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標題:
MATLAB常用的基本數學函數及三角函數
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作者:
dylpl
時間:
2009-12-16 13:02
標題:
MATLAB常用的基本數學函數及三角函數
MATLAB常用的基本數學函數及三角函數
' j- e9 A# b* x, }
b6 J; r2 q* S( F% ~
這些命令都是從bbs上找到的,我呢從這里復制過來的:http://gzhsss888.blog.163.com/blog/static/6439579200722811829247/
1 i3 }* @, N [$ A9 F) l
以下即為MATLAB常用的基本數學函數及三角函數:
- i$ X0 }1 Q5 l+ D8 o
===============================================
6 O0 I! x! J( q; k1 @. n+ k
小整理:MATLAB常用的基本數學函數
9 q3 E4 ]: f. q( k! }7 I
abs(x):純量的絕對值或向量的長度
% \* w" u4 y$ w7 n8 E* v2 Z" z
angle(z):復數z的相角(Phase angle)
* W3 S3 g( F- j0 L
sqrt(x):開平方
+ ^$ O0 c4 |; U5 q+ n
real(z):復數z的實部
- T9 K. S& {! }
imag(z):復數z的虛部
; C) K! |8 V: r
conj(z):復數z的共軛復數
8 n; k8 {0 O2 R0 E/ X& @ J% E9 V
round(x):四舍五入至最近整數
, A( Y' R8 W! ~; ^: Y. k$ `9 J
fix(x):無論正負,舍去小數至最近整數
/ L* L8 w z" A. w- B4 ^
floor(x):地板函數,即舍去正小數至最近整數
: Q9 ~7 O( T/ N& o
ceil(x):天花板函數,即加入正小數至最近整數
% v9 L; Q' A- n8 E
rat(x):將實數x化為分數表示
7 @) I, U% v: x
rats(x):將實數x化為多項分數展開
" `" b9 \! w( G
sign(x):符號函數 (Signum function)。
- n0 x* {; L7 F* @2 f# t
當x<0時,sign(x)=-1;
) ?' i& M" B9 o
當x=0時,sign(x)=0;
4 x. P4 M% ?; `3 _
當x>0時,sign(x)=1。
& r5 c7 b( z6 @7 j' E" C
rem(x,y):求x除以y的馀數
0 n1 o( n# D; ~& Z: H' l" C
gcd(x,y):整數x和y的最大公因數
' ^: v( R; Z$ z0 i. F
lcm(x,y):整數x和y的最小公倍數
$ T& E$ m& V# D6 d' S
exp(x):自然指數
3 q$ O" T7 P* S+ J, r5 ?: z# o
pow2(x):2的指數
+ P7 u& w+ }7 M* U v) T- o
log(x):以e為底的對數,即自然對數或
) }! e q; G+ k6 P5 [4 K0 o
log2(x):以2為底的對數
9 X' Z7 P6 n1 Z* B
log10(x):以10為底的對數
) K# \* ~+ N: M: Z: y
===============================================
1 L. _& R$ i# E1 Z
小整理:MATLAB常用的三角函數
3 T4 Y7 `8 i9 E. U5 }7 Z: q$ R
sin(x):正弦函數
0 J0 c" ]/ t: n* K. @0 A% p/ e
cos(x):馀弦函數
( N d# N2 ^: R. j1 B
tan(x):正切函數
' Z; \- X# t: d$ {2 f, |+ K4 T
asin(x):反正弦函數
# M2 R- B9 E7 v& R. v) A7 n6 a2 `% g
acos(x):反馀弦函數
; w( E8 b$ U, V/ P; A$ J0 y
atan(x):反正切函數
0 m5 T& c+ P9 i, l3 Z2 P0 q0 c; S
atan2(x,y):四象限的反正切函數
9 a) [' ~( ]" w+ ~5 G( z) h2 d4 z
sinh(x):超越正弦函數
2 P4 N9 n: w, E( P" c
cosh(x):超越馀弦函數
+ J! h9 M" W7 z: w% O
tanh(x):超越正切函數
+ d( y& J; ?) w4 b2 M/ Y1 n
asinh(x):反超越正弦函數
4 i, r5 t: \2 S8 k' K5 b- G
acosh(x):反超越馀弦函數
% Z! `& c) W% f$ o
atanh(x):反超越正切函數
; {9 T* B0 i3 N
===============================================
. C9 c) `( x/ n8 h
變數也可用來存放向量或矩陣,并進行各種運算,如下例的列向量(Row
2 P, Z' V( J; e8 Q$ g7 p+ x9 N+ _4 a0 a
vector)運算:
# D: T+ Y+ _' S
6 V$ `. B1 ^* R: ?( Q/ a
x = [1 3 5 2];
3 @# d" U X/ s: z) L
y = 2*x+1
) |) b6 Z5 @4 A+ G
y =
. C- {9 w( B" u1 y: {* K9 o6 w
3 7 11 5
( `; W5 e/ k8 m8 a1 {
===============================================
& b, y1 k- B. L! [6 c1 _
小提示:變數命名的規則
/ D; Q; \7 N$ D; Y0 i
1.第一個字母必須是英文字母
. E" x2 h$ e7 q/ _; O% }" C! \9 D
2.字母間不可留空格
$ ]9 n7 Q* ~# g; }
3.最多只能有19個字母,MATLAB會忽略多馀字母
8 D" k% w+ r. e. V& r/ _
===============================================
6 A# s' v N$ a8 r# |& Z* s
===============================================
" l* ?, W" J/ A0 i
小整理:適用於向量的常用函數有:
- |- q/ F, P5 K+ u$ E v; h
min(x): 向量x的元素的最小值
- \* V# `+ A3 N
max(x): 向量x的元素的最大值
! r: u, P5 E+ E ]* r, Q. O
mean(x): 向量x的元素的平均值
* c4 p$ ?" K# q$ P m3 R! K$ V. P
median(x): 向量x的元素的中位數
" B: A: B' ^2 g6 u- g' T* v
std(x): 向量x的元素的標準差
+ m2 w5 |# V+ ?6 ^
diff(x): 向量x的相鄰元素的差
: |4 O F2 @! f& y/ W
sort(x): 對向量x的元素進行排序(Sorting)
0 }, P& z# u! b+ d# v& j( U! [
length(x): 向量x的元素個數
) I, z) F' [0 T+ F+ a$ F
norm(x): 向量x的歐氏(Euclidean)長度
1 i2 r$ T% n6 G- b& F( q* n2 W8 v
sum(x): 向量x的元素總和
- ]: m6 ` g9 {4 `' G( h! D I! n
prod(x): 向量x的元素總乘積
0 O R% e0 w- P; e D
cumsum(x): 向量x的累計元素總和
8 i! w: k2 c; v g8 n1 Y
cumprod(x): 向量x的累計元素總乘積
1 O: t: X# o( ~4 N
dot(x, y): 向量x和y的內積
2 P0 v, G; j# R5 y4 y( Z5 P
cross(x, y): 向量x和y的外積
4 h/ K F& F& |1 N; E1 d
(大部份的向量函數也可適用於矩陣,詳見下述。)
$ k" S4 t0 c U5 M( I# m6 C
===============================================
$ k8 [2 Y5 U) X" t0 c
下表即為MATLAB常用到的永久常數。
2 i8 g1 P6 Z& ~& G) u
小整理:MATLAB的永久常數
- D9 I) ~+ W' m/ B; i! O2 U/ D; Q% \# T
i或j:基本虛數單位(即)
) x/ _( B; b2 g! Q) } K
eps:系統的浮點(Floating-point)精確度
" ~/ G: D4 K9 B1 i; O/ E
inf:無限大, 例如1/0
5 x$ ?) Z# d0 v
nan或NaN:非數值(Not a number),例如0/0
# |: D$ C$ A8 ]& k
pi:圓周率 p(= 3.1415926...)
* K# v+ R: |/ w6 c/ k$ `
realmax:系統所能表示的最大數值
9 i0 L3 a$ {9 h
realmin:系統所能表示的最小數值
' J Q s G: u6 J. U* c
nargin: 函數的輸入引數個數
. u! L' @5 _3 }6 x2 F
nargin: 函數的輸出引數個數
2 ], Y; N! P4 f6 ]
發信人: chdchd (大蟲~~游大街.....), 信區: MathTools
# s; b# `( }4 w- F$ ~
標 題: Matlab入門教程--二維繪圖
2 b% U \1 F% V" t" l; E! @
發信站: 交大兵馬俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 轉信
" i5 Z0 o( g/ ~0 e, d; p
MATLAB 程式設計與應用
: D% ]( Z, _. C
2.基本xy平面繪圖命令
. u& f% `0 f) x
MATLAB不但擅長於矩陣相關的數值運算,也適合用在各種科學目視表示
) o c& S6 g- R/ B* J; T
(Scientific visualization)。本節將介紹MATLAB基本xy平面及xyz空間
* V8 \1 U4 l- 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。
' z7 m% |5 q9 L
plot是繪制一維曲線的基本函數,但在使用此函數之前,我們需先定義曲
+ B. t0 W4 j3 E5 F& A8 M* l
線上每一點的x及y座標。下例可畫出一條正弦曲線:
& K( m9 X& J# h# _7 e5 S7 c5 R
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100個點的x座標
/ M- I$ s" q0 [5 c
y=sin(x); % 對應的y座標
0 I) ^: h% n. m! R) p' q+ ]1 [
plot(x,y);
2 v+ `/ E# w% U! C
====================================================
' O7 M1 `* g" N% C5 |
小整理:MATLAB基本繪圖函數
' L; F3 N1 b* B5 {. A
plot: x軸和y軸均為線性刻度(Linear scale)
) y) v. J, c9 \, {
loglog: x軸和y軸均為對數刻度(Logarithmic scale)
& f% R+ D! Q; w/ G# x
semilogx: x軸為對數刻度,y軸為線性刻度
1 H3 q5 A$ \% A$ o+ \
semilogy: x軸為線性刻度,y軸為對數刻度
2 K# Q% m8 p* g& W0 Y
====================================================
. C, u5 V0 ?6 \9 d# N
若要畫出多條曲線,只需將座標對依次放入plot函數即可:
2 b5 e& F& e% B* W5 \# G$ C6 E
plot(x, sin(x), x, cos(x));
0 O" E6 ^' v# m- d6 ^5 a
若要改變顏色,在座標對後面加上相關字串即可:
( D) o0 b; W- D1 X* s
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');
" H: u3 V t( _$ U+ S
若要同時改變顏色及圖線型態(Line style),也是在座標對後面加上相
5 ^. h) f4 k4 C; J A
關字串即可:
) o5 w+ b* ^; q0 f7 ~; o+ H
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');
& X7 C& N1 x3 M( H+ f
====================================================
3 w: F* i) o" a: P) q5 s
小整理:plot繪圖函數的叁數
% o5 g; j3 C5 K' ?' }6 d x! {6 A) P
字元 顏色 字元 圖線型態
# d9 S% m* N# m* J( n
y 黃色 . 點
+ U V* v% O4 X0 x, b
k 黑色 o 圓
4 T' e( |' M- r. t Y' E# k; N# _
w 白色 x x
; X. ? K% ]7 ?% u- B& _- |
b 藍色 + +
9 r, j% n( e1 p. M
g 綠色 * *
7 W1 Z5 a4 G5 a) _
r 紅色 - 實線
1 g% v# U8 L2 j! f
c 亮青色 : 點線
/ m. C& c0 m- D1 I9 @
m 錳紫色 -. 點虛線
6 C* B) V5 Y% p& G% x
-- 虛線
3 }% k* k1 @' A, j
====================================================
6 S0 M0 k' x. ^+ Q
圖形完成後,我們可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函數來調整圖軸的范
, x; J4 `" }: c6 U
圍:
! b4 e6 U+ V+ m$ a/ E
axis([0, 6, -1.2, 1.2]);
7 E+ I H" d, g- R; ]! \; y% i
此外,MATLAB也可對圖形加上各種注解與處理:
/ v( V+ \7 _0 g' r9 {
xlabel('Input Value'); % x軸注解
1 }1 V( l- D, ?# m% v8 l: M. A
ylabel('Function Value'); % y軸注解
/ v. y/ o$ V7 H2 f( L# k
title('Two Trigonometric Functions'); % 圖形標題
: }: S: O& }$ T z* j: R9 F, p
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 圖形注解
. f! B; y* M/ H3 g
grid on; % 顯示格線
, p: i& K0 T! J6 n( Z b
我們可用subplot來同時畫出數個小圖形於同一個視窗之中:
. X0 v: m% |' }# v
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
4 j3 O3 J2 G, N+ H- w/ ?
subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
! t' [7 F5 X- h) v9 N( k
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
. B: F( n: ^7 F7 K# y5 g, O: J
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));
& h* E7 F! M5 g7 ^
MATLAB還有其他各種二維繪圖函數,以適合不同的應用,詳見下表。
" V" Q ]- I6 A) F- Q
====================================================
( }- V3 a, U/ v, x( m6 Z3 R
小整理:其他各種二維繪圖函數
R { ]8 ?6 c
bar 長條圖
+ X& s7 v# ~0 n: t7 L
errorbar 圖形加上誤差范圍
- D" T7 A7 a2 g: q
fplot 較精確的函數圖形
0 A* O# ~# R- _
polar 極座標圖
& m! m( |# X, y* n8 B) h+ d
hist 累計圖
, B! U7 t3 U+ Y: P; E k; j) c/ X
rose 極座標累計圖
# p& \; T/ q! W1 A. y$ V% Z* \
stairs 階梯圖
$ V( L% z E' {
stem 針狀圖
) b" d m8 i1 m- p; @4 n# x/ |1 t) W8 E
fill 實心圖
8 d6 K4 H) _3 A. B- W- F5 {3 _! r
feather 羽毛圖
1 x }, o: h- G! _0 o" C2 J2 X
compass 羅盤圖
5 L! a% G$ p3 V- J' J0 M
quiver 向量場圖
3 R% i2 G5 e( z ^; |- _4 L
====================================================
" J9 f( r8 P U Q" }
以下我們針對每個函數舉例。
% A- i' m4 K. p' K) R
當資料點數量不多時,長條圖是很適合的表示方式:
+ M. c+ a8 s2 E B% W& }* s6 u6 Y
close all; % 關閉所有的圖形視窗
4 f9 }, h( \2 k7 U+ H0 |! J
x=1:10;
/ F& t6 x* {1 J4 g" O& U' u
y=rand(size(x));
8 n& R8 _4 | S7 V5 B
bar(x,y);
9 Y* I. Z: U) ?0 y
如果已知資料的誤差量,就可用errorbar來表示。下例以單位標準差來做
; S4 k# w$ E, S3 E, U
資料的誤差量:
; o" D K. [4 T0 o3 i4 z+ f
x = linspace(0,2*pi,30);
4 b) j$ g' F+ R0 V- _8 O
y = sin(x);
0 d' L# h3 a j& J& u
e = std(y)*ones(size(x));
* I2 Y3 K# v6 Y: _) ?- { e( j
errorbar(x,y,e)
) d8 r4 ^1 l: ~. m
對於變化劇烈的函數,可用fplot來進行較精確的繪圖,會對劇烈變化處進
0 f5 G) t: v! M% w& ~0 a" f3 n1 N' ?# A
行較密集的取樣,如下例:
5 w" K$ \6 |7 d& d, I5 P
fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是繪圖范圍
4 E# }- x8 J- w" ?8 d
若要產生極座標圖形,可用polar:
: l' ~# i; q, }8 c+ u l. |
theta=linspace(0, 2*pi);
8 O: _; \4 B! H, y2 O8 D% y
r=cos(4*theta);
4 j) y: Y) G+ d
polar(theta, r);
7 m. T; \2 b+ P" V3 e0 i- \5 u9 I
對於大量的資料,我們可用hist來顯示資料的分 情況和統計特性。下面
5 {: I: A+ {9 t; Y& w
幾個命令可用來驗證randn產生的高斯亂數分 :
- e" _% ~7 K& m2 u; c3 T! s4 H
x=randn(5000, 1); % 產生5000個 ?=0,?=1 的高斯亂數
4 E5 B, c4 d% \0 r! ]
hist(x,20); % 20代表長條的個數
) P+ M" c6 d* R, G
rose和hist很接近,只不過是將資料大小視為角度,資料個數視為距離,?
+ w4 H7 w- c! P$ [9 f3 I
用極座標繪制表示:
' D4 o9 A3 @+ \( F: Y4 G
x=randn(1000, 1);
+ L4 m( y" Q# \8 ]% f
rose(x);
" r/ x8 Z/ ~+ T: l& n
stairs可畫出階梯圖:
6 D9 _3 a8 U& \* {% k( w, A7 Q
x=linspace(0,10,50);
0 L) j& Y- ]% [& z8 N# _! d
y=sin(x).*exp(-x/3);
" U% z% H* n/ \7 ?1 T
stairs(x,y);
% G* R# L+ P/ f: A! A1 m2 o/ ^# _
stems可產生針狀圖,常被用來繪制數位訊號:
. }9 n N3 C9 F O
x=linspace(0,10,50);
' y' v* e2 \0 V" |
y=sin(x).*exp(-x/3);
' V* N! \% A1 p$ f( U6 J
stem(x,y);
% J, D" [$ \$ h0 i! z
stairs將資料點視為多邊行頂點,并將此多邊行涂上顏色:
& C; b+ b8 f& K' D/ t) f
x=linspace(0,10,50);
0 `5 J! E0 Y& o6 c2 h/ D2 I
y=sin(x).*exp(-x/3);
, }6 e: c& j6 N6 P
fill(x,y,'b'); % 'b'為藍色
, [; b& y- L1 ]
feather將每一個資料點視復數,并以箭號畫出:
7 L* e; g: t5 m* G6 i8 V4 U
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
3 M& f2 b9 |/ P0 v
z = cos(theta)+i*sin(theta);
5 x1 o) w) @0 l, y5 ]+ t* n
feather(z);
( u* ^+ ?: e' O8 o
compass和feather很接近,只是每個箭號的起點都在圓點:
. ]* ^+ Z) L' I7 V# l3 U" y
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
8 U3 g4 e' F6 j* t- @; d& h
z = cos(theta)+i*sin(theta);
% j7 e' ?/ z. }' b; `3 z/ v/ _9 w
compass(z);
作者:
lazyking
時間:
2010-1-6 13:45
整理的還可以,不過不是專業的,有些術語用的有些出入
作者:
dylpl
時間:
2010-1-14 14:46
謝謝提供信息!
作者:
gunking07
時間:
2012-2-29 13:04
最近在看這一塊的 發現高數都還老師了 郁悶
作者:
wxljwjt
時間:
2012-4-25 17:22
學習中,有用.謝謝樓主啦.
作者:
狼之翼lucifer
時間:
2019-5-31 10:09
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