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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 | 显示全部楼层 |阅读模式
MATLAB常用的基本数学函数及三角函数4 U( o$ U0 L$ G- v* G& g1 T1 t6 \

: e7 f8 n6 o4 q- Z$ u9 _0 y8 M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/6439579200722811829247/6 K; m1 k1 F/ l8 ^6 b
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:
& U. j; t0 R( f' S# p2 b7 C& X=============================================== , u0 L" F# h* ]$ P+ `
小整理:MATLAB常用的基本数学函数
7 d  Z8 z) `/ H2 Uabs(x):纯量的绝对值或向量的长度 7 s4 F( A5 s/ e, e; W
angle(z):复数z的相角(Phase angle)
& R" Z- W0 j! q4 L3 P8 c, Rsqrt(x):开平方
7 l' \" z9 Q8 j7 greal(z):复数z的实部
$ s) k( o: Z! n) R/ B' wimag(z):复数z的虚部
6 {; T" Z: J" x4 q. O" Cconj(z):复数z的共轭复数 9 c/ d2 a7 l$ ]' O( r+ l
round(x):四舍五入至最近整数 / Z  |6 W  g. z, s4 e
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 . H4 _1 o! ~1 d' [( {( D5 r
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数
5 c9 M+ V% A0 oceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
$ U" s- A0 B8 A( X" i+ nrat(x):将实数x化为分数表示
  v! {' T4 e2 b# Hrats(x):将实数x化为多项分数展开 + a, d3 {+ D2 Z) e' y* e
sign(x):符号函数 (Signum function)。
1 H' s4 e" G3 x# p0 X( F7 Q当x<0时,sign(x)=-1;
6 {- h: F* ]5 D( t' y  p# d当x=0时,sign(x)=0;
/ t1 M! P% K( l- Q" X当x>0时,sign(x)=1。
5 {5 l  K" c2 R! |& [1 Nrem(x,y):求x除以y的馀数 / o3 z0 ]! d( P. Z! e! f' y7 }" I
gcd(x,y):整数x和y的最大公因数 * q  W! P' [$ T
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数
  o: |8 s8 k$ k1 Z* v$ fexp(x):自然指数 % _5 _) t  B1 O2 F8 J
pow2(x):2的指数
4 g/ r9 J/ T4 B6 J( [3 olog(x):以e为底的对数,即自然对数或 & Z( K# v5 _4 o- C. S
log2(x):以2为底的对数 # y9 u% Y  l/ t
log10(x):以10为底的对数 ( W8 ?4 F4 q; U! m' {
===============================================
; R3 Q5 Z/ z6 Y3 v' Z小整理:MATLAB常用的三角函数 + @) S, h' `0 Y+ |) e
sin(x):正弦函数
2 Z3 M! C6 R2 J8 }) W* n$ zcos(x):馀弦函数 + X/ K0 @  d7 P$ C: k: d
tan(x):正切函数
1 f+ H3 |* l. Q( g) `asin(x):反正弦函数 ' c. }! t8 W1 S) P
acos(x):反馀弦函数 9 A) w+ J+ h9 N0 e
atan(x):反正切函数 ' c4 L3 [3 a- C" X4 {
atan2(x,y):四象限的反正切函数 0 @1 w! m( J  ?( J6 j/ e7 A6 J
sinh(x):超越正弦函数 6 r% C7 D- O" E4 u& ^
cosh(x):超越馀弦函数
+ ]  i! n3 _" F$ ]tanh(x):超越正切函数 7 C9 _4 G# u$ T  s3 Y
asinh(x):反超越正弦函数 % n. `4 r! @; J$ w& E
acosh(x):反超越馀弦函数 % B! L4 o2 L2 ^& s: h6 u
atanh(x):反超越正切函数
# d, i4 z2 ^* `( Q=============================================== 4 U( i3 S% N$ 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
6 ^# ?2 X! V4 {! R' v( J) ^vector)运算: 2 I( N: y6 ?# z1 l% c) x
  ]1 C# Z, e7 |: S" e+ w
x = [1 3 5 2]; " N! h- b- O$ j) |
y = 2*x+1
1 Z1 l. V9 a! }2 i$ Y4 ?y = . P  X% ~+ Q% f4 @6 P& A8 S# R5 O
3 7 11 5
% `+ Z  R1 Z6 C9 N) P) N===============================================
. l7 l- r3 X5 H0 c# H. }9 x小提示:变数命名的规则
" E; Y4 z; z3 X6 p   1.第一个字母必须是英文字母 9 u$ G9 ?/ _( f  o3 J
   2.字母间不可留空格 + q. S& V* d5 q1 {
   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母 , g- Z& U; _, M' {' M# I
===============================================
7 ^6 ]" g) v+ N* u9 ?===============================================
7 G- v1 R1 ]' p; n! p小整理:适用於向量的常用函数有:
# H4 c8 C: k0 ?( Pmin(x): 向量x的元素的最小值 7 A6 ~, ]8 G* l! [& D) ?
max(x): 向量x的元素的最大值 . |9 m* i5 I  M$ o3 P4 l
mean(x): 向量x的元素的平均值 ; w" ]. V3 ?; V! P& H4 j0 N0 v
median(x): 向量x的元素的中位数
9 Q& ~' G( ~. gstd(x): 向量x的元素的标准差 % n" O) m4 a, r" l3 N- I! g
diff(x): 向量x的相邻元素的差 1 o# |6 W2 L! G! S
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) $ g( S9 n. T, V9 |8 [% v
length(x): 向量x的元素个数
, F9 A) K, {4 V% A& y4 s, s2 unorm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度
/ U, n/ G3 N1 B7 m+ F7 i( A: msum(x): 向量x的元素总和 " h; D3 z% T+ s
prod(x): 向量x的元素总乘积 " k/ k4 o7 _& O0 T& J+ v
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 % x$ Z+ A4 c0 E9 ^% |4 ?# G
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积
: K5 i: U% d" U) s( B  `7 Kdot(x, y): 向量x和y的内积
4 D- o0 R; d1 K* w+ c/ Mcross(x, y): 向量x和y的外积
9 p3 y9 n* S  ?) u" Z% t/ s1 O(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)
3 p5 v/ M1 P1 P=============================================== 6 b3 w; _' l/ ^5 w& y
下表即为MATLAB常用到的永久常数。
! Z7 Q+ d- f5 U' O% a小整理:MATLAB的永久常数
; \' ~4 \$ Q* y, ]1 ii或j:基本虚数单位(即) 6 |4 y, R8 ]0 J
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度
( a1 Z- K% }" _" n& T9 m8 f: Tinf:无限大, 例如1/0
8 D! c+ F+ A- Y# Bnan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0 9 H+ l( Z  U8 W4 U
pi:圆周率 p(= 3.1415926...)
& f- S& ^2 n% w& W& Zrealmax:系统所能表示的最大数值 ( O- P; A( V. ?) B1 r, y4 N) E
realmin:系统所能表示的最小数值 9 L5 Y" g: P% O, E; J
nargin: 函数的输入引数个数 * Y. ?; W0 h- Z9 O+ B" m
nargin: 函数的输出引数个数
# t9 z! `% o; O# a# `8 W! ^发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools& f2 i: m6 w' o9 i) A# X8 h/ P
标 题: Matlab入门教程--二维绘图
6 y) _& e# V' {& e) H! ^& l发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信) B; I# d6 W- I- L  @% X% p: U
MATLAB 程式设计与应用5 J: `: z* s' {% v) d
2.基本xy平面绘图命令
- Y3 }/ g9 Y; n8 gMATLAB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. q7 }7 V- M% J) \
(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间* f& |% P; i7 G8 A4 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。9 T. M! A& ~1 b+ W
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2 J6 p& ]7 F) a
线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:1 G! M- s4 D2 N  j( p0 f
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
' `: m6 i+ b5 h  A4 f5 e  Qy=sin(x); % 对应的y座标4 T! ~& f9 ], b6 s# {2 }$ F3 f
plot(x,y);/ T0 q% {" W% }) U; M
====================================================
8 ]6 j" t* o# f3 A" W, p, W小整理:MATLAB基本绘图函数
2 x) K3 e) [: S9 O- V! o! i" `, cplot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)
: Z7 j% Q8 X3 V  Ologlog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)  F$ L+ t( ^! M4 @* T
semilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度
3 |- J; F2 U* C  Jsemilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度$ L- v. x$ _9 e7 i) |; X) T
====================================================
4 ?% E, M: d$ A8 w, E若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:
) E& W/ o0 S- S; }( \plot(x, sin(x), x, cos(x));' p$ z7 G8 i- Y
若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:
% E) u, j5 K& x$ y& J3 ~9 p4 y6 ?plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
3 t; r' u. w0 H7 F" ~5 q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
; k2 r7 W, ~0 C, D关字串即可:4 i  U8 D7 A9 X( R+ X
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');; O/ _1 C/ p& u% X5 b' M! Z
====================================================
# T  l) t6 n* U4 u1 A# s小整理:plot绘图函数的叁数
; ~+ L4 K* H4 r6 M字元 颜色 字元 图线型态
6 C3 K- |1 ^4 P9 Gy 黄色 . 点
  t+ s% a/ _7 h- j3 Xk 黑色 o 圆
& E( l, t4 W8 d7 c* ?! \9 pw 白色 x x  P( `7 K7 U3 s
b 蓝色 + +$ a2 a8 d, e# T  T; V
g 绿色 * *! a( l5 v; e: n. U) }
r 红色 - 实线
5 ~% ^, B. Y2 m! x' g6 C2 Mc 亮青色 : 点线, q# }( S' v# J8 P  l+ N; i! [
m 锰紫色 -. 点虚线  z6 c1 w5 x0 ], C% M. k
   -- 虚线
  b$ _/ N& |5 o; _8 R% r====================================================
) g' [/ h; Q( Q图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范) u0 `- P, }9 x0 D  p1 x; o- S
围:
) S! y/ @# E9 s5 Oaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
* r- M# I% i  J) u1 V9 w& s- k此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:
+ j0 T) S- O. ?% ^xlabel('Input Value'); % x轴注解% R1 w# q1 a, U9 R; x
ylabel('Function Value'); % y轴注解  Z7 B' \  V, u- v( K5 N
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题' g! U3 K, E( Q
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
8 f" _& j9 O8 `grid on; % 显示格线
$ r/ v1 G, d$ v% Z! Q我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:$ O  A+ R) d( e
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));# V, w. n7 P8 h* c3 y0 F
subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));% d+ f# d$ X1 V  Q
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
2 s1 b% o8 _1 F3 c, k1 csubplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));1 L3 X3 p* D% p. P: l
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。
: r% G1 a' r1 g! H( n====================================================; ^  `  ^( \  t3 w. U2 k
小整理:其他各种二维绘图函数( \/ }/ t# m1 ]
bar 长条图" c7 `, g3 ^4 Y  R: B2 b
errorbar 图形加上误差范围
& a6 k* ^: q8 Q2 Yfplot 较精确的函数图形' i6 E7 n( J/ ^0 n# s: v
polar 极座标图
, {% J" z* u. V- j& N& h2 X5 \hist 累计图
- D. o6 S$ k* Irose 极座标累计图: W% ?( `* |3 `" G. f( X8 E
stairs 阶梯图" @% @- Y: k/ D1 Z# n
stem 针状图
; N, c. r/ N4 N) l" Q+ ^* Zfill 实心图+ @# b* p# Y" X4 L% [" ]
feather 羽毛图
( {7 Y& r# N9 I1 q: {* ycompass 罗盘图
% Q6 I/ g: _7 [: ~  }5 Aquiver 向量场图
3 {; R6 K$ y3 S9 w, r====================================================' Q/ N% K+ v# C
以下我们针对每个函数举例。! K" Q; o: Z* p% `9 h
当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:
) M6 b; _7 i8 h. j( I+ nclose all; % 关闭所有的图形视窗
7 \4 K  P; s. q2 \$ X* Jx=1:10;' u7 s7 U  l$ L
y=rand(size(x));, D- p. s9 O2 A% @- m
bar(x,y);
6 ]" A' z; I; l# @+ l% ]) Q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
# ?" W2 A7 J/ v) b6 F8 C$ U资料的误差量:3 R' X5 X& P3 E
x = linspace(0,2*pi,30);
7 f' \: i. {0 z+ m7 _+ d: o9 L+ Vy = sin(x);4 f) W- ^  \* A- h" E0 V, k
e = std(y)*ones(size(x));
. A. n9 w, b1 S1 y0 d$ W1 x  |& Aerrorbar(x,y,e)# M6 D9 f6 |. L  L3 _) N' z
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9 a! P8 U( _2 ], N: b  I; H, N
行较密集的取样,如下例:
4 E9 c! a$ U$ A$ B' t* s2 z% Ufplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围
# r. j# R/ O+ t若要产生极座标图形,可用polar:- J$ f/ a5 P, w* t3 g
theta=linspace(0, 2*pi);, X: ~4 B0 e. ~
r=cos(4*theta);
+ Q9 V1 \; Y' P2 y$ [( M3 w# epolar(theta, r);  f, Q, `) _, s
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" e* F8 c" l( o, j% {; ]0 q, @* w
几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :
# L3 L, Y( @6 i+ L( _( x' F: y' gx=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
8 i5 G* U/ e( G. H) Q9 B* y& b! Zhist(x,20); % 20代表长条的个数
4 B5 t. c8 H( t: Y; S9 w4 {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,?
. S) E: y1 ]% m# C' [0 K用极座标绘制表示:; y, T6 s. T$ `9 v0 c
x=randn(1000, 1);, ]# J# U( `- d3 u: W
rose(x);
" i* Q* R- [0 T2 A/ i$ r, Xstairs可画出阶梯图:
2 D3 R9 O( o* V# Z& {x=linspace(0,10,50);
  w0 T: q" d4 R3 |' ?y=sin(x).*exp(-x/3);' d- S/ v2 d5 K* X
stairs(x,y);
0 b6 W6 x6 i. ?7 P  T5 H( fstems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:
9 j% n* C1 a5 b6 n) e/ o0 b6 w8 Ax=linspace(0,10,50);
4 T/ t+ }* W# Y. L3 l9 iy=sin(x).*exp(-x/3);7 V9 x/ }+ ?9 t
stem(x,y);: ?/ w; f7 Y. A7 W" [
stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:
* @4 h# v  `  |3 e0 C. V* Ax=linspace(0,10,50);% o$ G# X9 [& A6 d
y=sin(x).*exp(-x/3);
; s9 Z6 y0 D7 J0 h% B! t) W( lfill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色- e9 h4 i4 _8 P
feather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:
  T/ C- E* {; K) K: X3 vtheta=linspace(0, 2*pi, 20);
# N, d8 X6 N1 hz = cos(theta)+i*sin(theta);
* b# g+ Y' b+ r0 w: Vfeather(z);
  t% h/ y$ G9 x/ G! W* Wcompass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:. h6 q! o4 W/ ?
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
0 x5 Q3 T6 A) d0 U7 q5 gz = cos(theta)+i*sin(theta);) g& K/ q2 ]! N- L
compass(z);
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发表于 2010-1-6 13:45:23 | 显示全部楼层
整理的还可以,不过不是专业的,有些术语用的有些出入
 楼主| 发表于 2010-1-14 14:46:54 | 显示全部楼层
谢谢提供信息!
发表于 2012-2-29 13:04:32 | 显示全部楼层
最近在看这一块的 发现高数都还老师了 郁闷
发表于 2012-4-25 17:22:19 | 显示全部楼层
学习中,有用.谢谢楼主啦.
发表于 2019-5-31 10:09:54 | 显示全部楼层
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