Материал: MATLAB2

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Имя

Функция

ans

Результат выполнения последней операции

computer

Возвращает строку с информацией о типе компьютера, на котором установлена система Matlab

i или j

Мнимая единица (равная sqrt(–1)), которая используется для задания мнимой части комплексных чисел

Inf

Возвращает представление положительной бесконечности для машинной арифметики

pi

Число  (отношение длины окружности к ее диаметру), pi возвращает число с плавающей запятой, ближайшее к значению 

Существуют также функции для обработки множеств, побитовой логической обработки, даты и времени и т. д.

    1. Специальные символы

Специальные символы предназначены для создания самых разнообразных объектов входного языка и языка программирования системы и придания им различных форм.

Таблица 3.9

Обозначение

Функция

:

Двоеточие: формирование подвекторов и подматриц из векторов и матриц. Оператор – один из наиболее часто используемых в системе Matlab

( )

Круглые скобки: а) задание порядка выполнения операций в арифметических выражениях, б) указание последовательности аргументов функции, в) указание индексов элемента вектора или матрицы

[ ]

Квадратные скобки: формирование векторов и матриц

{ }

Фигурные скобки: формирование массивов ячеек

.

Десятичная точка: отделение дробной части чисел от целой

.

Точка: выделение поля структуры

...

Продолжение строки

,

Запятая: а) разделение индексов элементов матрицы, б) разделение аргументов функции, в) разделение операторов языка Matlab

;

Точка с запятой: а) внутри круглых скобок – разделение строк матриц,

б) в конце операторов – запрет вывода на экран результата вычислений

%

Комментарий

=

Присваивание

'

Транспонирование

[,] и [;]

Горизонтальная и вертикальная конкатенации соответственно

Некоторые специальные символы приведены в табл. 3.9.

    1. Элементарные функции

1. Алгебраические и арифметические функции. В системе Matlab определены представленные в табл. 3.10 алгебраические и арифметические функции.

Таблица 3.10

Наименование

Назначение и возвращаемые значения

abs(X)

Абсолютная величина для каждого элемента вектора X

ехр(Х)

Экспонента для каждого элемента X

log(X), log2(X), log10(X)

Логарифмы элементов массива X: натуральный, по основаниям 2 и 10 соответственно

sqrt(X)

Квадратный корень каждого элемента массива X

G=gcd(A, В)

Массив, содержащий наибольшие общие делители соответствующих эле-ментов массивов целых чисел А и В

lcm(A, B)

Наименьшие общие кратные для соответствующих парных элементов массивов А и В. Массивы А и В должны содержать положительные целые числа и иметь одинаковую размерность (любой из них может быть скаляром)

mod(A, B)

Остаток от деления A на B

Таблица 3.11

Матрица X

Операции с X

Результат выполнения

»X = [1 –2 4.3 –5 7]

X =

1.00 –2.00 4.30 –5.00 7.00

»abs(X)

ans =

1.0000 2.0000 4.3000 5.0000 7.0000

»exp(X)

ans = 1.0e+003 *

0.0027 0.0001 0.0737 0.0000 1.0966

»log(X)

ans =

0 0.6931+3.1416i 1.4586 1.6094+3.1416i 1.9459

»log2(X)

ans =

0 1.0000+4.5324i 2.1043 2.3219+4.5324i 2.8074

»log10(X)

ans =

0 0.3010+1.3644i 0.6335 0.6990+1.3644i 0.8451

»sqrt(X)

ans =

1.0000 0+1.4142i 2.0736 0+2.2361i 2.6458

Матрица A

Матрица B

Операция 1

Операция 2

Операция 3

»A = [1 23 1 34]

A =

1 23 1 34

»B =[5 12 1 1]

B =

5 12 1 1

»G = gcd(A, B)

G =

1 1 1 1

»lcm(A, B)

ans =

5 276 1 34

»mod(A, B)

ans =

1 11 0 0

Пример 3.1. Использование функций иллюстрирует табл. 3.11.

2. Функции комплексного аргумента. Для работы с комплексными числами и данными в Matlab используются функции комплексного аргумента (табл. 3.12).

Таблица 3.12

Наименование

Назначение

angle(Z)

Возвращает аргумент комплексного числа в радианах для каждого элемента массива комплексных чисел Z. Углы находятся в диапазоне [–; +]. Для комплексного Z модуль и аргумент вычисляются следующим образом: R=abs(Z) – модуль, theta = angle(Z) – аргумент. При этом формула Z=R.*exp(i*theta) дает переход от показательной формы представления комплексного числа к алгебраической

imag(Z)

Возвращает мнимые части всех элементов массива Z

real(Z)

Возвращает вещественные части всех элементов комплексного массива Z

conj(Z)

Возвращает число, комплексно-сопряженное аргументу Z. Если Z комплексное, то conj(Z) = real(Z) – i*imag(Z)

Таблица 3.13

Матрица

Операция 1

Операция 2

Операция 3

»Z = 5–i*3

Z =

5.0000 – 3.0000i

»theta = angle(Z)

theta =

–0.5404

»R = abs(Z)

R =

5.8310

»Z = R .* exp(i*theta)

Z =

5.0000 – 3.0000i

»Z = [2+i, 1+2i, 2+3i];

»imag(Z)

ans =

1 2 3

»real(Z)

ans =

2 1 2

»conj(2+i)

ans =

2.0000 – 1.0000i

Пример 3.2. Работу с комплексными аргументами иллюстрирует табл. 3.13.

3. Тригонометрические и обратные им функции. Тригонометрические и обратные тригонометрические функции (табл. 3.14) вычисляются для каждого элемента массива. Входной массив допускает комплексные значения (все

углы в функциях задаются в радианах).

Таблица 3.14

Наименование

Назначение и возвращаемые значения

acos(X)

Арккосинус для каждого элемента X. Для действительных значений X из области [–1, 1] возвращает действительное значение из диапазона [0, ]; для действительных значений X вне области [–1, 1] – комплексное число

acot(X)

Арккотангенс для каждого элемента X

acsc(X)

Арккосеканс для каждого элемента X

asec(X)

Арксеканс для каждого элемента X

asin(X)

Арксинус для каждого элемента X

atan(X)

Арктангенс для каждого элемента X

atan2(Y, X)

Массив Р той же размерности, что X и Y, содержащий поэлементно арктангенсы отношения вещественных частей Y и X

cos(X)

Косинус для каждого элемента X

cot(X)

Котангенс для каждого элемента X

csc(X)

Косеканс для каждого элемента X

sec(X)

Массив той же размерности что и X, состоящий из секансов элементов X

tan(X)

Тангенс для каждого элемента X

Таблица 3.15

Матрица

Операция 1

Операция 2

»X = [–0.5 0 0.5]

X =

–0.5000 0 0.5000

»Y = cos(X)

Y =

0.8776 1.0000 0.8776

»Y = sin(X)

Y =

–0.4794 0 0.4794

Пример 3.3. Результаты применения тригонометрических функций представлены в табл. 3.15.

4. Гиперболические и обратные им функции. Гиперболические функции (табл. 3.16) вычисляются для каждого элемента массива. Входной массив до-

пускает комплексные значения.

Таблица 3.16

Наимено-вание

Назначение функции, выполняемой для каждого элемента X

Наимено-вание

Назначение функции, выполняемой для каждого элемента X

acosh(X)

Гиперболический арккосинус

cosh(X)

Гиперболический косинус

acoth(X)

Гиперболический арккотангенс

coth(X)

Гиперболический котангенс

acsch(X)

Гиперболический арккосеканс

csch(X)

Гиперболический косеканс

asech(X)

Гиперболический арксеканс

sech(X)

Гиперболический секанс

asinh(X)

Гиперболический арксинус

sinh(X)

Гиперболический синус

atanh(X)

Гиперболический арктангенс

tanh(X)

Гиперболический тангенс

Таблица 3.17

Применение функций для скалярного значения

»Y = acosh(0.7)

Y =

0 + 0.7954i

»Y = acoth(0.1)

Y =

0.1003 + 1.5708i

»Y = acsch(1)

Y =

0.8814

»Y = asech(4)

Y =

0 + 1.3181i

»Y = asinh(2.456)

Y =

1.6308

Применение функций для вектора

»Х = [0.84 0.16 1.39];

»Х = [1 23];

»atanh(X)

ans =

1.2212 0.1614 0.9065 + 1.5708i

»cosh(X)

ans = 1.0e+009 *

0.0000 4.8724