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第1章　MATLAB基础知识1

1.1　指令窗口的运算1

1.1.1　常用窗口简介1

1.1.2　算术运算2

1.1.3　数值、变量和表达式3

1.2　指令窗口的应用5

1.2.1　文字颜色与字体5

1.2.2　数值显示格式5

1.2.3　几个标点符号的功能6

1.2.4　控制指令7

1.3　历史指令窗口的应用7

1.3.1 历史指令窗口简介7

1.3.2　历史指令窗口的主要功能7

1.3.3　实录指令8

1.4　工作空间浏览器的应用9

1.4.1　工作空间浏览器简介9

1.4.2　内存变量的处理9

1.4.3　数据文件的存取9

第2章　MATLAB基本运算10

2.1 MATLAB的向量运算10

2.1.1　向量的生成10

2.1.2　向量的基本运算12

2.1.3　向量的积运算14

2.2 MATLAB的矩阵运算15

2.2.1　矩阵的生成15

2.2.2　矩阵的操作17

2.2.3　矩阵的基本运算21

2.2.4　矩阵的函数运算29

2.2.5　特殊矩阵35

2.3 MATLAB的数组运算38

2.3.1　基本数组运算39

2.3.2　数组函数运算41

2.3.3　数组逻辑运算42

2.3.4　高维数组44

2.4 MATLAB的多项式运算48

2.4.1 多项式的生成48

2.4.2　多项式的基本运算49

2.5　综合实例53

2.5.1　向量混合积运算53

2.5.2　张量双点积运算54

2.6 上机实验54

2.7　习题54

第3章　MATLAB程序设计56

3.1 M文件介绍56

3.1.1 M文件简介56

3.1.2　命令文件56

3.1.3　函数文件57

3.2　参数与变量59

3.2.1　参数59

3.2.2　全局变量60

3.3　程序结构62

3.3.1　顺序结构62

3.3.2　循环结构62

3.3.3　分支结构65

3.4　流程控制68

3.4.1　指令显示68

3.4.2　键盘输入69

3.4.3　暂停70

3.4.4　中断70

3.5　数据的输入和输出71

3.5.1　数据的输入71

3.5.2　数据的输出73

3.6　综合实例75

3.6.1　求数列的和75

3.6.2　百钱百鸡问题76

3.7　上机实验77

3.8　习题77

第4章　MATLAB常用图形功能78

4.1 MATLAB的二维图形功能78

4.1.1　基本图形的绘制78

4.1.2　图形的修辞81

4.1.3　图形的标注82

4.1.4　图形窗口操作83

4.2 MATLAB的特殊图形功能85

4.2.1　对数坐标图形的绘制85

4.2.2　极坐标图形的绘制86

4.2.3　条形图的绘制87

4.2.4　饼图的绘制88

4.3 MATLAB的三维图形功能88

4.3.1 空间曲线图的绘制89

4.3.2　空间网线图的绘制90

4.3.3　空间曲面图的绘制91

4.3.4　等高线图的绘制92

4.4 MATLAB的动画模拟功能92

4.4.1 电影动画的制作93

4.4.2　程序动画的制作93

4.5　综合实例95

4.5.1 空间曲面交线的绘制95

4.5.2　马鞍面几何特性的分析96

4.6　上机实验98

4.7 习题98

第5章　MATLAB高级绘图99

5.1 柱状图和彗星图99

5.1.1　柱状图99

5.1.2　二维彗星图100

5.1.3　三维彗星图101

5.2　带状图和散点图101

5.2.1　带状图101

5.2.2 二维散点图103

5.2.3　三维散点图104

5.3　切片图和瀑布图105

5.3.1　切片图105

5.3.2　瀑布图106

5.4　三角形网格图和表面图107

5.4.1　三角形网格图107

5.4.2　三角形表面图108

5.5　离散数据图形109

5.5.1 二维火柴杆图109

5.5.2　三维火柴杆图110

5.5.3　阶梯图112

5.6　矢量图112

5.6.1 罗盘图112

5.6.2 二维箭头图113

5.6.3 三维箭头图114

5.7　综合实例115

5.7.1　板面穿越空间的动画115

5.7.2　球面穿越空间的动画117

5.8　上机实验119

5.9　习题119

第6章　MATLAB数据处理120

6.1 MATLAB插值运算120

6.1.1　一维插值120

6.1.2　二维插值123

6.1.3　样条插值125

6.2 MATLAB拟合运算126

6.2.1 polyfit拟合127

6.2.2　矩阵除法拟合128

6.3　综合实例129

6.3.1　指数拟合129

6.3.2　多项式分数拟合130

6.4　上机实验132

6.5　习题132

第7章　MATLAB微积分运算133

7.1 MATLAB微分运算133

7.1.1　数值微分133

7.1.2　符号微分136

7.1.3　多元函数的导数137

7.2 MATLAB积分运算140

7.2.1　一元数值积分140

7.2.2　多元数值积分142

7.2.3　符号积分142

7.3　综合实例143

7.3.1 平面图形面积143

7.3.2　点的运动速度145

7.4　上机实验145

7.5　习题146

第8章　MATLAB代数方程求解147

8.1 MATLAB的线性方程组求解147

8.1.1　直接法147

8.1.2　迭代法148

8.2 MATLAB的非线性方程求解150

8.2.1　非线性方程的数值解150

8.2.2　非线性方程组的解法154

8.2.3　非线性方程组的解析法155

8.3 MATLAB的特征值问题求解157

8.3.1　特征值分解157

8.3.2　广义特征值分解159

8.3.3　其他分解161

8.4　综合实例164

8.4.1　动力学问题求解164

8.4.2　固有频率和振动模态165

8.5 上机实验166

8.6　习题167

第9章　MATLAB微分方程求解168

9.1 常微分方程的初值问题168

9.1.1 ODE的机理168

9.1.2　普通2-3阶法解ODE169

9.1.3　普通4-5阶法解ODE170

9.2　常微分方程的边值问题171

9.2.1 边值问题简介171

9.2.2 bvp4c求解思路171

9.2.3 bvp4c配套指令171

9.3　常微分方程的解析解173

9.3.1　微分方程的通解173

9.3.2　微分方程的特解174

9.4　偏微分方程的求解175

9.4.1　偏微分方程简介175

9.4.2　偏微分方程的求解过程177

9.4.3 PDE图形用户界面简介182

9.5　综合实例185

9.5.1　有阻尼自由振动185

9.5.2　点的运动轨迹186

9.5.3　梁的挠曲线187

9.6 上机实验188

9.7　习题188

第10章　MATLAB随机数据分析189

10.1 MATLAB的数字特征计算189

10.1.1　数学期望和均值189

10.1.2　数据比较191

10.1.3　累积与累和192

10.1.4　方差与标准差193

10.2 MATLAB的统计分布运算195

10.2.1　期望和方差函数195

10.2.2　概率密度函数196

10.2.3　概率值函数196

10.2.4　随机数产生函数197

10.3 MATLAB的参数估计198

10.3.1　正态分布参数估计198

10.3.2　指数分布参数估计198

10.3.3　泊松分布参数估计199

10.4　综合实例199

10.4.1　均值和方差的估计199

10.4.2　区间概率的确定201

10.5　上机实验202

10.6　习题202

第11章　MATLAB符号运算203

11.1 MATLAB的符号矩阵建立203

11.1.1　用sym或syms建立符号矩阵203

11.1.2　用子矩阵建立符号矩阵204

11.1.3　将数值矩阵转换为符号矩阵204

11.2 MATLAB的符号矩阵运算205

11.2.1 基本运算205

11.2.2　符号矩阵分解206

11.2.3　符号矩阵的简化207

11.3 MATLAB的符号微积分运算208

11.3.1 符号极限208

11.3.2　符号积分209

11.3.3　符号合计函数210

11.3.4　符号微分211

11.4 MATLAB的符号方程求解211

11.4.1　线性方程组的符号解211

11.4.2　一般方程组的符号解212

11.4.3　符号微分方程求解212

11.5　综合实例213

11.5.1 多元高次方程组的求解213

11.5.2　多重积分的计算215

11.5.3 函数的Taylor展开215

11.5.4　微分方程组的求解216

11.6 上机实验217

11.7　习题217

第12章 MATLAB图形用户界面设计218

12.1 图形对象和句柄218

12.1.1　图形对象218

12.1.2　图形对象的句柄219

12.2 GUI设计工具220

12.2.1 GUI简介220

12.2.2　菜单编辑器223

12.2.3　属性检查器225

12.2.4　位置调整器225

12.2.5　对象浏览器226

12.3　菜单设计227

12.3.1 界面菜单227

12.3.2 Uimenu对象属性231

12.4　控件设计237

12.4.1　控件对象237

12.4.2　控件的建立239

12.4.3　控件的属性241

12.5　对话框设计248

12.5.1 公共对话框248

12.5.2 一般对话框255

12.6　综合实例261

12.6.1　坐标轴对象的应用实例261

12.6.2 文本框的应用实例264

12.7 上机实验268

12.8　习题268

附录　MATLAB的指令函数269

附录A　通用命令函数269

附录B　逻辑函数270

附录C MATLAB语言结构和调试271

附录D　初等矩阵和矩阵操作函数272

附录E　特殊矩阵函数274

附录F　初等数学函数274

附录G　特殊数学函数275

附录H　坐标变换函数276

附录I　矩阵的数字线性运算函数276

附录J　数值分析和Fourier变换函数277

附录K　非线性数值方法函数279

附录L　系数矩阵函数280

附录M　字符串函数281

附录N　绘图函数282

参考文献287