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第1章　基础准备及入门1

1.1 认识MATLAB1

1.1.1　MATLAB的历史1

1.1.2　MATLAB的主要功能3

1.1.3　MATLAB7.0新增功能3

1.2　视窗下的MATLAB环境5

1.2.1　Desktop简介5

1.2.2　Command Window运行入门7

1.2.3 Command Window简介7

1.2.4 最简单的计算器使用法7

1.2.5 数值、变量和表达式9

1.2.6 计算结果的图形表示12

1.3　Command Window操作要旨13

1.4 Command History窗口14

1.4.1 Command History窗口简介14

1.4.2 历史指令行的再运行15

1.5 Current Directory、路径设置器和文件管理15

1.5.1 Current Directory浏览器简介15

1.5.2 MATLAB的搜索路径16

1.5.3 MATLAB搜索路径的扩展和修改17

1.6 Workspace Browser和Array Editor18

1.6.1 Workspace Browser简介18

1.6.2 现场菜单用于内存变量的查阅和删除18

1.6.3　Array Editor数组编辑器和大数组的输入20

1.7　Launch Pad交互界面分类目录窗20

1.8 Editor/Debugger和脚本编写初步21

1.8.1 Editor/Debugger简介21

1.8.2 M脚本文件编写初步22

1.9　帮助系统22

1.9.1　帮助方式概述22

1.9.2　Help Navigator/Browser简介25

第2章　矩阵及其基本运算27

2.1 引导27

2.2　创建新矩阵28

2.2.1　建立新矩阵29

2.2.2　向量和子矩阵的生成38

2.2.3　MATLAB中的特殊矩阵40

2.2.4　高维矩阵42

2.2.5 高维矩阵构作和操作函数汇总45

2.2.6 “非数”和“空”矩阵48

2.3　矩阵构造技法综合50

2.4　矩阵运算54

2.4.1　加法和减法54

2.4.2　乘法55

2.4.3　除法58

2.4.4　转置和共轭60

2.4.5　元素操作算术运算60

2.4.6　元素操作函数61

2.4.7　矩阵的乘方与函数62

第3章　基本运算入门64

3.1　常用数学函数64

3.1.1　常见数学函数64

3.1.2　三角函数和双曲线函数67

3.1.3　复数函数69

3.1.4　最大值和最小值70

3.1.5　求和、乘积和差分72

3.1.6　简单统计命令74

3.1.7　排序77

3.2　关系和逻辑运算及多项式运算78

3.2.1　关系操作符78

3.2.2　逻辑操作符79

3.2.3　关系与逻辑函数80

3.3　字符串81

3.3.1　字符串入门81

3.3.2　字符串的分配（属性和标识）82

3.3.3　显示和输入84

3.3.4　字符串求值85

3.3.5　复杂字符串的创建88

3.3.6　字符串转换函数90

3.3.7　字符串操作函数91

第4章　M文件初步92

4.1　入门92

4.2　M文件分类和操作93

4.2.1　函数文件93

4.2.2　非函数文件94

4.2.3　M文件的操作95

4.3　M文件的结构95

4.3.1　函数文件的基本结构95

4.3.2　函数调用96

4.3.3　函数参数的可调性96

4.3.4　全局变量与局部变量97

4.3.5　实战：M函数文件操作练习97

第5章　基本绘图98

5.1 二维图形98

5.1.1　基本平面图形命令98

5.1.2　平面图形命令105

5.1.3　二维图形注释命令112

5.2　三维图形116

5.2.1　三维曲线、面填色命令116

5.2.2　三维图形等高线118

5.2.3 曲面与网格图命令122

5.2.4　三维数据的其他表现形式命令127

第6章　矩阵高级运算135

6.1　矩阵分解135

6.1.1　Cholesky分解135

6.1.2　LU分解135

6.1.3　QR分解136

6.1.4　Schur分解137

6.1.5　实Schur分解转化成复Schur分解138

6.1.6　特征值分解138

6.1.7　奇异值分解139

6.1.8　广义奇异值分解139

6.1.9　特征值问题的QZ分解140

6.1.10　海森伯格形式的分解140

6.2　线性方程组的求解141

6.2.1 求线性方程组的唯一解或特解（第一类问题）141

6.2.2　求线性齐次方程组的通解143

6.2.3 求非齐次线性方程组的通解144

6.2.4　线性方程组的LQ解法146

6.2.5　双共轭梯度法解方程组147

6.2.6　稳定双共轭梯度方法解方程组148

6.2.7　复共轭梯度平方法解方程组149

6.2.8　共轭梯度的LSQR方法149

6.2.9　广义最小残差法150

6.2.10　最小残差法解方程组151

6.2.11　预处理共轭梯度方法152

6.2.12　准最小残差法解方程组152

6.3　特征值与二次型153

6.3.1　特征值与特征向量的求法153

6.3.2　提高特征值的计算精度154

6.3.3　复对角矩阵转化为实对角矩阵154

6.3.4　正交基155

6.3.5　二次型155

6.4　秩与线性相关性156

6.4.1　矩阵和向量组的秩以及向量组的线性相关性156

6.4.2　求行阶梯矩阵及向量组的基156

6.5　稀疏矩阵技术157

6.5.1　稀疏矩阵的创建157

6.5.2　将稀疏矩阵转化为满矩阵158

6.5.3　稀疏矩阵非零元素的索引159

6.5.4　外部数据转化为稀疏矩阵159

6.5.5　基本稀疏矩阵159

6.5.6　稀疏矩阵的运算161

6.5.7　画稀疏矩阵非零元素的分布图形162

6.5.8　矩阵变换163

6.5.9　稀疏矩阵的近似欧几里德范数和条件数165

6.5.10　稀疏矩阵的分解165

6.5.11　稀疏矩阵的特征值分解167

第7章　数值计算168

7.1　引言168

7.2　函数极值点168

7.2.1　一元函数的极小值点168

7.2.2　多元函数的极小值点169

7.3　求零点171

7.4　积分173

7.4.1　一元函数的数值积分174

7.4.2　多重数值积分176

7.5　微分178

7.6　微分方程179

7.7 曲线拟合184

7.8　插值187

7.8.1　一维插值187

7.8.2　二维插值191

7.8.3　实战：插值M文件应用练习192

第8章　专业数值运算196

8.1　三次样条196

8.1.1　基本特征196

8.1.2　分段多项式196

8.1.3　积分200

8.1.4　微分201

8.2　多项式及其操作205

8.2.1　多项式的表达和创建205

8.2.2　多项式的根206

8.2.3　乘法206

8.2.4　加法207

8.2.5　除法207

8.2.6　导数208

8.2.7　估值208

8.2.8　有理多项式208

8.3　Fourier分析210

8.3.1　快速Fourier变换210

8.3.2　Fourier级数215

第9章　符号计算221

9.1　符号表达式221

9.2　符号表达式运算226

9.2.1　提取分子和分母226

9.2.2　标准代数运算227

9.2.3　高级运算228

9.2.4　变换函数230

9.2.5　变量替换231

9.2.6　微分和积分233

9.3　符号表达式画图236

9.4　符号表达式简化和格式化237

9.5　可变精度算术运算239

9.6　方程求解241

9.6.1　求解单个代数方程241

9.6.2　代数方程组求解242

9.6.3　单个微分方程244

9.6.4　微分方程组246

9.7　线性代数和矩阵247

9.7.1　符号矩阵247

9.7.2　代数运算249

9.7.3　线性代数运算250

9.7.4　其他特性251

9.8　符号工具箱函数总结253

第10章　MATLAB程序设计255

10.1　顺序结构语句255

10.1.1　表达式语句255

10.1.2　赋值语句255

10.1.3　空语句255

10.1.4　输入语句256

10.1.5　输出语句257

10.1.6　变量值的保存与恢复258

10.2　选择结构260

10.2.1　If语句260

10.2.2　switch语句262

10.2.3　try语句264

10.2.4　选择语句的嵌套264

10.3　循环结构语句264

10.3.1　for循环结构264

10.3.2　循环嵌套266

10.3.3　While循环266

10.3.4　break语句267

10.4　MATLAB控制流功能概括268

10.5　文件读写函数270

10.6　局部工作空间和基本工作空间272

10.7　规则和属性272

10.7.1　M文件函数273

10.7.2　变量274

10.7.3 函数调用276

10.8　MATLAB编程技巧实战278

第11章　图形处理281

11.1　通用图形函数命令281

11.1.1　图形对象句柄命令281

11.1.2　轴的产生和控制命令293

11.1.3　图形句柄操作命令294

11.1.4　图形窗口的控制命令296

11.2　颜色与光照模式命令298

11.2.1　颜色控制命令298

11.2.2　色图控制命令300

第12章　句柄图形302

12.1　谁需要句柄图形303

12.2　什么是句柄图形对象303

12.3　句柄对象304

12.4　通用函数get和set304

12.5　查找对象308

12.6　用鼠标选择对象311

12.7　位置和单位312

12.8　图形打印313

12.9　默认属性314

12.10　非文件式属性316

12.11　句柄图形实战317

12.11.1 自制光标形状317

12.11.2　任意布置子图和轴外注释317

12.11.3　制作个性化双坐标系319

12.11.4　连续变焦和飞驰图形320

12.11.5　动画制作示例322

12.11.6　surface指令衍生不同曲面322

12.11.7　纹理影射和曲面彩绘323

12.11.8　三维块建模和着色324

12.11.9　鼠标拖动字对象324

12.12　实用函数326

12.13　属性名和属性值333

12.14　小结347

12.15　关键词索引348

第13章 图形用户界面GUI制作349

13.1 创建图形界面GUIr的理由349

13.2　GUI对象层次结构350

13.3　菜单350

13.3.1　菜单的布置351

13.3.2　建立菜单和子菜单351

13.3.3　菜单实战举例351

13.3.4　菜单属性352

13.3.5　菜单快捷键353

13.3.6　菜单的外观354

13.3.7　颜色控制355

13.3.8　菜单项去能355

13.3.9　回调属性356

13.3.10　实战：M文件举例357

13.4　控制框360

13.4.1 建立不同类型的控制框361

13.4.2　控制框属性365

13.4.3　控制框布置的考虑367

13.4.4　实战：M文件举例367

13.5　编程和回调考虑369

第14章　Simulink交互式仿真集成环境371

14.1　引导371

14.1.1 Simulink启动与界面说明371

14.1.2　Simulink模型窗的组成372

14.2　模型的创建372

14.2.1　仿真模块372

14.2.2　信号线操作373

14.2.3　常用的Source库信源375

14.2.4　常用的Sink库信宿376

14.3　示波器377

14.3.1　示波器界面简介377

14.3.2　示波器纵坐标范围的手工设置377

14.4　Simulink在控制系统仿真中应用378

14.4.1　Control System Toolbox（控制系统工具箱）378

14.4.2 Simulink子模块库中与控制系统仿真有关的子模块库378

14.5 Simulink命令集379

第1 5章 MATLAB应用开发381

15.1　将C或Fortran源程序转换为m文件381

15.2　在其他语言中调用MATLAB384

15.3　MATLAB应用界面开发工具的使用385

15.4　用MATLAB编译器产生独立外部应用程序390

15.5　从C或Fortran调用MATLAB395

附录A　工具箱函数汇总399

A.1　统计工具箱函数399

A.2　优化工具箱函数406

A.3　样条工具箱函数408

A.4　偏微分方程数值解工具箱函数409

A.5　MATLAB工具箱编写技巧412

附录B　MATLAB常用命令大全413

参考文献424