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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`$ a7 W0 O3 G+ j" \; {

' f/ [, c9 i! @: q3 O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/
% E" j7 B# v5 K& ~以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:
/ E6 u9 z0 Q2 g, j( U===============================================
, x8 E/ c. w0 s小整理:MATLAB常用的基本数学函数
0 W2 v- U, i, ^8 X e. Uabs(x):纯量的绝对值或向量的长度
& h0 }; c; I7 [9 k0 g; ~angle(z):复数z的相角(Phase angle), E" P+ U2 \5 @ ]
sqrt(x):开平方" d* F6 m4 Q3 P b+ q5 v3 n
real(z):复数z的实部
( l7 X. t; n- y/ ^6 D+ _imag(z):复数z的虚部
4 l* t' l# j( H, tconj(z):复数z的共轭复数
0 e* F8 P9 Z! C, `( _0 Q1 E3 jround(x):四舍五入至最近整数
0 k+ B5 W& P1 n% t; Ffix(x):无论正负,舍去小数至最近整数
8 e4 R. Z: d- c. w5 nfloor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数0 u1 L4 u- s" B5 h# b$ Y8 l. J( \
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
9 t# V& ^ p* d8 |rat(x):将实数x化为分数表示0 G$ H$ \, c1 ~/ X2 _
rats(x):将实数x化为多项分数展开/ s. E L0 D: ? m3 L
sign(x):符号函数 (Signum function)。
$ q, G. |/ I; g+ `( K: Z. H9 l当x<0时,sign(x)=-1;
& P5 {1 a5 J2 O2 ?当x=0时,sign(x)=0;" G) e, {( f0 h) O
当x>0时,sign(x)=1。. J7 U" f; ~! S6 P' g/ ]. M
rem(x,y):求x除以y的馀数- N w/ J! M% Z6 ?; p
gcd(x,y):整数x和y的最大公因数& {# [0 ?- c! P0 } p+ I
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数
5 E8 H N9 u6 \: P( p/ y# V" Qexp(x):自然指数) P8 i5 I" Q0 o' _$ F( Q
pow2(x):2的指数; v. h# V1 U, ?* ?. K, z) p+ r: X
log(x):以e为底的对数,即自然对数或
2 ?( _5 G0 x8 _2 l/ }; klog2(x):以2为底的对数( }. K$ A; @, i3 m- J
log10(x):以10为底的对数4 e0 G* C1 w \
===============================================
@! C3 n0 ^( T/ I5 p$ p5 c: ~" D小整理:MATLAB常用的三角函数3 E0 f; v. E8 B+ t; Z" @
sin(x):正弦函数' f* C5 Z& B9 c* y, l9 O
cos(x):馀弦函数5 {) t' U8 ~: o
tan(x):正切函数
" K8 {/ l4 N: y( g& ^asin(x):反正弦函数, e0 r* }% P6 @; a9 _
acos(x):反馀弦函数* c/ r7 w( Z3 K+ g
atan(x):反正切函数
: t6 `- ?" [/ t J: [atan2(x,y):四象限的反正切函数
$ {6 u) S! U) |7 ^7 ?3 T; i' \sinh(x):超越正弦函数7 u. H- T4 i/ E: r1 I" @2 ]
cosh(x):超越馀弦函数2 E7 I! }4 h7 k8 ?% b X3 t* X. _# O
tanh(x):超越正切函数6 \3 n- T+ d% R$ g$ ?2 { h% B
asinh(x):反超越正弦函数7 `' {3 Z9 K' Q3 u0 P! k4 X
acosh(x):反超越馀弦函数$ S2 b, i' {: u( t3 Q+ X
atanh(x):反超越正切函数$ { o) q9 a, H
===============================================$ z/ ~8 n3 i" [7 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- q7 P8 J7 {. `( a: t
vector)运算:
6 m! z3 b; [2 o' p3 x! R2 W) F# i) D( R u; v. ~ W9 Y5 p
x = [1 3 5 2];
$ \5 x6 {/ W+ q, X- Q1 Y+ e M8 @y = 2*x+12 n) Z( D0 ~1 H6 n! T3 P0 }; b
y =9 l1 V+ H5 W) w* A
3 7 11 5$ z; F2 D1 C$ d3 t l; T) V
===============================================
9 d2 r+ d) g& |8 r9 x小提示:变数命名的规则
) g0 V# x2 Z8 x, [$ ]1.第一个字母必须是英文字母
' y7 j9 W8 L" z( O0 V! ~8 b2.字母间不可留空格
% h8 p% X- P& U0 L5 m O3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母! x6 n, |3 V' a
===============================================
/ \( e! P' W& O7 [4 [===============================================8 L# {/ N& @! R
小整理:适用於向量的常用函数有:
: {3 t& E( [% ?; wmin(x): 向量x的元素的最小值F/ y$ t8 h2 ?9 L9 p! b2 J
max(x): 向量x的元素的最大值
+ q0 ?/ w. h/ S0 S1 l7 I; Smean(x): 向量x的元素的平均值: \+ f) O$ m3 ?" S- v& i9 t
median(x): 向量x的元素的中位数$ Q- ?. V( a# `) s2 }! U
std(x): 向量x的元素的标准差& R4 Y( Z( t1 U) h
diff(x): 向量x的相邻元素的差
/ X; L% m+ F. x2 W1 Y) R! Usort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)8 t3 X) I9 S) l( Q0 H+ J' x& m8 x
length(x): 向量x的元素个数7 H8 k' @" q% S3 Z
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度- z. t( t [" b5 p1 H9 ^' J7 n, A
sum(x): 向量x的元素总和
, s3 j+ Y0 C5 z- w0 p$ xprod(x): 向量x的元素总乘积
4 K M4 c+ i8 ~& p7 fcumsum(x): 向量x的累计元素总和4 w1 {# \0 j9 }
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积
8 F7 y, O) L0 E" ~! N2 {# Z: l* Bdot(x, y): 向量x和y的内积; m- d( b8 \" n( V# M7 R3 o0 D
cross(x, y): 向量x和y的外积+ D3 @) L/ ~" a! b, d! Y
(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)E7 e! m2 @5 s% W& W* `
===============================================
4 B5 m& u D6 S9 B, U下表即为MATLAB常用到的永久常数。
) C9 D9 O4 D8 O$ {# {- O5 G" c小整理:MATLAB的永久常数
5 n! g0 u [1 @; V3 Ti或j:基本虚数单位(即)! N9 i3 W) L3 h* P' y
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度
! b, J- c. {/ S% @7 _5 \2 Dinf:无限大, 例如1/0# K9 e. {! x' C
nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0
* s& J. j! Z( B, D6 y! V9 Z8 x6 |pi:圆周率 p(= 3.1415926...)4 z' Z; |- Z+ p
realmax:系统所能表示的最大数值
% ?9 }2 {$ p; G( [" drealmin:系统所能表示的最小数值% i! P3 z$ E, ^4 E2 q$ y; K- d
nargin: 函数的输入引数个数
" Q& q2 A& [* Anargin: 函数的输出引数个数
' i$ f, }; j9 h$ _发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools' s2 h( ?8 t9 A
标 题: Matlab入门教程--二维绘图4 L. `" d+ y5 U) r. {2 s
发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信$ F, ?2 d; m+ c' ~9 F0 q* P
MATLAB 程式设计与应用
' N" q( B2 c6 }/ g! q2.基本xy平面绘图命令
8 [3 Y4 O6 M" F! O' }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* Z& n: K( [$ V( F& T$ Z% M3 |
(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间
" e0 g! y @( Z9 K2 D- B$ K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 j; u$ _! x& C' G0 D
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
& V5 }+ V- Z' e/ D% N M1 k线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:
# N1 l* R5 T" j+ A$ o& [& hclose all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
# @% B; U/ J- I3 o/ Ly=sin(x); % 对应的y座标
5 ^! d6 D* j8 v, splot(x,y);
* e& }6 i3 ?8 ^, ]====================================================
2 m6 z! V0 ]7 t8 K% v' L小整理:MATLAB基本绘图函数* z% H3 x% _$ _% V7 d- a; ]
plot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)- {; C2 h. m0 o
loglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)) U- Z' y1 c% v' i5 Z
semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度
" W; G. Y2 H; h0 A' Z1 usemilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度0 U. F4 H5 ^; P8 l3 s8 ^ ]4 h# e
====================================================4 D6 E7 W1 ]1 G- S
若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:2 a: S2 z" B: w) Z4 b+ y
plot(x, sin(x), x, cos(x));' G$ F& v8 X3 {- f/ |; \) i7 E
若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:
. W+ h3 e+ o, W+ y# N: @7 f! hplot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
8 {5 L: K1 A' W$ J2 z) g4 A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; p/ e' x+ I+ W5 c$ Z& W* t4 A
关字串即可:* U! f/ v# j- l+ b9 @
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');" E) k1 L x N3 P0 e
====================================================
6 j4 n* r& h. u0 A, Z小整理:plot绘图函数的叁数) ~, I3 F: u7 ?3 @' k# R3 z" p+ L
字元 颜色 字元 图线型态
: _* L. l5 W4 V, I8 l: Vy 黄色 . 点/ J( H8 W3 J( G7 p, w ~) U! f
k 黑色 o 圆" v0 D& `2 M% T8 i7 I
w 白色 x x
. [" t3 ]$ z! s# _3 Pb 蓝色 + +. a; Q7 x, \$ x
g 绿色 * *- Q) y) n" Q7 `3 I$ l& O
r 红色 - 实线3 f% p: w; C+ G
c 亮青色 : 点线1 X; F8 ~0 g* J2 b, X
m 锰紫色 -. 点虚线+ j) Q. L. f d5 o \# U& z* r
-- 虚线# A0 C4 N/ Y) b
====================================================: i/ m, k {9 Y) H/ `
图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范G$ n$ A* B7 h" u" O! s
围:
( e2 V1 d# B( [( h3 gaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);9 V( G% [+ p( o7 y0 X; R, n9 I
此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:1 y% k4 P7 ^4 M9 b3 j+ S2 T. k( [3 z
xlabel('Input Value'); % x轴注解6 z. j6 @* k1 [
ylabel('Function Value'); % y轴注解
1 t" L% M9 L- l1 Ntitle('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题) K4 ]4 e0 A9 ~2 K, c
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
; |* v) }$ h' j/ R+ i7 S s8 Mgrid on; % 显示格线! {5 Q. N+ k$ {, C5 @) g- h; U& \. E! m
我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:
9 |1 P: j6 c q2 v. X" g3 S5 }4 W* H3 }subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));, _& @0 W, y& {1 i. j
subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));: C" M" {& k8 i3 S6 P6 M& K8 k
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
' ~( ?- o: \& asubplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));0 w0 H. L2 y4 H# m, |$ 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。# L; R- c# H% ]
====================================================
2 x: K. s8 J1 \1 [) b! F3 e小整理:其他各种二维绘图函数
! S! Q4 M/ `* p" x: n$ @bar 长条图
( }; K/ ?; d6 L- x" Verrorbar 图形加上误差范围
9 d! i! o2 i, g: _3 D8 A; sfplot 较精确的函数图形
' d8 b8 @( `7 }; t' h4 D5 L* Zpolar 极座标图
l) [0 |: J$ B T- d Ghist 累计图4 e# Y" F4 z8 F6 [
rose 极座标累计图
( C5 F) W3 h- N Y9 Xstairs 阶梯图: m8 O* F& T7 i! j' m* a' c
stem 针状图( | w3 i* t7 y2 A/ P5 n2 m, j& y
fill 实心图
5 J0 m2 F' Q6 U" }2 dfeather 羽毛图
6 o3 }8 o3 d: h: ?, J& e7 ecompass 罗盘图" \4 K, `9 r5 s* d. L
quiver 向量场图
7 r% E4 ]! o; _ V$ s====================================================
9 Z1 {& _" w+ V, n& ]以下我们针对每个函数举例。, h" \# A) e/ u6 [8 K
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:# P* K8 ~4 |: X$ i* Y+ N* z- R
close all; % 关闭所有的图形视窗
, b }' k# _0 ^7 m/ o* [- ^) Zx=1:10;1 i$ L$ r. b+ @9 @9 I* _( u
y=rand(size(x));& e3 _% G9 y& i8 @, K
bar(x,y);# e6 K, K1 p+ r3 g6 k9 I& v
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
9 h6 F9 R3 h3 _% {0 ~资料的误差量:# D+ B, I3 J3 X9 H# K8 D/ b0 F
x = linspace(0,2*pi,30);
' @. Z% m4 n, g5 u1 Wy = sin(x);; T2 a# i/ Y4 Z$ l; Y) @$ Z
e = std(y)*ones(size(x));6 Y0 L9 i% j4 t/ X1 P' B1 Q
errorbar(x,y,e)6 N. [6 M- M2 Y! T& X( B9 ]
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
8 H1 P7 O8 ^0 R2 C# K" q' \行较密集的取样,如下例:9 C2 T6 S: [ N( E1 @7 |
fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围
; `2 _6 i: b: O) k# T4 p若要产生极座标图形,可用polar:" O$ v4 ]# W F \$ y, n& K" m
theta=linspace(0, 2*pi);8 G6 P" ~4 i8 y+ d0 E. h: g
r=cos(4*theta);2 K" o& S ^& \4 i6 d3 r- Y- Y
polar(theta, r);) o {0 I* ^) P. s. s- q% h1 \! H
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
6 q: o. Z5 q$ f* G- ]+ {几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :2 u. _7 t3 {8 Y9 L) c% n* H
x=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
% ]3 K9 q& G- shist(x,20); % 20代表长条的个数0 Y% V' P8 o4 e! Z$ N `5 @
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,?
+ Y& t0 c7 P0 {* h用极座标绘制表示:
/ ^8 W" @ @: i2 M& T5 A- px=randn(1000, 1);, G2 a* g- _- C( }0 U. c
rose(x);
) P: @3 z4 @% m- \3 Z( M- S. t2 ^stairs可画出阶梯图:
4 o; @% b9 C+ D+ @" ex=linspace(0,10,50);- C- r; ?8 P; x8 m* q5 a
y=sin(x).*exp(-x/3);% u: [& n9 `7 \! r$ M
stairs(x,y);8 q* e1 t( d8 b( h' h6 D
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:" C# m, ]4 h) d5 h& F
x=linspace(0,10,50);' n; L5 o. r+ P$ @
y=sin(x).*exp(-x/3);
1 y1 X* r: w/ m4 D/ q3 O, h& lstem(x,y);* \0 w0 A! v: s5 A/ }6 Q/ G
stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:
2 x- n. U0 U- ]1 i0 h, Gx=linspace(0,10,50);
" Q7 m4 U8 T6 b5 Qy=sin(x).*exp(-x/3);/ `% I8 l1 P: N) ?
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色% n! g( K4 _# w0 l v; D) p
feather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:
/ H5 i1 O/ }( e5 s% l; p9 l+ p" Itheta=linspace(0, 2*pi, 20);
8 M4 H8 y; z) Jz = cos(theta)+i*sin(theta);2 N4 ^8 P, Y+ @
feather(z);2 V% G& b1 Y* C5 t. {5 C
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:% v1 W( }. e+ S- B. [' T) M
theta=linspace(0, 2*pi, 20);; ~! I6 ?# k4 B# e9 l
z = cos(theta)+i*sin(theta);0 ?" J' s2 K' j
compass(z);
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
3#
楼主 | 发表于 2010-1-14 14:46:54 | 只看该作者
谢谢提供信息!
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
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.
6#
发表于 2019-5-31 10:09:54 | 只看该作者
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