pow2(x):2的指数 log(x):以e为底的对数,即自然对数 log2(x):以2为底的对数 log10(x):以10为底的对数 sign(x):符号函数 (Signum function).
2.三角函数:
sin(x):正弦函数 cos(x):余弦函数 tan(x):正切函数 asin(x):反正弦函数 acos(x):反余弦函数 atan(x):反正切函数 atan2(x,y):四象限的反正切函数 sinh(x):超越正弦函数 cosh(x):超越余弦函数 tanh(x):超越正切函数 asinh(x):反超越正弦函数 acosh(x):反超越余弦函数 atanh(x):反超越正切函数
3.适用于向量的常用函数:
min(x): 向量x的元素的最小值 max(x): 向量x的元素的最大值 mean(x): 向量x的元素的平均值 median(x): 向量x的元素的中位数 std(x): 向量x的元素的标准差 diff(x): 向量x的相邻元素的差 sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting) length(x): 向量x的元素个数 norm(x): 向量x的欧氏长度 sum(x): 向量x的元素总和 prod(x): 向量x的元素总乘积 cumsum(x): 向量x的累计元素总和 cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 dot(x, y): 向量x和y的内积 cross(x, y): 向量x和y的外积
6.2.3 MATLAB中的矩阵及运算
1.矩阵的建立 (1)直接输入法
从键盘上直接输入矩阵是最方便、最常用的创建数值矩阵的方法,尤其适合较小的简单矩阵.在用此方法创建矩阵时,应当注意以下几点: 1.输入矩阵时要以“[ ]”为其标识符号,所有元素必须都在括号内; 2. 矩阵同行元素之间由空格或逗号分隔,行与行之间用分号或回车键分隔; 3.矩阵大小不需要预先定义;
4.矩阵元素可以是运算表达式或小矩阵; 5.若“[ ]”中无元素表示空矩阵.
例如:
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] A=
1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2)利用冒号和函数 例如:
>> a=1:0.5:4 % 格式是 初始值:步长:终止值 a=
Columns 1 through 7
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 函数linspace(a,b,n)产生第一个元素为a,最后一个元素为b总数为n的行向量.
(3)矩阵的截取
首先可以通过下标引用,如上面输入的矩阵A:A(2,3)=5,由于矩阵是按列存储的,所以有:A(6)=8.
然后可以使用冒号, >> B=A (1:2, : ) B=
1 2 3 4 5 6
通过上例可以看到B是由矩阵A的1到2行和相应的所有列的元素构成的一个新的矩阵.在这里,冒号代替了矩阵A的所有列.
(4)外部文件读入
首先可通过数据输入向导编辑器读入数据,通过桌面平台上的【File】菜单
中的【Import Data】选项打开输入向导编辑器,按向导提示进行操作完成整个文本数据的输入.
其次可以在m文件中创建矩阵:通过建立MATLAB的M文件可完成矩阵的输入,如建立B.m的文件,内容为:B=[3 4 2;1 3 5;6 4 3] 或 B=[3 4 2
1
3 5
6 4 3]
则在命令窗口中使用B命令语句可以调用B矩阵.
然后还从外部的数据文件中装入,利用 load 或 fread 命令可以读取MATLAB早期版本产生的矩阵,也可读取有其他应用程序产生的数据(或矩阵).
其调用方法为: Load+文件名[参数] 2.特殊矩阵
对于一些比较特殊的矩阵(单位阵、矩阵中含1或0较多),由于其具有特殊的结构,MATLAB提供了一些函数用于生成这些矩阵.常用的有下面几个:
zeros(m) 生成m阶全0矩阵 eye(m) 生成m阶单位矩阵 ones(m) 生成m阶全1矩阵 rand(m) 生成m阶均匀分布的随机阵 randn(m) 生成m阶正态分布的随机矩阵
3.矩阵的运算 (1)算术运算 1、基本四则运算
算数运算符:+ 加, - 减, * 乘, \\ 左除, / 右除, ^ 幂.
用法与数字运算几乎相同,但计算时要满足其数学要求(如:同型矩阵才可以加、减),要注意的是A左除B实际上表示A?1B,A右除B实际上表示AB?1,另外常数与矩阵的运算即是同该矩阵的每一元素进行运算(包括加减),但除法是一般做除数.
2、数组运算
数组的运算实质上就是针对数组内部的每个元素进行的. 运算符为:+加,- 减,.* 点乘,./ 或 .\\ 点除,.^ 点幂.
另外常用的一些数学函数如指数运算(exp)、对数运算(log)、和开方运算(sqrt)等,对矩阵的运算也是数组运算.
例如:
>> a=[2 1 -3 -1; 3 1 0 7; -1 2 4 -2; 1 0 -1 5]; >> a^3 ans=
32 -28 -101 34 99 -12 -151 239 -1 49 93 8 51 -17 -98 139 >> a .^3 ans=
8 1 -27 -1 27 1 0 343 -1 8 64 -8 1 0 -1 125 (2)逻辑,关系运算
表6-3 关系运算符
符号运算符 = = ~ = < > <= >= & | ~ 功 能 等于 不等于 小于 大于 小于等于 大于等于 逻辑与 逻辑或 逻辑非 函 数 名 eq ne lt gt le ge and or not 说明:在关系比较中,若比较的双方为同维数组,则比较的结果也是同维数组.它的元素值由0和1组成.当比较双方对应位置上的元素值满足比较关系时,它的对应值为1,否则为0.
当比较的双方中一方为常数,另一方为一数组,则比较的结果与数组同维. 在算术运算、比较运算和逻辑与、或、非运算中,它们的优先级关系先后为: 比较运算、算术运算、逻辑与或非运算.
例如:
>>a=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
>> x=5;
>> y= ones(3)*5;