MATLAB仿真應(yīng)用 高等數(shù)學(xué)

第1章 MATLAB簡介................................... 1
1.1 MATLAB的主要特點(diǎn)及構(gòu)成................... 1
1.2 MATLAB的基本功能............................... 2
1.3 MATLAB基本程序元素........................... 3
1.4 MATLAB的發(fā)展與更新........................... 6
1.5 MATLAB桌面操作環(huán)境........................... 7
習(xí)題1................................................................... 8
第2章 MATLAB的基本使用方法............ 9
2.1 MATLAB數(shù)據(jù)類型................................... 9
2.2 基本矩陣操作........................................... 10
2.2.1 數(shù)值矩陣的生成................................ 10
2.2.2 符號矩陣的生成................................ 11
2.2.3 大型矩陣的生成................................ 12
2.2.4 多維數(shù)組的創(chuàng)建................................ 13
2.2.5 特殊矩陣的生成................................ 14
2.3 運(yùn)算符和特殊符號................................... 15
2.4 字符串....................................................... 19
2.5 字符串函數(shù)與測試................................... 25
2.5.1 字符串與數(shù)值交換............................ 25
2.5.2 一般字符串函數(shù)................................ 26
2.5.3 字符串測試函數(shù)................................ 29
2.6 字符串操作............................................... 30
2.6.1 字符串的連接.................................... 30
2.6.2 字符串的比較.................................... 31
2.6.3 字符串的查找.................................... 34
2.6.4 字符串大小寫變換............................ 36
2.7 字符串與數(shù)值之間的變換....................... 36
2.7.1 各形式數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串................ 36
2.7.2 字符串轉(zhuǎn)換為各形式的數(shù)值............ 38
2.7.3 數(shù)制變換............................................ 38
習(xí)題2................................................................. 42
第3章 MATLAB中符號函數(shù)的運(yùn)用..... 43
3.1 符號運(yùn)算與數(shù)值運(yùn)算............................... 43
3.1.1 符號變量與表達(dá)式的創(chuàng)建................ 43
3.1.2 尋找變量與求值................................ 44
3.2 符號表達(dá)式的基本運(yùn)算........................... 45
3.2.1 符號表達(dá)式的化簡............................ 45
3.2.2 符號表達(dá)式的替換............................ 49
3.3 符號函數(shù)的圖形繪制............................... 50
3.3.1 符號函數(shù)的簡單繪制........................ 50
3.3.2 符號函數(shù)的等高線繪制.................... 52
3.3.3 符號函數(shù)的曲面網(wǎng)格和
表面圖的繪制.................................... 54
3.4 符號函數(shù)微積分....................................... 57
3.4.1 符號表達(dá)式求極限............................ 57
3.4.2 符號表達(dá)式的微積分........................ 58
3.4.3 級數(shù).................................................... 61
3.4.4 符號積分變換.................................... 63
3.5 符號方程的求解....................................... 68
3.5.1 代數(shù)方程的求解................................ 68
3.5.2 微分方程求解.................................... 69
3.5.3 復(fù)合方程............................................ 70
3.5.4 反函數(shù)................................................ 71
習(xí)題3................................................................. 72
第4章 MATLAB繪圖................................. 73
4.1 MATLAB二維繪圖................................. 74
4.1.1 基本繪圖命令.................................... 74
4.1.2 圖形的一些屬性設(shè)置........................ 77
4.1.3 在同一窗口內(nèi)的繪圖方法................ 80
4.2 MATLAB三維繪圖................................. 81
4.2.1 三維網(wǎng)格曲面.................................... 82
4.2.2 三維陰影曲面.................................... 83
4.2.3 三維圖形屬性的設(shè)置........................ 85
4.3 MATLAB特殊繪圖................................. 90
4.3.1 極坐標(biāo)圖............................................ 90
4.3.2 條形圖................................................ 90
4.3.3 面積圖................................................ 92
4.3.4 餅形圖................................................ 93
4.3.5 等高線圖............................................ 95
4.3.6 火柴桿圖............................................ 97
4.3.7 圓柱體圖............................................ 98
4.3.8 球面圖................................................ 98
4.3.9 對數(shù)/半對數(shù)圖................................... 99
習(xí)題4............................................................... 100
第5章 句柄圖形......................................... 101
5.1 MATLAB圖形系統(tǒng)............................... 101
5.2 圖形對象的創(chuàng)建..................................... 102
5.3 句柄圖形對象的基本操作..................... 106
5.3.1 獲取對象屬性值.............................. 106
5.3.2 設(shè)置對象屬性值.............................. 107
5.3.3 對象的查找、復(fù)制及刪除.............. 111
5.3.4 改變對象的堆放順序及控制
程序執(zhí)行.......................................... 114
5.4 句柄圖形對象的基本屬性..................... 116
5.5 對象屬性................................................. 119
5.5.1 根對象.............................................. 119
5.5.2 圖形窗口對象.................................. 123
5.5.3 坐標(biāo)軸(axes)對象............................ 131
5.5.4 核心對象.......................................... 136
5.5.5 uicontrol對象................................... 149
5.6.6 組對象.............................................. 153
5.5.7 按鈕組與面板.................................. 153
5.5.8 自定義菜單與右鍵菜單.................. 155
5.5.9 工具欄與工具欄按鈕...................... 159
5.5.10 uitable對象..................................... 160
習(xí)題5............................................................... 161
第6章 MATLAB GUI設(shè)計(jì)...................... 162
6.1 GUI簡介................................................. 162
6.1.1 GUI設(shè)計(jì)原則與步驟...................... 162
6.1.2 GUIDE界面.................................... 163
6.1.3 GUIDE組件及屬性........................ 165
6.2 利用GUIDE創(chuàng)建GUI.......................... 188
6.2.1 GUI界面設(shè)計(jì)工具.......................... 188
6.2.2 通過GUIDE創(chuàng)建GUI的實(shí)例...... 195
6.3 利用底層代碼創(chuàng)建GUI......................... 202
6.3.1 界面設(shè)計(jì).......................................... 202
6.3.2 新建GUI的完整M文件............... 204
習(xí)題6............................................................... 210
第7章 函數(shù)、極限與連續(xù)的
MATLAB GUI設(shè)計(jì)..................... 211
7.1 映射與函數(shù)及MATLAB求解.............. 211
7.1.1 映射與集合的基本概念.................. 211
7.1.2 函數(shù)的概念...................................... 213
7.1.3 具有某些特性的函數(shù)...................... 216
7.2 函數(shù)、數(shù)列的極限及MATLAB
求解........................................................ 227
7.2.1 函數(shù)、數(shù)列極限的概念.................. 227
7.2.2 函數(shù)、數(shù)列極限存在的條件.......... 233
7.2.3 函數(shù)、數(shù)列極限的MATLAB
符號求解.......................................... 234
7.3 函數(shù)的連續(xù)性及MATLAB求解.......... 238
7.3.1 函數(shù)的連續(xù)性.................................. 238
7.3.2 連續(xù)函數(shù)的性質(zhì).............................. 240
7.3.3 初等函數(shù)的連續(xù)性.......................... 244
7.3.4 有界性與最大值/最小值定理......... 245
7.3.5 零點(diǎn)定理與介值定理...................... 247
7.4 函數(shù)的MATLAB GUI設(shè)計(jì).................. 249
7.4.1 函數(shù)極限的MATLAB GUI設(shè)計(jì)... 249
7.4.2 函數(shù)零點(diǎn)的MATLAB GUI設(shè)計(jì)... 252
習(xí)題7............................................................... 255
第8章 導(dǎo)數(shù)與微分的MATLAB
實(shí)現(xiàn)及GUI設(shè)計(jì).......................... 257
8.1 導(dǎo)數(shù)與微分及其MATLAB實(shí)現(xiàn).......... 257
8.1.1 導(dǎo)數(shù)與微分的概念和應(yīng)用.............. 257
8.1.2 導(dǎo)數(shù)與微分的MATLAB實(shí)現(xiàn)....... 259
8.2 高階導(dǎo)數(shù)與高階微分的MATLAB
實(shí)現(xiàn).......................................................... 265
8.2.1 高階導(dǎo)數(shù)與高階微分的
定義和運(yùn)用...................................... 265
8.2.2 高階導(dǎo)數(shù)與高階微分的MATLAB
實(shí)現(xiàn).................................................. 267
8.3 隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其MATLAB實(shí)現(xiàn)...... 272
8.3.1 隱函數(shù)求導(dǎo)法.................................. 272
8.3.2 對數(shù)求導(dǎo)法...................................... 275
8.3.3 參變量函數(shù)的導(dǎo)數(shù).......................... 276
8.4 導(dǎo)數(shù)與微分的MATLAB GUI
程序設(shè)計(jì)................................................ 280
8.4.1 MATLAB GUI設(shè)計(jì)在微分學(xué)的應(yīng)用1
—導(dǎo)數(shù)與微分.............................. 280
8.4.2 MATLAB GUI設(shè)計(jì)在微分學(xué)的應(yīng)用2
—導(dǎo)數(shù)與微分的綜合運(yùn)用.......... 285
習(xí)題8............................................................... 293
第9章 積分的MATLAB GUI設(shè)計(jì)....... 296
9.1 積分簡介及不定積分的MATLAB
實(shí)現(xiàn)........................................................ 296
9.1.1 積分簡介.......................................... 296
9.1.2 不定積分的MATLAB實(shí)現(xiàn)........... 298
9.2 定積分簡介及其MATLAB程序.......... 301
9.2.1 定積分簡介...................................... 301
9.2.2 定積分的MATLAB實(shí)現(xiàn)............... 302
9.3 反常積分的MATLAB實(shí)現(xiàn).................. 328
9.3.1 無窮積分的MATLAB實(shí)現(xiàn)........... 328
9.3.2 無界函數(shù)積分的MATLAB實(shí)現(xiàn)... 340
9.4 定積分的MATLAB GUI設(shè)計(jì).............. 345
習(xí)題9............................................................... 349
第10章 空間解析幾何的MATLAB
計(jì)算及GUI設(shè)計(jì)........................ 351
10.1 向量的基本概念、運(yùn)算及MATLAB