Table Of Contentсерия — САМОУЧИТЕЛЬ — серия
Наука и Техника
Санкт-Петербург
2015
Васильев А. Н.
Matlab
САМОУЧИТЕЛЬ
ПРАКТИЧЕСКИЙ
ПОДХОД
(2-Е ИЗДАНИЕ)
Наука и Техника
Санкт-Петербург
2015
Васильев А. Н.
MATLAB. САМОУЧИТЕЛЬ. ПРАКТИЧЕСКИЙ ПОДХОД. 2-Е ИЗДАНИЕ. — СПб.: Наука
и Техника, 2015. — 448 с.: ил.
Серия “Самоучитель“
Данная книга представляет собой 2-е издание отличного самоучителя по работе
с Matlab и проведению в нем различных вычислений, расчетов, обработок данных
и исследований. С одной стороны, отличается хорошим справочным аппаратом
и общим описанием различных аспектов работы в Matlab, а с другой — большим
количеством наглядных примеров и пошаговых действий. Весь теоретический
материал поддержан реальными практическими примерами.
Книга отличается доступным языком изложения, охватом всех основных приемов
работы, богатым иллюстративным материалом. Основывается на последних
версиях Matlab, доступных в 2014 г. Лучший выбор для всех, кто хочет освоить
Matlab и научиться эффективно им пользоваться.
Контактные телефоны издательства:
(812) 412 70 25, (812) 412 70 26, (044) 516 38 66
Официальный сайт: www.nit.com.ru
© Васильев А. Н., 2015
© Наука и техника (оригинал-макет), 2015
© Прокди, 2015
Оглавление
ВСТУПЛЕНИЕ О КНИГЕ И ПАКЕТЕ MATLAB .................................11
Ãëàâà 1. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ MATLAB
И ОСНОВЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ ...................................... 15
Ãëàâà 2. ГРАФИКА В MATLAB ............................................... 42
Ãëàâà 3. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ .........................104
Ãëàâà 4. ЭЛЕМЕНТЫ МАТРИЧНОЙ АЛГЕБРЫ .........................149
Ãëàâà 5. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ И ОПТИМИЗАЦИЯ .................199
Ãëàâà 6. ИНТЕГРИРОВАНИЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ
УРАВНЕНИЯ ........................................................236
Ãëàâà 7. УРАВНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ................273
Ãëàâà 8. ОБРАБОТКА ДАННЫХ ...........................................311
Ãëàâà 9. СИМВОЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ................................348
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ФАЙЛОВЫЙ ВВОД/ВЫВОД ...........................418
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. СТРУКТУРЫ И ЯЧЕЙКИ .................................423
ПРИЛОЖЕНИЕ В. НАДСТРОЙКА ДЛЯ РАБОТЫ С EXCEL ..............429
5
Содержание
ВСТУПЛЕНИЕ
О КНИГЕ И ПАКЕТЕ MATLAB .........................................11
ЕЩЕ НЕМНОГО О ПАКЕТЕ ..............................................................................................12
СТРУКТУРА КНИГИ .......................................................................................................13
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ........................................................................................................14
Ãëàâà 1. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ MATLAB
И ОСНОВЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ ...................................... 15
ПРОСТЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ...............................................................................................15
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ......................................................................................22
ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАТОРЫ И ОПЕРАТОРЫ СРАВНЕНИЯ .......................................................26
КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА.................................................................................................27
ОПЕРАТОР СОЗДАНИЯ ИНТЕРВАЛА ЗНАЧЕНИЙ .................................................................29
ВСТРОЕННЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ....................................................................31
ФОРМАТ ВЫВОДА ЧИСЛОВЫХ ДАННЫХ ..........................................................................38
Ãëàâà 2. ГРАФИКА В MATLAB ............................................... 42
СОЗДАНИЕ ГРАФИКА ФУНКЦИИ .....................................................................................42
ОТОБРАЖЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ КРИВЫХ НА ОДНОМ ГРАФИКЕ ...............................................47
НАСТРОЙКИ ВИДА ГРАФИКА ..........................................................................................51
ГРАФИК В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ .............................................................................64
КОНТУРНЫЕ ГРАФИКИ ..................................................................................................71
6
Содержание
СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ГРАФИКОВ..............................................................................79
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ И ПОВЕРХНОСТИ ................................................................83
ПАРАМЕТРЫ ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ ..............................................................................86
АНИМАЦИЯ .................................................................................................................89
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ .................................................................................98
Ãëàâà 3. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ .........................104
СОЗДАНИЕ СЦЕНАРИЕВ ...............................................................................................104
ФУНКЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ...........................................................................................109
УПРАВЛЯЮЩИЕ ИНСТРУКЦИИ ......................................................................................119
ЛОГИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАТОРЫ ......................................................130
ОБРАБОТКА ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ ...................................................................133
ФУНКЦИИ С ПЕРЕМЕННЫМ ЧИСЛОМ АРГУМЕНТОВ ..........................................................139
ФУНКЦИИ EVAL () И FEVAL () ..........................................................................................145
Ãëàâà 4. ЭЛЕМЕНТЫ МАТРИЧНОЙ АЛГЕБРЫ .........................149
ВЕКТОРЫ И ОПЕРАЦИИ С НИМИ ....................................................................................149
ОПЕРАЦИИ С МАТРИЦАМИ ...........................................................................................155
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ МАТРИЦ .........................................................................................169
НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ................................................................................................178
Ãëàâà 5. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ И ОПТИМИЗАЦИЯ .................199
ВСТРОЕННЫЕ ФУНКЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ........................................................199
ВЫЧИСЛЕНИЕ КОРНЕЙ УРАВНЕНИЙ
В ЯВНОМ ВИДЕ ............................................................................................209
ОПТИМИЗАЦИЯ ..........................................................................................................232
Ãëàâà 6. ИНТЕГРИРОВАНИЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ
УРАВНЕНИЯ ........................................................236
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ИНТЕГРАЛОВ .................................................................236
7
Содержание
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ..............................................................................244
РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ .................................................249
УРАВНЕНИЯ ВЫСОКИХ ПОРЯДКОВ ................................................................................251
СНОВА ОБ ИНТЕГРАЛАХ ...............................................................................................254
РЕШЕНИЕ НЕЯВНЫХ УРАВНЕНИЙ ..................................................................................260
КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИ .......................................................................................................262
ЗАВЕРШАЮЩИЙ ПРИМЕР ............................................................................................270
Ãëàâà 7. УРАВНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ................273
ОДНОМЕРНЫЙ СЛУЧАЙ ...............................................................................................274
ЗНАКОМСТВО СО СРЕДОЙ PDETOOL ..............................................................................284
ОБРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ...................................................................300
Ãëàâà 8. ОБРАБОТКА ДАННЫХ ...........................................311
ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЕ ПОЛИНОМЫ ...............................................................................311
АППРОКСИМАЦИЯ ......................................................................................................320
ГЕНЕРИРОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ ............................................................................335
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ..................................................................................344
Ãëàâà 9. СИМВОЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ................................348
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМВОЛЬНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ .............................................................348
ОСНОВНЫЕ СИМВОЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ...........................................................................354
СРЕДА MUPAD ............................................................................................................364
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИИ ............................................................................................370
ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ .....................................................................................373
ВЫЧИСЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛОВ .........................................................................................378
РЕШЕНИЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ И НЕРАВЕНСТВ .................................................380
РЕШЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ................................................................382
8
Содержание
ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ................................................................................384
РЕДАКТОР КОДОВ.......................................................................................................403
СОЗДАНИЕ АНИМАЦИИ ................................................................................................409
НЕСКОЛЬКО ЗАМЕЧАНИЙ О СОЗДАНИИ ГРАФИКИ ............................................................415
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ФАЙЛОВЫЙ ВВОД/ВЫВОД ...........................418
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. СТРУКТУРЫ И ЯЧЕЙКИ .................................423
ПРИЛОЖЕНИЕ В. НАДСТРОЙКА ДЛЯ РАБОТЫ С EXCEL ..............429
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПОЛЕЗНЫЕ И НЕ ОЧЕНЬ ССЫЛКИ ................................441
БАЗОВЫЕ МЕТОДЫ РАБОТЫ С MATLAB ...........................................................................441
ПРИКЛАДНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В MATLAB ..........................................................................441
СМЕЖНЫЕ ВОПРОСЫ РАБОТЫ С MATLAB ........................................................................442
МАТЕМАТИКА И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ...........................................................................442
9
