2(x):以2为底的对数
3 W' N( i" \) \+ Plog10(x):以10为底的对数
: c1 t2 A. `( ?5 B) k- d* K! f+ |5 I=============================================== 0 g2 e( l( l1 T3 |/ Q! y1 m
小整理:MATLAB常用的三角函数
6 P/ |- r1 t8 R! msin(x):正弦函数 3 j( l4 r9 e' \7 ~; i
cos(x):馀弦函数 * R0 }" x1 M8 x/ p" K' \. P
tan(x):正切函数 ! c- {" _6 o. `* T9 ^1 P
asin(x):反正弦函数
1 H5 {2 j! e* h0 y+ z0 Q( s" Sacos(x):反馀弦函数 6 K+ ^' q; T! a  K! [
atan(x):反正切函数
( c( M8 \; ?/ ]0 a' g& _% natan2(x,y):四象限的反正切函数
. b; }5 H( B( F% `( g( _* G- w9 Lsinh(x):超越正弦函数
( C& F, J  y. @& b/ Ocosh(x):超越馀弦函数 ( s, L/ X: \0 O
tanh(x):超越正切函数
" z9 v  p6 N& k5 _asinh(x):反超越正弦函数 4 D1 ]7 Z* F1 K4 {! v
acosh(x):反超越馀弦函数
# ^- {- l( {: X$ U% Oatanh(x):反超越正切函数 2 v( W$ i. a) z6 M8 ^2 u# Q
=============================================== : q. x4 c8 x) j
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
' G+ P7 Y4 g# L; \vector)运算: 3 s' ~  x; q# m1 K& j- ?
' V0 {  e3 \+ U
x = [1 3 5 2];
7 k; H" B  r4 T+ uy = 2*x+1 8 P: H( n0 K- G) J+ G
y = . j1 ^# U* z4 f: r
3 7 11 5
5 U1 Y& n5 ^( K$ s: L1 ?=============================================== ( h0 y9 q' [, D9 X! `% P' L
小提示:变数命名的规则 : F0 J( D* h6 k9 |( Y- ~
   1.第一个字母必须是英文字母
9 K$ a0 o; W9 W   2.字母间不可留空格   Q- R' Q, n" z: m1 j
   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母
* O+ d, w. G/ S' \6 n% `=============================================== ) U& J& r: D( q
=============================================== " n) L1 O1 o  B4 p$ n- F2 [
小整理:适用於向量的常用函数有:
9 r3 F1 t8 S( ?) W& X( r4 \0 Rmin(x): 向量x的元素的最小值
0 l. ~0 L. R+ {; @max(x): 向量x的元素的最大值
* Z$ l* G& `5 P7 c. @% Umean(x): 向量x的元素的平均值
5 X' A" P  w+ lmedian(x): 向量x的元素的中位数
. r7 Y, ?* W! E% Vstd(x): 向量x的元素的标准差 : w# D( f) f$ y. r  U6 |
diff(x): 向量x的相邻元素的差
9 s% C1 H8 @7 b2 K7 T& ]* asort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)
! i: K3 K: j+ {. j  H% k7 {+ \length(x): 向量x的元素个数 % b6 x- T, t; G; F0 \/ X
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度
: A* P# L/ H+ c4 p) ^) H- isum(x): 向量x的元素总和 6 H, q+ t' ?3 w  |% ?4 g
prod(x): 向量x的元素总乘积 - e" k' _" l' c! f5 E" ?! E3 @' T
cumsum(x): 向量x的累计元素总和
' {/ ?3 p# j3 }% E. T9 }% ncumprod(x): 向量x的累计元素总乘积
% Y4 d0 i3 z& |dot(x, y): 向量x和y的内积 + Q/ M. x+ Y2 j, y
cross(x, y): 向量x和y的外积
; r7 |2 O' q- [  G6 s4 C(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。) & M/ U7 Q9 x8 g/ m, D: g! {" M
===============================================
% Z5 J/ J- Z- R( i1 e5 r* ?下表即为MATLAB常用到的永久常数。 ( i# i9 {/ l- ~: l9 S) T
小整理:MATLAB的永久常数 0 G1 s* K0 b: t5 ~" q" |' r
i或j:基本虚数单位(即) 9 ?6 g" f% q* X# ?: a5 C
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 0 `7 z6 ?. _) {8 @8 Q5 f- V
inf:无限大, 例如1/0
  G, O/ |8 s; I) Y. N6 {0 Tnan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0
7 @! S8 k( ]1 K* Spi:圆周率 p(= 3.1415926...)
3 E& K, i' m) _% d# n  X7 Krealmax:系统所能表示的最大数值 ) u! B0 C+ E* P! C' q1 H, _9 ]
realmin:系统所能表示的最小数值
0 z. C1 F0 w8 T: w  }2 ?nargin: 函数的输入引数个数
% @+ Z  [9 v" d4 g6 M1 \nargin: 函数的输出引数个数, [, f6 b. g: P& ^
发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools0 `7 o) \/ m$ y# e$ f
标 题: Matlab入门教程--二维绘图
+ r- [9 n+ k, d1 o发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信6 ?% D# w7 ~& _5 ?
MATLAB 程式设计与应用3 {$ Q7 {* [4 y! T! V
2.基本xy平面绘图命令
7 N+ g, \0 K' D% N' P$ k7 qMATLAB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( T$ D- P; N( N5 O! t7 m
(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间5 n  ~7 p9 N* x1 v$ y$ Z
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。1 H! R' S/ s/ s
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9 g- C( }" g( L" Y2 m% C
线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:
$ U: v, }, i6 S) ~6 f3 S/ vclose all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标/ q9 o( ]# i& u( Z# W  @3 @7 t
y=sin(x); % 对应的y座标
& R6 f+ n( }: h% o7 i4 splot(x,y);7 @6 o2 O9 z7 F( y' c* E( |  j
====================================================+ L( B8 \4 O8 o9 ~' J: \
小整理:MATLAB基本绘图函数
# S% y7 u; z3 d  E& t! t* ], x9 Aplot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)) v% |7 L: T& r* M
loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)
) d* ~0 h3 m6 u5 i$ Wsemilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度+ N3 A7 o4 X4 e* ]6 e2 J8 a
semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度
! x1 j8 q' k+ Y: Z4 A1 s' A====================================================! r4 X( @1 f" |' z
若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:
5 y- U$ c* q1 }; @7 tplot(x, sin(x), x, cos(x));" m' P) y6 x% B1 ^0 Q. o
若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:7 i! S* ~* M, k# \% e! X
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');' {3 Y& s, v. J. u
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) e2 |& h0 t% R关字串即可:5 Q1 [5 \- P- `; m* _
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');5 c+ T* W: \8 f- \, \. _7 m
====================================================9 x* e2 E" D2 G( ?7 v" ?
小整理:plot绘图函数的叁数  b* L! T9 C1 U" a! e
字元 颜色 字元 图线型态% X. f7 U5 \; c, @( ~
y 黄色 . 点0 T4 E7 ^# D. m9 I6 }8 S
k 黑色 o 圆2 z; x! `' C8 c
w 白色 x x$ {1 L) [4 l& ?) \! H
b 蓝色 + +- P0 \& t3 e& p0 o/ S2 v
g 绿色 * *
+ `5 v- g) L# G) cr 红色 - 实线
  `: K6 g! B! o9 ?c 亮青色 : 点线& {* H1 Y0 W6 t/ ]' ~
m 锰紫色 -. 点虚线: N6 V4 ]- J3 N/ T
   -- 虚线
) V' X  P9 P: Z, |' g====================================================
5 ^# S" n" e( L, M; y0 K图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范
! w( k& @8 n' \; N+ o围:
& T% s9 l- ]7 s4 S' xaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
$ f' W1 m) C4 m: c( o7 \7 `此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:* B) X! G6 Q  X$ N
xlabel('Input Value'); % x轴注解" s) ?2 o& |, b& n9 c3 s- U
ylabel('Function Value'); % y轴注解! K$ h4 r: X3 v% n
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
8 ~( ~) h( ]# }5 `7 @/ J5 Rlegend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
' ?- m9 `+ l! a2 g- igrid on; % 显示格线* |) S- b, ~, B  D) y
我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:
* l) r2 N0 k7 }# G2 @$ nsubplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
5 c0 s+ e6 V; N( }" Osubplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
2 v2 w! {. B0 n) @. T0 ?& E2 vsubplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));3 o; G4 W" {) o, R% W, {+ Y- ^
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));
' I" t& B# O- ?  h) jMATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
/ I: \3 ?# V0 ^0 L( V% H6 X: r====================================================: B- ~% @% X# }) ?  ?2 F
小整理:其他各种二维绘图函数
1 K& V# P( z, b, ]7 [- Zbar 长条图
2 ~( q# d  e1 F" U7 u( [errorbar 图形加上误差范围
  G' ^' V* Q% I. xfplot 较精确的函数图形
  ?! ~' }/ j+ Wpolar 极座标图
) p- ]! i- ~! Yhist 累计图- u9 J4 f, a8 Y# B4 s& t! [2 v
rose 极座标累计图
/ i  \* ^6 ?; Wstairs 阶梯图
  J8 R% T* }% u$ S2 o- zstem 针状图6 G, s. L. H; I1 @
fill 实心图( X  x; Y% ]4 N! t
feather 羽毛图
. ^6 C' r# T6 x2 a# L3 fcompass 罗盘图
. }8 G( N' h4 W! ~+ Z; Kquiver 向量场图" i6 Q( M/ i6 T
====================================================
0 t1 ^( u; o+ f1 C$ ?以下我们针对每个函数举例。; `: W) [! w9 }0 n8 A8 ]! e
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:; h/ t9 j6 j9 M% L3 l# Q$ ]
close all; % 关闭所有的图形视窗
# Z3 @. D2 B$ P( Y$ p. Sx=1:10;
1 A' n! ^  N% G' z" Hy=rand(size(x));# r$ V3 z& |7 y9 C( a  a
bar(x,y);
1 `2 P4 l% p+ J9 m7 ]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
8 ~' j; H4 \2 q资料的误差量:
. |* K1 h/ A. L0 i; T) _$ U$ Y1 px = linspace(0,2*pi,30);
1 ?% Z! ?' R7 V1 q; s; k, h. u2 f+ E& Ry = sin(x);& ~3 D7 p: ]3 V/ |! `; t6 \
e = std(y)*ones(size(x));8 [! v# v, U% M& ?. f
errorbar(x,y,e)1 K! ^7 v, U# U, v9 H
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
1 t4 m; z! C0 A行较密集的取样,如下例:
. a0 M; n9 u+ l" L  g. j- m: u( Jfplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围
6 A8 E1 \. U2 Q+ F4 z% e若要产生极座标图形,可用polar:1 _  u: `+ \, b9 z. @
theta=linspace(0, 2*pi);, L8 A- T; T6 D
r=cos(4*theta);4 g/ `/ G) M5 W  ~. H
polar(theta, r);
+ X3 u5 u8 n% @: i. ?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
8 ^6 }9 T: k4 W0 s; T3 S几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :
+ r4 k, a) w& Ix=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
) c9 u& j6 m( V$ \! q* Chist(x,20); % 20代表长条的个数
! M8 f4 W4 O7 g. Q) w% Wrose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,?
  r9 w3 p/ Q1 c用极座标绘制表示:' {4 J" L5 p6 K: ^" f: L! n5 @
x=randn(1000, 1);0 ^# C# d5 |4 I. P8 f1 A; C, \9 e6 ^
rose(x);# o4 B/ e! k. I3 o! I* N0 @5 @
stairs可画出阶梯图:* l1 _  [& u3 d  w
x=linspace(0,10,50);
1 n+ i, y$ V; ~y=sin(x).*exp(-x/3);9 s( ]1 o8 x9 W2 J7 ?6 L
stairs(x,y);3 _" h6 B3 i! P6 u6 T0 z) w! V
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:8 i2 h0 j" T% T+ F- @8 H% ?
x=linspace(0,10,50);8 z2 [4 B5 W) d3 ~
y=sin(x).*exp(-x/3);
; I! u' |7 Z0 ?, f- V  w8 `. i- Jstem(x,y);1 n! i9 A& t' b  r8 _
stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:  m( t- Q) ]! F4 i7 w
x=linspace(0,10,50);
! A- k- x/ f+ D4 t2 _y=sin(x).*exp(-x/3);
+ K) c% H- V" h+ x; V: ~) e( l/ t5 Xfill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色
- B$ Q2 q& ], f2 g, v4 _, D0 vfeather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:- M* N3 v' X+ c. {
theta=linspace(0, 2*pi, 20);6 W2 E: d. I! S
z = cos(theta)+i*sin(theta);' Q( q+ L$ r2 g: A; M) m- `
feather(z);
- }& s* ?9 X% ?$ D. G) C# n+ M1 Ccompass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:
4 V' F4 h# w8 h2 W  R2 u  W! qtheta=linspace(0, 2*pi, 20);
$ w3 n' M; w' T. u& [* ~z = cos(theta)+i*sin(theta);3 M2 h5 F" m- P+ G  Q+ u( p
compass(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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