西工大matlab知识点整理(详细版本)

33.函数文件 (1)函数文件的基本结构

函数文件由function语句引导，其基本结构为： function 输出形参表= 函数名（输入形参表） 注释说明部分 函数体语句

其中，以function开头的一行为引导行，表示该M文件是一个函数文件。当输出形参多于一个时，应该用方括号括起来。 说明： 关于函数文件名 函数文件名通常由函数名再加上扩展名.m组成。 当函数文件名与函数名不同时，Matlab将忽略函数名而确 认文件名因此调用时使用函数文件名。 关于注释说明部分 注释说明包括3部分：

紧随引导行之后以%开头的第一注释行。

这一行一般包括大写的函数文件名和函数功能简要描述，供lookfor关键词查询和help在线帮助时使用。

第一注释行及之后连续的注释行。

通常包括函数输入/输出参数的含义及调用格式说明等信息，构成全部在线帮助文本。

与在线帮助文本相隔一空行的注释行。 包括函数文件编写和修改的信息，如作者和版本等。 (如果在函数文件中插入了return语句，则执行到该语句就结束函数 的执行，流程转至调用该函数的位置。通常也不使用return语句。)

例如:

function [s,p] = fcircle(r)

% FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r % r 圆半径 % s 圆面积 % p 圆周长

06年2月30日编 s = pi*r*r; p = 2*pi*r;

将以上函数文件以文件名fcircle.m保存，然后在命令窗口调用。 [s,p] = fcircle(10) 输出结果是： s =

314.1593 p =

62.8319

（2）函数调用

函数调用的一般格式是：

[输出实参表] = 函数名(输入实参表）

注意：函数调用时，各实参出现的顺序、个数，应与函数定义时相同。

(3)函数参数的可调性 Matlab在函数调用上有一个与一般高级语言不同之处：

函数所传递参数数目的可调性，即参数的数量可以改变。

在调用函数时，Matlab用两个预定义变量nargin和nargout分别记 录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数。

(4)全局变量与局部变量 函数文件中的变量是局部变量。 全局变量的作用域是整个Matlab的工作空间，所有函数都可以对它

进行存取和修改。

全局变量用global命令定义，格式为： global 变量名

34.程序调试 一般说来，应用程序的错误有两类，一类是语法错误，另一类是运行时的错误。

(1)Matlab调试菜单

控制单步运行 step：单步运行，不进入函数； step in: 单步运行，进入函数； step out：停止单步运行； save and run：存储文件并开始运行。 断点操作

stop if error/warnings: 在程序执行出现错误或警告时，停止程序运行，进入调试状态。

35.Matlab矩阵分析与处理

(1)通用的特殊矩阵

常用的产生通用特殊矩阵的函数有： zeros：产生全0矩阵（零矩阵）。 ones：产生全1矩阵（幺矩阵）。 eye：产生单位矩阵。

rand：产生0~1间均匀分布的随机矩阵。

randn：产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵。 (2)对角阵与三角阵

提取矩阵的对角线元素函数：diag A = [1,2,3;4,5,6];

D = diag(A) D = 1 5

diag函数还有一种形式：diag(A,k)提取第k条对角线的元素。 D1 = diag(A,1) D =

2

6

构造对角矩阵

如果V是一个m个元素的向量，diag(V)将产生一个m×m对角矩阵， 其主对角线元素即向量V为的元素。

(2)矩阵求逆与线性方程组求解

矩阵的逆：求方阵A的逆矩阵可调用函数inv(A)。

求解方程组：x = inv(A)*b %x = A\\b，也可以运用左除运算符求解。 (3)矩阵行列式值

把一个方程看做一个行列式，并按行列式的规则求值，称 为行列式的值。在Matlab中，使用函数det(A)得到。

36.多项式(polynomial)

(1)多项式的MATLAB表达:

多项式x4－12x3＋25x＋116由行向量： p=[1 -12 0 25 116]表示。 (2)求解多项式的根:roots指令

求解多项式x4－12x3＋25x＋116的根 >>p=[1 -12 0 25 116] p =

1 -12 0 25 116 >>r=roots(p)

(3)已知多项式的根，求解多项式

>> pp=poly(r) pp =

1.0000 -12.0000 -0.0000 25.0000 116.0000

即：x4－12x3＋25x＋116 (4)多项式的乘法(conv指令)

多项式a(x)=x3＋2x2＋3x＋4

和b(x)= x3＋4x2＋9x＋16的乘积。

>> a=[1 2 3 4] ; b=[1 4 9 16]; >> c=conv(a, b) c =

1 6 20 50 75 84 64 两个以上的多项式的乘法需要重复使用conv.

(5)多项式加法: MATLAB没有提供进行加法运算的函数。

如果两个多项式向量大小相同，标准的数组加法有效。把多项式a(x)与上面给出的b(x)相加。 >> d=a+b

当两个多项式阶次不同，低阶的多项式必须用首零填补，使其与高阶多项式有同样的阶次。

(6)多项式的除法(deconv)

c(x)=x6＋6x5＋20x4＋50x3＋75x2＋84x＋64 除以b(x)= x3＋4x2＋9x＋16

>> c=[1 6 20 50 75 84 64];

>> b=[1 4 9 16]; >> [q , r]=deconv(c , b) q =

1 2 3 4 r =

0 0 0 0 0 0 0 (7)多项式的导数(polyder)

求b(x)= x3＋4x2＋9x＋16的导数。 >> b=[1 4 9 16]; >> d=polyder(b) d =

3 8 9

结果为：3x2＋8x＋9 另外两种形式为：

p = polyder(P,Q)：求P*Q的导函数

[p,q] = polyder(P,Q)：求P/Q的导函数，导数分子存入p,分母存入q

(8)多项式的估值(polyval)

绘制p(x) = x3＋4x2－7x－10在[-1, 3]段上的曲线。

x=linspace(-1, 3); % choose 100 data points between -1and 3. p=[1 4 -7 -10]; v=polyval(p, x);

plot(x, v);

title('x^{3}+4x^{2}-7x-10'); xlabel('x') (9)MATLAB中没有直接提供数值导数的函数，只有计算向前差分的函数diff，其调用格式为：

DX = diff(X) 计算向量X的向前差分

DX = diff(X，n) 计算向量X的n阶向前差分

例如：

f = inline(‘sqrt(x.^3+2*x.^2-x+12)+(x+5).^(1/6)+5*x+2’); %内联函数 x = -3:0.01:3; dx = diff(f([x,3.01]))/0.01; %根据定义式求导数 plot(x,dx)

(10)数值积分

常用积分指令：quad和quadl。 一般说来，quadl比quad更有效。 具体调用格式如下： q = quadl(fun,a,b) q = quadl(fun,a,b,tol)

q = quadl(fun,a,b,tol,trace) [q,fcnt] = quadl(fun,a,b,...)

输入量fun为被积函数的句柄。

输入量a, b分别是积分的下限、和上限，都必须是确定的数值;