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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
# y% _+ V) W) N4 w& t# N6 h# b/ \, Y7 @1 A& s
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/6439579200722811829247/0 m6 H8 L7 J- ]' ~5 v/ Z) C
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数: # i3 H( C+ n5 j$ F  \& B
=============================================== - f. g( L9 {5 i8 q
小整理:MATLAB常用的基本数学函数
0 D% S* Y+ l& ~  H7 U) zabs(x):纯量的绝对值或向量的长度 0 j% B( u* H' V& }; Z/ A
angle(z):复数z的相角(Phase angle)
' p$ ^' t3 t8 L8 U2 l/ f( ksqrt(x):开平方 $ b& p% l; {. \, a/ k) a. [
real(z):复数z的实部
: Q" E! y8 y0 m! O+ X) dimag(z):复数z的虚部
0 L2 [5 k8 Q! cconj(z):复数z的共轭复数 . D% F& }/ _6 F0 C2 E4 T
round(x):四舍五入至最近整数 " l3 X* S' B& q+ ^
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 3 a9 ^0 s' q/ i; Q
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 0 q8 S6 o' s, h* Z) Y) M
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
! }/ m% [' o6 u+ o8 k' D+ @0 lrat(x):将实数x化为分数表示 4 U' F; X  h# ?+ f$ ^" |
rats(x):将实数x化为多项分数展开 ( ~) U! O2 E1 U+ L
sign(x):符号函数 (Signum function)。
0 J2 m$ @" Y' A* ?当x<0时,sign(x)=-1;
) [, a- N. l7 f* D7 g. E! G当x=0时,sign(x)=0;   j; r% f/ C0 Q0 d$ n. T& v
当x>0时,sign(x)=1。 ' K1 w% G3 z' V( m
rem(x,y):求x除以y的馀数
' A5 i0 I6 r/ G- B6 Bgcd(x,y):整数x和y的最大公因数
; h5 p0 m2 i& Q( j3 {0 ~lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数 7 j  s( ^( P8 u0 n( D3 |
exp(x):自然指数 8 S0 r% C8 r3 f: J) }, a
pow2(x):2的指数 8 _# q; r1 h0 T( ~8 [
log(x):以e为底的对数,即自然对数或
" [$ c; T0 f( f8 N3 ?log2(x):以2为底的对数 ' G; p0 c% u; m, q  }
log10(x):以10为底的对数 , _8 H) D! H/ ~; E& v% k5 H* P- {
===============================================
/ B2 D# Y6 e: R% t. E% y8 i小整理:MATLAB常用的三角函数
1 \3 Q6 W$ r0 [) M" M' k8 ], A5 c! x, Hsin(x):正弦函数 - G! A4 _( m1 I5 C4 Q+ _
cos(x):馀弦函数
) j9 \/ @2 ^0 E% W) wtan(x):正切函数
3 y3 S* }. [, jasin(x):反正弦函数
1 [* c9 X8 U+ j8 h) a$ jacos(x):反馀弦函数 , Y: I) Z, p* o9 |
atan(x):反正切函数
1 D- q5 i3 i6 _; Eatan2(x,y):四象限的反正切函数
3 d$ T4 ?( `7 Zsinh(x):超越正弦函数
, ^3 n" B1 N2 f3 ocosh(x):超越馀弦函数 - p8 {4 N3 K8 V" I( a
tanh(x):超越正切函数
. }2 e8 p' F& \& v" I" Nasinh(x):反超越正弦函数
9 D6 ?. k$ F& w8 i) M" \. A% u% kacosh(x):反超越馀弦函数
4 C8 w2 u$ K5 P% ]7 fatanh(x):反超越正切函数
8 b& \7 k) l2 ]=============================================== 5 V1 X7 X, s7 T, f* g) z
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 ' r- p& E) G3 f7 ~
vector)运算:
1 N5 q' v6 _2 A
& O% c, q# i% U0 Mx = [1 3 5 2];
0 P% I' j9 [9 ey = 2*x+1
* F9 |8 Z% b6 O, s5 {" F* n, Ny = . u4 |# A9 L6 l5 J. v
3 7 11 5 ' Q$ B& v/ ~& c+ v7 \
=============================================== 4 d) i& p* R  f4 d  Q& r9 `' q3 X* |1 B
小提示:变数命名的规则
/ @8 j2 O9 i6 C. t4 M+ @   1.第一个字母必须是英文字母
1 F7 X( s8 P" n; q( W& r   2.字母间不可留空格 + N2 K& S  v5 s. f5 G
   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母 / K/ B" K/ ^+ W2 A) A
=============================================== 4 v. S9 T8 ], y0 n  G
===============================================
. I" H# h/ b( `' m! M小整理:适用於向量的常用函数有:
5 T. U& d' D4 ?1 Z/ lmin(x): 向量x的元素的最小值 5 l( x6 {4 M# x! t
max(x): 向量x的元素的最大值
9 {: U/ f) n1 v" g/ u8 S* Fmean(x): 向量x的元素的平均值 . @* Q5 x" D5 m% D; w. o
median(x): 向量x的元素的中位数 + p! Z1 U8 f1 P6 x9 B& b- ^
std(x): 向量x的元素的标准差 2 K& x" X4 K6 J  {0 J0 \
diff(x): 向量x的相邻元素的差 $ O: @' j. S) j( ^; g* N# `3 @
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)
" ?) _0 R& s% m+ Slength(x): 向量x的元素个数 . x+ }7 b* ?. q
norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度 " R; Z6 J9 z  ~! k, |
sum(x): 向量x的元素总和 ' m' j, v9 V  H$ z
prod(x): 向量x的元素总乘积 7 z. D1 e, ?# x1 N7 y' d$ g9 s% x
cumsum(x): 向量x的累计元素总和 * P; l6 T4 M3 R6 h+ s: f
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 ' S* E) o/ n. u1 D
dot(x, y): 向量x和y的内积
. u# V$ K3 [/ Q. K  s; \cross(x, y): 向量x和y的外积 3 N* Y) C& a5 {+ ^" q1 p& D
(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)
+ O9 h$ V# W$ Y' H===============================================
0 s% b0 C' F/ `9 E/ ]下表即为MATLAB常用到的永久常数。
( A" J% u7 A. N) x, l4 u# ?小整理:MATLAB的永久常数
. v* L# m6 O+ V# Ei或j:基本虚数单位(即)
+ E* ~# Y" W1 M6 u" s, Z$ B! neps:系统的浮点(Floating-point)精确度 , F0 ~0 I8 N, j$ n- T
inf:无限大, 例如1/0
# O; @- j2 H( U8 _+ Z( @nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0
# N, }! ^0 M: ^pi:圆周率 p(= 3.1415926...) $ J: H0 B% C; ]6 E5 l, F
realmax:系统所能表示的最大数值
+ `8 h. o9 G: U# brealmin:系统所能表示的最小数值
' U' Z& v. A% T3 hnargin: 函数的输入引数个数 ; u; U3 l1 ^) o0 d" x
nargin: 函数的输出引数个数' z* e: V7 ?3 r2 @7 I
发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools* x/ o6 R  ^) f; u. A6 N& Z+ Z* ]
标 题: Matlab入门教程--二维绘图
' H* X3 B  e" I9 J; B2 A1 M发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信' C7 d3 A% [, g/ Q' l# X! B
MATLAB 程式设计与应用; H0 Z0 A9 x) E
2.基本xy平面绘图命令
- ^, X8 @) [  {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
' S6 e0 C0 `, y2 ]6 ?: |(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间
. ~2 J  W1 N# G6 _( a9 M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。
# @2 N* l& d; j5 x! 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
/ J* X( h$ A% Z( r9 ^% p线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:. L3 j) m) ]2 k* g  c$ L2 \
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标8 `9 t/ u8 A/ B2 S
y=sin(x); % 对应的y座标
$ f* ]% n" _: w: M% Z2 A* tplot(x,y);, p! G: j$ @2 x& r2 y0 X
====================================================3 R/ |& u6 t# c' K* ^0 Y
小整理:MATLAB基本绘图函数
8 S, z; p6 z$ U; _0 `  t0 Aplot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)
' _- ~6 b4 Y9 a0 [  Xloglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)
! H. w# t& Y) E0 G4 u& Bsemilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度+ U) q! h/ b2 K$ C7 D
semilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度
, M1 h) {+ \8 F, m8 h$ H2 C! p% w====================================================2 @3 U; l5 M: e% D+ C: r
若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:& @' W; w" S! n& t7 S; D% G4 D
plot(x, sin(x), x, cos(x));; o  B  I4 c$ e0 W
若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:( l7 |2 r: m4 ~. Z
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
3 `0 v. y, f2 ~/ L, {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
- s3 ?7 Z- k/ P关字串即可:
/ \/ S; S' M5 `0 Pplot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');
! W; ^+ ^5 S1 Q, l+ S6 y. {5 n====================================================! J2 f( q  z: d6 w  v$ S
小整理:plot绘图函数的叁数* Y% S8 v# J) h  V, A( g
字元 颜色 字元 图线型态
+ v: s! w2 [! F3 j8 W1 Ty 黄色 . 点! \* |) f7 ]$ g) G1 F2 v, d
k 黑色 o 圆1 }' i9 F) I9 \
w 白色 x x# V' o) C  w8 B' |7 E1 m  z! f
b 蓝色 + +: N2 ~* s* a. v
g 绿色 * *2 i. z! H; y& j3 x( l+ z
r 红色 - 实线
. T( l" u6 u. T( Gc 亮青色 : 点线& g; p0 J. B& e
m 锰紫色 -. 点虚线
* R) O# S% u, \# ?1 O; G+ s   -- 虚线9 }, q+ X4 }& r4 S+ z
====================================================
' a7 b* S7 N5 p6 o* P图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范
; `2 s2 ^. Z2 h围:
5 k  M; I/ X, Iaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);6 m/ q# E2 n" I" j
此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:+ }) Y% E4 P2 q$ s7 n7 f
xlabel('Input Value'); % x轴注解! {4 r' s; r: w, R7 O. y
ylabel('Function Value'); % y轴注解
7 \6 y) T8 b! ntitle('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
( k" \; B0 ]4 ^& ~' y& ?* p$ U' x6 `legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解/ O% r/ n7 `5 ^- E& a
grid on; % 显示格线' G/ D9 c, h3 }) I) z% i
我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:# x, k/ c2 O& I8 B# m8 I6 w
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
1 Z& ]# L! j4 f5 [/ q! f. l. y7 Psubplot(2,2,2); plot(x, cos(x));% I0 F5 D- k1 S5 l  s- N
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));' d8 L3 v* h0 _+ n: E$ f
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));
% L! K$ H% F" K" f  k! \! eMATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
+ u) w% G) i9 t' B====================================================8 g% R) u  v8 O) {
小整理:其他各种二维绘图函数" p+ d# Z7 D! ?. t. [6 ]
bar 长条图
! ]' W1 q  T, k! e4 uerrorbar 图形加上误差范围% _2 s/ Y1 P. r1 W
fplot 较精确的函数图形
5 w4 w! c4 t+ b* G! W! p9 gpolar 极座标图) c( Y# e- C& V9 ^
hist 累计图0 Q) t3 p" J% T! `$ d$ S0 k8 h% V
rose 极座标累计图6 V+ H8 L/ L+ }% A, u# |# F
stairs 阶梯图% U0 {7 b, J' ]% H$ ]: n/ m
stem 针状图
: e& u1 h! B9 t" n& ]! M6 Dfill 实心图" t" o( w5 {* Q; @, x
feather 羽毛图
' y; [5 W- N) ^  |4 ?compass 罗盘图8 D, f3 `6 f( R+ z, Z
quiver 向量场图9 V  w7 R4 R" r6 |- L7 a
====================================================
  t2 C; G% \& o5 n) s/ m以下我们针对每个函数举例。
+ P: U* V3 b4 c; i, A: f* p当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:
; G# t: S4 O/ u( }( wclose all; % 关闭所有的图形视窗$ [4 M  ?) i" r( z) W- O: h
x=1:10;6 T9 ~* c$ ~1 ~. s0 f/ r
y=rand(size(x));/ w/ i; }3 y$ l- T7 a- n1 k, I+ d
bar(x,y);( h5 N8 u3 a+ m" j
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
) {. G+ b! A8 s2 C资料的误差量:
0 @( Q# W; F8 b) b8 nx = linspace(0,2*pi,30);
) H, \! F( R7 _4 g. H2 Y1 y, I  Ny = sin(x);5 m2 q1 N1 x0 A! s0 [; k9 E
e = std(y)*ones(size(x));8 C' n; f1 m- y& x% T+ w. m% U2 ~0 d, M
errorbar(x,y,e)
$ z2 y) J9 B' `: v- }: `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/ G1 X* |; Q& o. k
行较密集的取样,如下例:
0 ^' L( v$ [/ ~/ Afplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围
+ c- M& h! i' L6 @若要产生极座标图形,可用polar:9 m7 _4 S' g; Z: b  J3 a
theta=linspace(0, 2*pi);
0 m: r; @. v; O& {# ^8 h/ Rr=cos(4*theta);
8 O7 C1 Z2 ?6 n& P- x9 B" Rpolar(theta, r);$ U7 ~% p" k- Y# j) f) {) k
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
4 Q2 A' G) I& o3 b/ D几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :
- a" ~: S. u, ~8 rx=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数
. b% W) M! T/ o5 R! G% [& ~hist(x,20); % 20代表长条的个数
# y! `( p  @/ t( c5 C/ f5 `4 Crose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,?
0 g& [3 P/ b2 L# G2 I3 l# P用极座标绘制表示:
% \9 g6 B/ k, J& ]. @/ m/ mx=randn(1000, 1);% I2 ?* _1 m6 u5 B( B# ^- F* P
rose(x);0 F, ?2 ~8 z% U9 ~  W1 Y
stairs可画出阶梯图:
4 ^$ l  M1 e- G8 n7 hx=linspace(0,10,50);
1 u$ Q) F% S, O9 ny=sin(x).*exp(-x/3);
9 V7 N3 I4 t2 z* g# Fstairs(x,y);
( o8 M1 a5 ]& l% \4 e0 C) ystems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:
& u" w5 R: x6 Q1 i+ g3 ~, ^5 _x=linspace(0,10,50);6 n1 W4 ~- |6 G/ f, ~
y=sin(x).*exp(-x/3);
( P% Z& }3 g5 k5 Q7 f0 l% Sstem(x,y);
6 A9 t# ?$ \8 H( C% J+ W' x8 m& ?stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:# e% e0 N; S7 `
x=linspace(0,10,50);  |! E8 H9 Z- p' ^# ]. o# `; u
y=sin(x).*exp(-x/3);2 x, m, [: Y8 e# M: j* o7 M
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色
$ u+ T" k6 J, Vfeather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:! T1 x% _% o+ d: z' [' u2 [
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
: |0 v, `" ^9 v) K; G3 o% qz = cos(theta)+i*sin(theta);7 y- G/ Y  w/ F% \5 k) l
feather(z);! x- q1 J  [) y3 J
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:
/ Y9 Z6 r2 v+ |" X* M0 v- Ktheta=linspace(0, 2*pi, 20);
+ O' q4 h. Y1 T6 c( H2 Wz = cos(theta)+i*sin(theta);
. f1 I, H0 A$ N- i6 p, Scompass(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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