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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
' _3 l& A8 x' V
4 i+ B6 w0 `  H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/+ x" |! E2 `: N' p0 k$ z4 k8 m
以下即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:
" X: j4 L. |$ M* V  P6 }" q===============================================
" i0 d: [7 \0 Q  W+ R" E小整理:MATLAB常用的基本数学函数
. E. B* O* g8 i. ]. ]abs(x):纯量的绝对值或向量的长度
+ m( I0 }1 _+ C6 Yangle(z):复数z的相角(Phase angle) " _+ A# Y, H9 @# H# Y  [2 Q7 ~
sqrt(x):开平方
* O- w% v. b, Breal(z):复数z的实部
$ k! W4 e8 V$ M0 G$ I, h* E* z9 Oimag(z):复数z的虚部
" r; I9 ]/ m2 O4 l  n' \6 B4 k8 _conj(z):复数z的共轭复数 4 k4 N- Q! K! j" C( {, l- B3 V
round(x):四舍五入至最近整数 5 g2 s8 @- w) l% t! a
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数   W+ o6 {- g; x8 t) \
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ; a' p( A' m1 g7 {# f: b, M
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
* Y& [9 J/ r2 W. o5 {& j- a/ ~; |rat(x):将实数x化为分数表示 " a; t2 J3 N( z- @* c+ n6 M8 e
rats(x):将实数x化为多项分数展开 ) m+ [/ U6 s# }& P3 ?) f! i; }7 v
sign(x):符号函数 (Signum function)。
7 k) w4 `8 d6 ]: T; V2 P& T5 l! ?* i当x<0时,sign(x)=-1; . e* `- z, D, E9 g  ~1 B3 z
当x=0时,sign(x)=0;
+ `  W. G8 X6 V  `, P当x>0时,sign(x)=1。
. B# ^* i: [2 l5 ?$ e3 @% x( Zrem(x,y):求x除以y的馀数
! p1 b' C" d( F! z. i/ j* Xgcd(x,y):整数x和y的最大公因数 ( y7 |$ c! m4 |8 V2 I/ p1 m. j
lcm(x,y):整数x和y的最小公倍数
4 _" D9 |* [2 _8 p0 X6 E! Texp(x):自然指数
6 F- G% K$ L, v, u; zpow2(x):2的指数
" N( ]' u* X, y0 slog(x):以e为底的对数,即自然对数或
" A, w( B/ O5 Z! Y$ s0 Q. W1 alog2(x):以2为底的对数 ) v: q: J, p9 z3 a9 ^0 o1 E1 G  b7 V  \
log10(x):以10为底的对数 6 d6 V% l3 b) n0 }
=============================================== * `$ g8 ]3 v; A) y
小整理:MATLAB常用的三角函数 " S+ q5 g1 \; ~& m" ]
sin(x):正弦函数 ; |1 r/ O, }; h( b; m
cos(x):馀弦函数
& z5 T4 \( F5 L4 R$ Ptan(x):正切函数 % ~7 n  [, {: z8 I/ n
asin(x):反正弦函数 3 ~1 K1 J2 R/ U6 R3 k
acos(x):反馀弦函数
' M' [/ F( L2 Q9 G: Tatan(x):反正切函数 5 R/ ^. u1 z" L; N) S' Y
atan2(x,y):四象限的反正切函数 " W6 b! K4 v( z" g7 x6 W2 q
sinh(x):超越正弦函数 . G3 s3 f& d1 c, ^, w9 |
cosh(x):超越馀弦函数
  b  C  \; @, j0 s& K2 y) Ltanh(x):超越正切函数
* ^& w* Q/ s$ ^( iasinh(x):反超越正弦函数
' ^& \# m3 m$ Vacosh(x):反超越馀弦函数
$ L: y. [9 D2 R" f( Hatanh(x):反超越正切函数
5 t/ L: G: Q2 e% b===============================================
, U& v7 S1 K$ y) K& m( u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 5 A6 N2 c9 ]' C! p
vector)运算:
8 B7 a9 I5 A- E* S" Q
9 x+ F, f: @8 V7 O  Hx = [1 3 5 2];
9 g% k& M2 v: e; K3 cy = 2*x+1
5 N& R' m# c  B2 L' h1 [y =
4 U( e6 a/ Z# Z4 }3 7 11 5
# d; i* z2 B! L- P  w: f0 X===============================================
3 N7 k5 z' e* N7 N/ y小提示:变数命名的规则 5 {7 d2 P( Q: z2 i& T8 U# t
   1.第一个字母必须是英文字母 . K  i0 v7 U$ ~" {/ l
   2.字母间不可留空格
5 [5 L* I9 N/ a6 }( g6 N0 O6 T   3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母 2 w/ p3 z* U8 A4 [: j
=============================================== : I8 B% V9 E- R7 W4 G* H8 ?8 I
=============================================== 2 r5 C; J! O; [$ p& K% s. w
小整理:适用於向量的常用函数有:
" O2 D: S9 |) s4 U( @min(x): 向量x的元素的最小值
0 n( E$ k" A" y$ jmax(x): 向量x的元素的最大值 $ r$ z7 T, M) [% S% d3 R
mean(x): 向量x的元素的平均值 * ]+ d- @4 |( Y  T- S/ O# _  B
median(x): 向量x的元素的中位数
2 U4 n0 s9 i/ a9 Q6 c4 G# \. xstd(x): 向量x的元素的标准差
  I2 Y- q0 v3 o0 h( K: Idiff(x): 向量x的相邻元素的差 2 g0 [; G0 Y  G) q; r
sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)
; M7 d% M8 k( ^/ vlength(x): 向量x的元素个数
. q+ S/ i1 }9 o4 c8 D2 F0 qnorm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度
! q- {) T& e3 U3 _: Y2 Vsum(x): 向量x的元素总和 * s9 W3 y' T2 v
prod(x): 向量x的元素总乘积
( }& F/ T) N# Y  M* q# B1 @cumsum(x): 向量x的累计元素总和 ) M/ j! m, d% O) }( n
cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积 2 }4 c( e: r2 h0 n4 C
dot(x, y): 向量x和y的内积 5 o4 x% e) X% ]6 r
cross(x, y): 向量x和y的外积 5 c+ W; P/ ]6 v6 ^$ c& S! r
(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。)
/ T9 ~7 x" J9 O5 E3 Q: c; Z! B===============================================
4 b! o( F% n. h下表即为MATLAB常用到的永久常数。
6 j% v, O5 r* O3 c; H) N2 L小整理:MATLAB的永久常数
& W) r/ g# K% l: di或j:基本虚数单位(即) $ S& C: w7 ^7 M1 x
eps:系统的浮点(Floating-point)精确度
1 Q5 I0 ]3 x- c( j# ginf:无限大, 例如1/0 ) R7 U6 o& _; c
nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0 # D; d6 e6 a+ {$ E; z* u
pi:圆周率 p(= 3.1415926...)
3 v) U7 a- t4 @% \0 a8 zrealmax:系统所能表示的最大数值 ( K, Z& i9 R  z8 i5 ]
realmin:系统所能表示的最小数值 + C* ~$ q; y* B# e! r0 H
nargin: 函数的输入引数个数
4 y) o( P0 U% ~: r0 L$ e% |. ynargin: 函数的输出引数个数% s1 ^+ X3 e8 O% k. G; v7 W
发信人: chdchd (大虫~~游大街.....), 信区: MathTools
% e* X7 t" W8 [标 题: Matlab入门教程--二维绘图; x. F$ t* `, n* @5 {
发信站: 交大兵马俑BBS站 (Mon Mar 19 11:21:57 2001), 转信
' c7 B' e  U5 e9 e0 Q( c! {" fMATLAB 程式设计与应用0 c" W+ U- ^$ J5 D* K4 K
2.基本xy平面绘图命令
+ }- X& i3 w4 h* PMATLAB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: ~. Z# \$ [" W' ?3 V
(Scientific visualization)。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间
4 I; i5 p- f% Q; n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。
7 [& M  R- G2 z$ ?/ tplot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
( O* b3 o9 |( _线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线:$ u4 Y0 q3 ?! m( R9 y+ t! T
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标; v% R: r' T" L' C8 E+ P+ x
y=sin(x); % 对应的y座标7 c  V! t/ z0 q. {
plot(x,y);6 L+ x: R, W0 U6 X
====================================================
' \3 \- E2 T% h9 J小整理:MATLAB基本绘图函数
1 G3 e, i% {4 ]+ Splot: x轴和y轴均为线性刻度(Linear scale)
3 M% _) d: f4 ~& a4 z" xloglog: x轴和y轴均为对数刻度(Logarithmic scale)
+ i. i& a/ M* B2 L+ {8 Nsemilogx: x轴为对数刻度,y轴为线性刻度
6 h/ W3 O& [" o1 Esemilogy: x轴为线性刻度,y轴为对数刻度
1 j1 r  c1 T; S- l7 A====================================================
. o. g( l8 s% [- d& J6 D9 g/ I9 q若要画出多条曲线,只需将座标对依次放入plot函数即可:
0 J, l( H, T% u2 k+ f% z: k' ?7 wplot(x, sin(x), x, cos(x));
2 e# Q. `5 |& b! h若要改变颜色,在座标对後面加上相关字串即可:
/ C0 v; D- E/ [; t9 Z2 D# Wplot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');, x9 O0 K/ q6 L& x# J$ e
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
; [' |4 d9 T; O# F6 t7 W0 q关字串即可:
( i) H4 g% S4 r3 X# Yplot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');+ q  G- I+ S1 P( h
====================================================
0 D, l) f/ h2 _0 e$ Q6 U! K小整理:plot绘图函数的叁数; j  E- I6 {7 }
字元 颜色 字元 图线型态
+ m# R1 h# U5 h) T3 t+ Y5 L* W% |y 黄色 . 点
  C8 T" h; s4 E! ?; Q) s  @k 黑色 o 圆* x  Z4 S: ?2 q3 r8 x
w 白色 x x- H3 f1 G! N; G7 k
b 蓝色 + +; {$ U$ \+ P  O1 R
g 绿色 * *
, ]5 {2 U* h/ f: \5 mr 红色 - 实线
5 W0 y, a; U/ g- }. p+ l- y! r. pc 亮青色 : 点线
2 J, ?* P" L: v, B( Jm 锰紫色 -. 点虚线
) N: G$ q0 Z1 B8 E- `4 t4 _' U   -- 虚线
/ K( t. }5 f$ e====================================================
" Y4 g9 Q2 `3 D图形完成後,我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范4 E1 K$ X. u9 t( g: x
围:
; x+ A( d( k  i  N$ ^3 P# eaxis([0, 6, -1.2, 1.2]);
0 h  ^5 S/ S$ A) }6 v此外,MATLAB也可对图形加上各种注解与处理:
6 B& L) s" d2 s5 Qxlabel('Input Value'); % x轴注解
7 E5 A- @9 ?& K# U/ _6 {ylabel('Function Value'); % y轴注解1 x8 u/ [7 k7 R0 h# z  }4 q
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题9 n7 X0 m5 D7 l% ?5 u( h
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
( @, `5 {7 N7 M) `5 kgrid on; % 显示格线6 {8 d& [" v! C5 u' D% \# s
我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中:
8 U& }  G/ z  X3 f1 N/ vsubplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
7 C7 p) b& ~" U. i3 m  rsubplot(2,2,2); plot(x, cos(x));0 h7 b* W- h7 U" \5 a5 w% V
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));# C4 B2 y) e, X& h% C! Y# F
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));, O$ r: I) S( e0 M0 y
MATLAB还有其他各种二维绘图函数,以适合不同的应用,详见下表。
; j6 m2 \5 }7 ]/ Z! u' k, q; ^====================================================9 Y" a- Z* l6 i! l& y* Z) c
小整理:其他各种二维绘图函数& C2 D$ R# G) H& p  y! a, i2 u, Z) Q
bar 长条图
7 u" O% \4 U# qerrorbar 图形加上误差范围
7 N  {! B7 y( v' C7 Vfplot 较精确的函数图形% W8 s- x% x# u6 P! s2 J5 C/ b* z5 L: u
polar 极座标图
- U7 ?6 B- L! {. G0 q, Uhist 累计图
& ~% f: y1 s2 I; ^8 C7 brose 极座标累计图2 f4 g7 @* r; C6 K( |# ]- r
stairs 阶梯图
$ h: z7 ?7 L5 C! Q/ ]stem 针状图. e! f% q+ M* n  r2 m
fill 实心图
: k; s, \: {2 V: ffeather 羽毛图& ]& D: A- T0 ^( @5 a- v
compass 罗盘图* K1 ^4 T# M8 y' d
quiver 向量场图2 ?" E4 h3 ~2 v, u
====================================================
. l) Q, l, E  `% K以下我们针对每个函数举例。
9 s* X0 {" k2 D当资料点数量不多时,长条图是很适合的表示方式:6 C/ B/ a1 [4 b$ |& |) a. z
close all; % 关闭所有的图形视窗0 I+ Y1 d8 h  S" U: N  w
x=1:10;; i$ t* I- f1 K2 V. w: c; Y
y=rand(size(x));7 r( r4 _1 ^2 ?$ T
bar(x,y);: c, \2 o) b: @$ @# o
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$ r4 e, W& I0 f, X3 H0 D, ^
资料的误差量:
, B$ B9 ?' b! Mx = linspace(0,2*pi,30);. _2 b4 ~, E& o6 _
y = sin(x);
1 D4 E) v5 J+ L9 D9 T2 p8 B7 ]e = std(y)*ones(size(x));
& R( {; ~( k( G' K" O' G1 O; Herrorbar(x,y,e)! ?6 F* l; z& S
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
7 B  w$ Z% K7 h+ P行较密集的取样,如下例:: W; s+ Y7 G7 U% F8 J- u; [) a
fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围
7 l+ ?; W: C$ e" Q0 t& B7 m7 E6 H若要产生极座标图形,可用polar:
6 G; z; a& e+ J% n0 M0 h7 _) H5 r# I8 Ctheta=linspace(0, 2*pi);
0 ^( [& G! Z* j; K( gr=cos(4*theta);2 S, k. Y, F5 p7 C
polar(theta, r);
8 B0 Y3 I$ J5 R3 |) V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
! |. d9 K2 l  B' y2 z几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分 :
$ r- p+ ]/ C" ux=randn(5000, 1); % 产生5000个 ?=0,?=1 的高斯乱数2 I9 w2 x- Z  b2 n" O+ S. k
hist(x,20); % 20代表长条的个数
4 q  i" X& W5 f# ?% R& N  mrose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,?' X) `7 h1 Q* M" j5 M! p; L
用极座标绘制表示:
* D$ p) a; Y( }- d( Z4 Cx=randn(1000, 1);6 k9 W2 S7 [9 T- t+ n* y4 t, O
rose(x);6 S. r/ a/ O0 l( X5 T0 z
stairs可画出阶梯图:
" V( y9 q: o7 ~- j% R7 O6 yx=linspace(0,10,50);5 Q) v0 t' V9 P$ y) y2 o
y=sin(x).*exp(-x/3);
! i' c. x. m5 j# H3 @5 L& |  V) I$ Istairs(x,y);* y0 K  e7 Z& _9 u
stems可产生针状图,常被用来绘制数位讯号:
+ E3 `& V% c' X/ B, c# X, D: |' Nx=linspace(0,10,50);5 m9 |7 w4 z# Z1 r; y
y=sin(x).*exp(-x/3);
+ I9 p4 r5 b' K2 d: `& }; Estem(x,y);3 j: O4 a  O; I$ l* R
stairs将资料点视为多边行顶点,并将此多边行涂上颜色:  n( ^& B8 V8 h/ I4 p
x=linspace(0,10,50);, V1 r6 K3 B3 V" s0 k0 e
y=sin(x).*exp(-x/3);; j0 m8 N4 W( m) t0 q8 U
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色
0 u. {1 B/ T5 Afeather将每一个资料点视复数,并以箭号画出:
' b4 Y) v0 X1 M* ?2 m0 q3 L. ttheta=linspace(0, 2*pi, 20);' P! d' Q& a6 s# N. l9 I
z = cos(theta)+i*sin(theta);
: v0 Q. m; p! r7 E8 e8 ^9 H6 Ufeather(z);$ V2 K% p% V/ i) M
compass和feather很接近,只是每个箭号的起点都在圆点:3 Q$ S( g6 H# N' O# w: `
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
( o) B; X2 X4 S, ^6 d* mz = cos(theta)+i*sin(theta);
; ?/ L9 I$ a2 I4 D! H$ ?compass(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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