MATLAB原理与应用 工程问题求解与科学计算 第5版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第Ⅰ部分 基础知识3

第1章 引言3

1.1 使用MATLAB4

1.1.1 算术5

1.1.2 变量6

1.1.3 数学函数7

1.1.4 函数和命令7

1.1.5 向量7

1.1.6 线性方程组9

1.1.7 教程和演示10

1.2 Desktop11

1.2.1 使用Editor和运行脚本12

1.2.2 帮助、发布和视图14

1.2.3 符号与MuPAD Notebook APP（记事本应用程序）17

1.2.4 其他APP20

1.2.5 附加特性20

1.3 示例程序22

1.3.1 剪切和粘贴22

1.3.2 保存程序：脚本文件23

1.3.3 程序实战25

1.4 本章小结26

1.5 本章练习26

第2章 MATLAB基础27

2.1 变量27

2.2 工作空间28

2.3 阵列：向量与矩阵29

2.3.1 初始化向量：显式列表29

2.3.2 初始化向量：冒号运算符31

2.3.3 linspace和logspace函数31

2.3.4 转置向量32

2.3.5 下标32

2.3.6 矩阵32

2.3.7 捕获输出33

2.3.8 结构规划34

2.4 重力作用下的垂直运动35

2.5 运算符、表达式和语句36

2.5.1 数字37

2.5.2 数据类型37

2.5.3 算术运算符37

2.5.4 运算符的优先级38

2.5.5 冒号运算符39

2.5.6 转置运算符39

2.5.7 阵列算术运算39

2.5.8 表达式40

2.5.9 语句41

2.5.10 语句、命令和函数42

2.5.11 公式向量化42

2.6 输出45

2.6.1 disp语句45

2.6.2 format命令46

2.6.3 比例因子47

2.7 for循环48

2.7.1 用牛顿法计算平方根48

2.7.2 阶乘！49

2.7.3 数列的极限49

2.7.4 基本for结构50

2.7.5 单行中的for语句51

2.7.6 更加一般化的for语句51

2.7.7 通过向量化来避免使用for循环52

2.8 判断54

2.8.1 单行if语句54

2.8.2 if-else结构56

2.8.3 单行if-else语句57

2.8.4 elseif57

2.8.5 逻辑运算符58

2.8.6 多个if与elseif的对比59

2.8.7 嵌套if60

2.8.8 将if向量化？60

2.8.9 switch语句60

2.9 复数61

2.10 本章小结63

2.11 本章练习64

第3章 程序设计与算法开发71

3.1 程序设计流程72

3.2 MATLAB函数编程79

3.2.1 内联对象：谐振子79

3.2.2 MATLAB函数：y=f(x)81

3.3 本章小结82

3.4 本章练习83

第4章 MATLAB函数与数据导入导出工具85

4.1 常用函数85

4.2 导入和导出数据90

4.2.1 load和save命令90

4.2.2 导出文本（ASCII）数据90

4.2.3 导出文本（ASCII）数据91

4.2.4 导出二进制数据91

4.3 本章练习92

第5章 逻辑向量95

5.1 示例96

5.1.1 不连续图96

5.1.2 避免除零97

5.1.3 避免无穷97

5.1.4 对随机数进行计数98

5.1.5 掷骰子99

5.2 逻辑运算符100

5.2.1 运算符的优先级101

5.2.2 危险101

5.2.3 逻辑运算符和向量102

5.3 将逻辑向量作为下标102

5.4 逻辑函数104

5.5 用逻辑向量代替elseif阶梯105

5.6 本章小结107

5.7 本章练习107

第6章 矩阵和阵列111

6.1 矩阵111

6.1.1 具体示例111

6.1.2 创建矩阵113

6.1.3 下标113

6.1.4 转置113

6.1.5 冒号运算符114

6.1.6 复制行和列116

6.1.7 删除行和列117

6.1.8 初等矩阵118

6.1.9 特殊矩阵119

6.1.10 对矩阵使用MATLAB函数119

6.1.11 操纵矩阵120

6.1.12 对矩阵进行阵列（元素对元素）运算120

6.1.13 矩阵和for循环121

6.1.14 矩阵的可视化121

6.1.15 将嵌套for循环向量化：贷款偿还表格121

6.1.16 多维阵列124

6.2 矩阵运算124

6.2.1 矩阵乘法124

6.2.2 矩阵求幂运算126

6.3 其他矩阵函数126

6.4 种群增长：莱斯利矩阵126

6.5 马尔可夫过程129

6.6 线性方程131

6.6.1 MATLAB中的解法132

6.6.2 残量133

6.6.3 超定方程组133

6.6.4 欠定方程组134

6.6.5 病态134

6.6.6 矩阵除法135

6.7 稀疏矩阵136

6.8 本章小结138

6.9 本章练习138

第7章 函数M-文件141

7.1 示例：再看牛顿法141

7.2 基本规则143

7.2.1 子函数147

7.2.2 私有函数147

7.2.3 P-code文件147

7.2.4 使用分析工具提高M-文件的性能147

7.3 函数句柄148

7.4 命令／函数对偶性149

7.5 函数名解析150

7.6 调试M-文件150

7.6.1 调试脚本文件150

7.6.2 调试函数152

7.7 递归152

7.8 本章小结153

7.9 本章练习154

第8章 循环157

8.1 使用连续for语句的确定循环157

8.1.1 二项式系数157

8.1.2 更新过程158

8.1.3 嵌套for语句159

8.2 使用连续while语句的不确定循环160

8.2.1 猜谜游戏160

8.2.2 while语句161

8.2.3 投资翻倍的时间161

8.2.4 质数162

8.2.5 抛射体轨迹163

8.2.6 break和continue语句165

8.2.7 目录165

8.3 本章小结166

8.4 本章练习166

第9章 MATLAB图形171

9.1 基本二维图形171

9.1.1 标签172

9.1.2 在相同的坐标轴上绘制多个图形173

9.1.3 线型、标记和颜色173

9.1.4 坐标轴限制174

9.1.5 在一幅图中绘制多个图形：subplot175

9.1.6 figure、clf和cla函数176

9.1.7 图形输入176

9.1.8 对数作图176

9.1.9 极坐标作图177

9.1.10 绘制快速变化的数学函数：fplot178

9.1.11 属性编辑器179

9.2 三维作图179

9.2.1 plot3179

9.2.2 使用comet3绘制三维动画180

9.2.3 网面180

9.2.4 等高线图182

9.2.5 使用NaN剪切曲面183

9.2.6 可视化向量场183

9.2.7 矩阵的可视化184

9.2.8 三维图形的旋转185

9.3 句柄图形186

9.3.1 获得句柄186

9.3.2 图形对象的属性和修改方法187

9.3.3 句柄向量188

9.3.4 图形对象创建函数189

9.3.5 指定父对象189

9.3.6 定位图形190

9.4 编辑绘图191

9.4.1 绘图编辑模式191

9.4.2 属性编辑器191

9.5 动画192

9.6 颜色等属性195

9.6.1 色图195

9.6.2 曲面绘图的颜色196

9.6.3 Truecolor（真彩）197

9.7 光照和镜头198

9.8 保存、打印和导出图形198

9.8.1 保存和打开图像文件198

9.8.2 打印图形199

9.8.3 导出图形199

9.9 本章小结199

9.10 本章练习200

第10章 作为阵列的向量以及其他数据结构203

10.1 更新过程203

10.1.1 单位时间步长204

10.1.2 非单位时间步长206

10.1.3 使用函数207

10.1.4 精确解208

10.2 频率、柱状图和直方图209

10.2.1 随机漫步209

10.2.2 直方图210

10.3 排序211

10.3.1 冒泡排序211

10.3.2 MATLAB中的sort函数212

10.4 结构体213

10.5 元胞阵列215

10.5.1 将数据赋给元胞阵列215

10.5.2 访问元胞阵列中的数据216

10.5.3 使用元胞阵列217

10.5.4 显示和可视化元胞阵列218

10.6 类和对象218

10.7 本章小结218

第11章 错误和陷阱221

11.1 语法错误221

11.1.1 向量的大小不匹配222

11.1.2 名称屏蔽222

11.2 逻辑错误222

11.3 舍入误差223

11.4 本章小结224

11.5 本章练习224

第Ⅱ部分 实践应用227

第12章 动力系统227

12.1 悬臂梁228

12.2 电流230

12.3 自由落体232

12.4 摩擦力作用下的投射体问题239

12.5 本章小结241

12.6 本章练习242

第13章 仿真243

13.1 随机数的生成243

13.2 旋转硬币244

13.3 投掷骰子245

13.4 细菌分裂245

13.5 随机游走246

13.6 交通流量247

13.7 正态（高斯）随机数250

13.8 总结250

13.9 本章练习250

第14章 数值方法入门253

14.1 方程组253

14.1.1 牛顿法253

14.1.2 二分法255

14.1.3 fzero函数257

14.1.4 roots函数257

14.2 积分257

14.2.1 梯形法则257

14.2.2 辛普森法则258

14.2.3 quad函数259

14.3 数值微分259

14.4 一阶微分方程260

14.4.1 欧拉方法261

14.4.2 示例：细菌生长261

14.4.3 另一种下标表示法263

14.4.4 预估-校正法264

14.5 线性常微分方程（LODE）264

14.6 龙格-库塔法264

14.6.1 单独的微分方程265

14.6.2 差分方程组：混沌265

14.6.3 将额外参数传递给ODE求解程序268

14.7 偏微分方程269

14.8 其他数值方法271

14.9 本章小结273

14.10 本章练习273

第15章 信号处理277

15.1 谐波分析278

15.2 快速傅里叶变换（FFT）281

第16章 Simulink工具箱285

16.1 弹簧-质块-阻尼器动力系统290

16.2 弹跳球动力系统291

16.3 范德波尔振子293

16.4 杜芬振子294

16.5 本章练习295

第17章 Symbolic工具箱297

17.1 代数298

17.1.1 多项式298

17.1.2 向量300

17.1.3 矩阵301

17.2 微积分304

17.3 拉普拉斯变换和Z变换305

17.4 广义函数307

17.5 微分方程308

17.6 funtool、MuPAD和帮助文档的使用309

17.6.1 funtool309

17.6.2 MuPAD记事本和帮助文档309

17.7 本章练习311

附录A 语法快速参考313

附录B 命令与函数快速参考317

附录C ASCII字符编码表327

附录D 部分练习的答案329