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MATLAB常用的基本數(shù)學(xué)函數(shù)及三角函數(shù)5 B& w5 N2 d/ b" L/ ~
# a. } |0 F. l h
這些命令都是從bbs上找到的,我呢從這里復(fù)制過來的:http://gzhsss888.blog.163.com/blog/static/6439579200722811829247/
+ b- [- T4 r: U以下即為MATLAB常用的基本數(shù)學(xué)函數(shù)及三角函數(shù):
7 @# U8 V% ?4 R: H: j! M% w" P===============================================
0 |2 M2 `* m+ N" }0 o' T) W小整理:MATLAB常用的基本數(shù)學(xué)函數(shù) 3 C% l/ x' T2 r Q. s2 z0 }2 m
abs(x):純量的絕對值或向量的長度
! w# p# d3 S( g0 G$ mangle(z):復(fù)數(shù)z的相角(Phase angle) 4 o9 X9 b4 j3 [) L) f
sqrt(x):開平方 ' q: |6 k$ ~0 y
real(z):復(fù)數(shù)z的實(shí)部 , b, {: X2 G$ B. d+ o& _, W
imag(z):復(fù)數(shù)z的虛部 - a! l; n3 S% A3 [+ p9 n; Q0 D% s4 }
conj(z):復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù)
% n/ S6 Y* p$ ~/ z& Iround(x):四舍五入至最近整數(shù) 2 I2 Q2 x# H! x' c
fix(x):無論正負(fù),舍去小數(shù)至最近整數(shù) 2 p! y$ d+ G& a. J1 z" O
floor(x):地板函數(shù),即舍去正小數(shù)至最近整數(shù) ! d& P" Q9 r" O
ceil(x):天花板函數(shù),即加入正小數(shù)至最近整數(shù) 5 ^. [. {3 a% I2 O6 i
rat(x):將實(shí)數(shù)x化為分?jǐn)?shù)表示 5 h" X6 u# c) T# Q3 i/ J
rats(x):將實(shí)數(shù)x化為多項分?jǐn)?shù)展開 * Y; E! |& Q0 @: ?9 C& ?5 |
sign(x):符號函數(shù) (Signum function)。 + d6 U6 D+ |' n* S2 L+ ~
當(dāng)x<0時,sign(x)=-1; + R: y4 X2 C4 t/ d
當(dāng)x=0時,sign(x)=0;
1 k- U1 x. [. W2 _9 R/ [' ]當(dāng)x>0時,sign(x)=1。
0 I6 }) n4 z; F: H! X/ M2 g; Z& Lrem(x,y):求x除以y的馀數(shù) ( G, Z( @( Y8 @8 {- P6 @
gcd(x,y):整數(shù)x和y的最大公因數(shù) # W$ @! D3 I. ?' N% r2 n
lcm(x,y):整數(shù)x和y的最小公倍數(shù) : X8 F) F1 ~- n! M9 `
exp(x):自然指數(shù)
g4 ^+ t+ L) ?7 k4 A$ v4 m. Jpow2(x):2的指數(shù) 6 K& r, H7 P% s
log(x):以e為底的對數(shù),即自然對數(shù)或 % g& D4 i# d. K! ]2 A3 u
log2(x):以2為底的對數(shù)
" J# E) U8 W a' d/ glog10(x):以10為底的對數(shù)
# d E6 n( K O=============================================== - K5 I) i( Z$ [7 L: j% L8 ?! u% r
小整理:MATLAB常用的三角函數(shù) . y! R' c* [7 [" o: B
sin(x):正弦函數(shù)
' ` N. u4 }# k* S g5 f0 L; b' T. mcos(x):馀弦函數(shù) + h' U2 B' a; V. c
tan(x):正切函數(shù)
- {. h/ r$ y+ W; fasin(x):反正弦函數(shù)
4 S& g2 F6 X$ Eacos(x):反馀弦函數(shù) ( z, m: H8 I5 { Y% s
atan(x):反正切函數(shù) 6 r! z: p9 @2 N: X ^
atan2(x,y):四象限的反正切函數(shù) 0 J- z; |! Z8 h2 _! Y& O5 G
sinh(x):超越正弦函數(shù)
) H+ o5 ?. x! R5 C5 {cosh(x):超越馀弦函數(shù) ' \! E; q! @# q' _& B! c
tanh(x):超越正切函數(shù) ! ?- j7 G% h* G3 ^9 T$ [) Q
asinh(x):反超越正弦函數(shù)
5 a. B) \0 d+ m8 Lacosh(x):反超越馀弦函數(shù)
) z2 v6 B0 }. Y" Y7 x- Datanh(x):反超越正切函數(shù)
1 T; B* E# ?% l0 \6 S# }. ~- O6 Q===============================================
$ U& t& o) u% s! y5 N變數(shù)也可用來存放向量或矩陣,并進(jìn)行各種運(yùn)算,如下例的列向量(Row : z2 K- ?) P- d' Z; }; p
vector)運(yùn)算:
4 l: a* o; V, O P3 W- s
1 q) x# O @; ~( Xx = [1 3 5 2]; , F- h; R/ i! ~: |* z' `! _$ u
y = 2*x+1
3 i3 K0 @1 z+ X, o6 wy = C. Y8 j' p' _$ ?
3 7 11 5
& w2 V S# a% D) d9 f2 p6 s===============================================
' f' b, O+ a" |小提示:變數(shù)命名的規(guī)則
L0 L3 D1 e+ F" z: y. E0 p 1.第一個字母必須是英文字母 6 w. K( O5 V7 w
2.字母間不可留空格
: |% e& c2 y0 U$ [/ }5 ~- T 3.最多只能有19個字母,MATLAB會忽略多馀字母 / E0 H3 ^& [2 v: x
=============================================== 8 n: ^1 Y7 C' G
=============================================== , Z" S) t$ n0 P
小整理:適用於向量的常用函數(shù)有: / v E" c$ ^* U& D' n e1 R
min(x): 向量x的元素的最小值 / `4 m4 H! Q" [5 B
max(x): 向量x的元素的最大值
( D- W9 Q1 _$ X/ h4 H1 z9 J; cmean(x): 向量x的元素的平均值
- C- P% n! S, z2 e: \median(x): 向量x的元素的中位數(shù)
7 z) O4 ?% ?0 Bstd(x): 向量x的元素的標(biāo)準(zhǔn)差 3 X# l" k1 c- R" j
diff(x): 向量x的相鄰元素的差
8 {: Y3 f+ _* o5 \5 [# \3 hsort(x): 對向量x的元素進(jìn)行排序(Sorting) * g! g: G( T) H( C# T* G, ^. g0 U: ~
length(x): 向量x的元素個數(shù)
e A: ^! @. g3 @$ O/ Unorm(x): 向量x的歐氏(Euclidean)長度 & Z2 x4 s" B6 x2 s' k
sum(x): 向量x的元素總和 7 @+ F7 F" j! [6 ? O% J
prod(x): 向量x的元素總乘積 - O8 B+ V- Q6 ^/ r4 M6 y9 k
cumsum(x): 向量x的累計元素總和
' S& m h. S) c. \/ d3 p1 Ncumprod(x): 向量x的累計元素總乘積
# H0 F1 h* L! Q+ ~* Odot(x, y): 向量x和y的內(nèi)積 ! v# @+ R$ p, h. a( v
cross(x, y): 向量x和y的外積 8 ^4 B! Q$ o* `$ l/ u( }5 N
(大部份的向量函數(shù)也可適用於矩陣,詳見下述。)
0 H) ~3 N& e: ^4 g4 D===============================================
/ M3 y0 R0 W6 c: |: a下表即為MATLAB常用到的永久常數(shù)。 ( {- A( S+ K" B9 m- l# C/ o
小整理:MATLAB的永久常數(shù)
* [1 ]6 B) _# Q' b5 ki或j:基本虛數(shù)單位(即) 5 Z7 n7 l" A- l' X8 w- x
eps:系統(tǒng)的浮點(diǎn)(Floating-point)精確度 $ {- K5 e: f# e ]. H4 S0 s
inf:無限大, 例如1/0
' x5 _: e; _, _nan或NaN:非數(shù)值(Not a number),例如0/0
5 j- N2 ~% u5 p2 U1 ^pi:圓周率 p(= 3.1415926...)
9 \7 r y1 o" H* R$ b8 Q' S3 X% prealmax:系統(tǒng)所能表示的最大數(shù)值 ; ]# w/ x6 I% L; r$ F
realmin:系統(tǒng)所能表示的最小數(shù)值
2 V7 @# `6 P0 v1 J1 y \nargin: 函數(shù)的輸入引數(shù)個數(shù)
B! f: M8 E) C3 O j$ T' ]* Gnargin: 函數(shù)的輸出引數(shù)個數(shù)& j. x0 Y+ \, }% n
發(fā)信人: chdchd (大蟲~~游大街.....), 信區(qū): MathTools! }- c0 `) U) V3 m2 o
標(biāo) 題: Matlab入門教程--二維繪圖4 B) d2 W' n, H
發(fā)信站: 交大兵馬俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 轉(zhuǎn)信
, V2 R1 t# u# _MATLAB 程式設(shè)計與應(yīng)用& J: O1 B0 Z5 k9 [3 L4 R8 ]1 O
2.基本xy平面繪圖命令
8 t& ~" F$ _- b iMATLAB不但擅長於矩陣相關(guān)的數(shù)值運(yùn)算,也適合用在各種科學(xué)目視表示
" l- e1 Z6 d3 a( p* f, w5 G9 n( q(Scientific visualization)。本節(jié)將介紹MATLAB基本xy平面及xyz空間
0 K7 V* I4 Z& d1 `: Z2 ^ T的各項繪圖命令,包含一維曲線及二維曲面的繪制、列印及存檔。
- b0 N1 Y3 Q# n1 \- h* uplot是繪制一維曲線的基本函數(shù),但在使用此函數(shù)之前,我們需先定義曲 D s& ~2 r. e6 t
線上每一點(diǎn)的x及y座標(biāo)。下例可畫出一條正弦曲線:- B4 x6 \% r( ^
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100個點(diǎn)的x座標(biāo)+ w6 f4 u; |3 F; f3 L) x4 u% F
y=sin(x); % 對應(yīng)的y座標(biāo), B4 x3 f: i8 Q
plot(x,y);
6 m2 o3 m! T# a* s====================================================
H# [! f" `" f小整理:MATLAB基本繪圖函數(shù)9 s. K9 h' l4 P$ Q+ C9 A6 i
plot: x軸和y軸均為線性刻度(Linear scale)% B8 f, f5 g3 |1 z0 |! ~
loglog: x軸和y軸均為對數(shù)刻度(Logarithmic scale)* q, k- R7 Z2 r( A" Z
semilogx: x軸為對數(shù)刻度,y軸為線性刻度
4 z: G: m. M2 ~$ k5 lsemilogy: x軸為線性刻度,y軸為對數(shù)刻度1 u* ~8 }9 i0 F
====================================================" H8 `) R; g( ?+ X
若要畫出多條曲線,只需將座標(biāo)對依次放入plot函數(shù)即可:! Q/ [1 ]" S( A# m* O2 E
plot(x, sin(x), x, cos(x));
7 O8 q3 l1 G, k, O! o ?, F若要改變顏色,在座標(biāo)對後面加上相關(guān)字串即可:
. I( X- |& N& [* J* f8 Cplot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
! x' T j5 N- ^; J若要同時改變顏色及圖線型態(tài)(Line style),也是在座標(biāo)對後面加上相
7 w: t/ N) f$ l% d關(guān)字串即可:' h" v4 H+ Z) I8 `/ T1 ?2 E
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');2 i0 a) h* b, ~, t/ S$ q
====================================================
, d- N; s K$ c& d V1 v0 R9 E1 |小整理:plot繪圖函數(shù)的叁數(shù)9 ?% F& _6 _" n+ ?
字元 顏色 字元 圖線型態(tài)
6 q1 |" I* b3 S' ~ s: n _y 黃色 . 點(diǎn)
7 V5 p8 N/ @# f& b Hk 黑色 o 圓6 f) I- |9 t/ w- U/ y; Z
w 白色 x x; h( {7 f( | v7 y- T o9 `. _# a3 L
b 藍(lán)色 + +
5 n$ u/ c* n" |" ag 綠色 * *
/ g6 j# U( }! x, B+ Or 紅色 - 實(shí)線
$ S7 x3 [! |% |: V; j. y6 i( Xc 亮青色 : 點(diǎn)線6 b T, J# X9 w* {" E
m 錳紫色 -. 點(diǎn)虛線
, n5 A0 P3 B0 }2 U/ L+ h -- 虛線0 F( S+ E, U) q$ {! Q; H( G+ Y$ c
====================================================
2 V; H+ N) T# T$ O圖形完成後,我們可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函數(shù)來調(diào)整圖軸的范& V% D) k5 h6 h* M& {: ~" ]" z0 g, K
圍:
3 l7 K7 a- l: m% ^/ y# @8 Aaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
8 n- @% Z- z! C. J1 ]& x) k此外,MATLAB也可對圖形加上各種注解與處理:+ e' i4 g" V9 X" j
xlabel('Input Value'); % x軸注解5 D- V7 ~" P) w5 v2 s7 f; ]' d; |1 g
ylabel('Function Value'); % y軸注解3 [+ h/ D9 c- @: e; |
title('Two Trigonometric Functions'); % 圖形標(biāo)題
! I1 N4 C% {# f5 h$ Y2 ylegend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 圖形注解
x8 S' |% |8 @/ ^grid on; % 顯示格線
8 K6 J8 h7 k5 Q% d5 k8 K" {我們可用subplot來同時畫出數(shù)個小圖形於同一個視窗之中:
8 _& i% U$ [; B% a$ O0 I6 e7 vsubplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
- ?' d" t: ~& M6 csubplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
! ?% a1 L: T0 W R3 q/ \( Asubplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
2 Y0 E) T8 n+ |" c1 W1 l& Wsubplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));! |! D8 N9 R! ~# x; w4 {: V
MATLAB還有其他各種二維繪圖函數(shù),以適合不同的應(yīng)用,詳見下表。/ I" j2 z2 W- H: i
====================================================
" |0 b! t. c/ K' C7 z3 ?* \小整理:其他各種二維繪圖函數(shù). [2 Q/ r8 W% K' s; h
bar 長條圖+ ]" d [: U1 Q3 ^2 W: L
errorbar 圖形加上誤差范圍* F$ b" j; V* z4 ~ Y
fplot 較精確的函數(shù)圖形( F% o' n! ?2 `) @% I+ E X. F
polar 極座標(biāo)圖0 h% Q! x7 L5 M, |7 V- \
hist 累計圖. E+ e6 f Z; |' F: A; _0 n3 b6 R
rose 極座標(biāo)累計圖
/ N& E" a9 {. Wstairs 階梯圖' ^& \4 x; `' N9 K; k0 z* n& Q* C
stem 針狀圖- X, V5 R/ @. c ~' o* r
fill 實(shí)心圖2 M' A# h" [# v. `6 H
feather 羽毛圖7 C& [% O1 e0 U6 T9 z
compass 羅盤圖1 c6 s( Y* i( r( \, g
quiver 向量場圖
# N! F' z" t. Z! d; P, _$ C====================================================
( Q* A7 Y" G! }' \0 h! f+ Z以下我們針對每個函數(shù)舉例。6 ^+ r! y8 M# c- Q+ Z0 D
當(dāng)資料點(diǎn)數(shù)量不多時,長條圖是很適合的表示方式:
4 D; J) C' h& `$ ?$ H2 F; Bclose all; % 關(guān)閉所有的圖形視窗9 D/ z8 W5 h1 M; f! ~9 G
x=1:10;$ G5 g7 Z) r1 d5 N; v4 g) U* M# B
y=rand(size(x));
: L% p/ H. b. K. H" j0 g' Gbar(x,y);' q/ w h& X# L0 }
如果已知資料的誤差量,就可用errorbar來表示。下例以單位標(biāo)準(zhǔn)差來做
- w( ?7 o! s$ H+ D9 U0 y$ }" l資料的誤差量:/ e l) E- j" G7 d- @# z9 W
x = linspace(0,2*pi,30);
# X4 }( v/ P! hy = sin(x);2 k, F/ |, k; y4 z9 h! z
e = std(y)*ones(size(x));. }: G) b. V. M0 [6 u1 k; y
errorbar(x,y,e)* d1 Q( D6 s. m3 e3 M
對於變化劇烈的函數(shù),可用fplot來進(jìn)行較精確的繪圖,會對劇烈變化處進(jìn)) C7 K& J1 h Q" K/ r' I
行較密集的取樣,如下例:
+ }, w6 I9 t: h& z! i% X+ l7 Tfplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是繪圖范圍
* m! b8 I: L4 Y# }: a若要產(chǎn)生極座標(biāo)圖形,可用polar:, F% U( P9 J5 x! z8 Q# Y: |9 x
theta=linspace(0, 2*pi);9 s$ F! K. {4 i/ _( \% B
r=cos(4*theta);0 I3 h6 W7 a2 U! X" ~4 Z6 A3 ]
polar(theta, r);
( {4 _! I8 U! [$ W- ]1 h; i+ j" w: _2 ~對於大量的資料,我們可用hist來顯示資料的分 情況和統(tǒng)計特性。下面* ? K) W7 w- j$ c
幾個命令可用來驗(yàn)證randn產(chǎn)生的高斯亂數(shù)分?。?font class="jammer">8 u8 C1 S0 t* y& H1 E, @
x=randn(5000, 1); % 產(chǎn)生5000個 ?=0,?=1 的高斯亂數(shù)" i$ M) R$ R* D( u: O/ |
hist(x,20); % 20代表長條的個數(shù)8 x3 w5 p4 N5 i2 Z- k4 |
rose和hist很接近,只不過是將資料大小視為角度,資料個數(shù)視為距離,?& p5 r: t4 \. t; K/ m) U1 Q
用極座標(biāo)繪制表示:3 z* B3 t; G' R) q
x=randn(1000, 1);3 |' G: i! {$ v$ E
rose(x);. c) Q2 {" F2 l. C& g% Q
stairs可畫出階梯圖:: ~2 R% s6 T6 F) s6 q
x=linspace(0,10,50);/ ~! E W( V9 Q0 m* C5 K* F/ K
y=sin(x).*exp(-x/3);
9 ?0 j4 h& [" g0 ^ g9 sstairs(x,y);1 t/ N- ^$ e( s( H
stems可產(chǎn)生針狀圖,常被用來繪制數(shù)位訊號:( n( Y1 x8 b1 X# S8 X
x=linspace(0,10,50);4 P4 R& J1 I! B# P' a- _, j
y=sin(x).*exp(-x/3);2 }( Z! ~' d' Q8 I7 q/ \4 V
stem(x,y);
( n2 Y( c5 B. X( L9 m$ istairs將資料點(diǎn)視為多邊行頂點(diǎn),并將此多邊行涂上顏色:
5 S; N. g8 C# @$ U2 J5 jx=linspace(0,10,50);% ?4 X4 r' L a: U: \: {+ X
y=sin(x).*exp(-x/3);- |* E$ ~4 I* l" P: n5 L
fill(x,y,'b'); % 'b'為藍(lán)色5 c. ?+ w! I( k$ G4 j5 ~8 m- o) a) @
feather將每一個資料點(diǎn)視復(fù)數(shù),并以箭號畫出:3 [* |" o: P7 b! s4 v3 L0 z
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
! X1 A, a2 j$ T. m2 hz = cos(theta)+i*sin(theta);
5 h( V& a; w7 ?. v# P! J7 I/ @- @feather(z);
+ |& ~2 W& Q/ P4 [5 B5 u) }compass和feather很接近,只是每個箭號的起點(diǎn)都在圓點(diǎn):
5 D6 z! ^! Z3 u1 L$ ^theta=linspace(0, 2*pi, 20);5 ?1 o+ {( \9 x4 y9 J
z = cos(theta)+i*sin(theta);
! I( ~& X0 Z# R0 D4 t2 L7 n5 f! Q+ Kcompass(z); |
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