【电子书】MATLAB函数速查手册(修订版)

《MATLAB函数速查手册(修订版)》立足MATLAB函数基础，并且附带较多的实例讲解，所以既适合初学者，又适合有一定经验的MATLAB使用者。《MATLAB函数速查手册(修订版)》也可以作为大专院校学生的参考用书。MATLAB是目前流行的理论与工程仿真软件之一。该软件自产生以来，就以其独有的特点和明显的优势吸引了各行各业的工作者。《MATLAB函数速查手册(修订版)》较全面地介绍了MATLAB的函数，主要包括MATLAB操作基础、矩阵及其基本运算、与数值计算相关的基本函数、符号运算的函数、概率统计函数、绘图与图形处理函数、MATLAB程序设计相关函数、Simulink仿真工具函数、图形用户界面制作函数、信号处理工具箱函数和符号数学工具箱函数等内容。

第1章 MATLAB操作基础 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB产生的历史背景 1
1.1.2 MATLAB的主要功能 2
1.1.3 MATLAB的语言特点 3
1.2 MATLAB的运行环境及安装 4
1.2.1 MATLAB的运行环境 4
1.2.2 MATLAB 7.0的安装 5
1.3 MATLAB集成环境 9
1.3.1 启动与退出MATLAB集成环境 9
1.3.2 MATLAB的命令窗口 10
1.3.3 工作空间窗口 12
1.3.4 当前目录窗口 12
1.3.5 MATLAB的搜索路径 13
1.3.6 命令历史记录窗口 14
1.3.7 启动平台窗口和Start按钮 14
1.3.8 MATLAB的菜单栏 16
1.3.9 MATLAB的工具栏 27
1.4 MATLAB入门实践 27
1.4.1 命令窗口操作 27
1.4.2 计算结果的图形表示 29
1.4.3 内存变量的查阅命令——who或whos 31
1.4.4 变量的文件保存命令——save和load命令 31
1.5 MATLAB帮助系统 32
1.5.1 帮助窗口 32
1.5.2 帮助命令 32
1.5.3 演示系统 35
1.5.4 远程帮助系统 35

第2章 矩阵及其基本运算 36
2.1 矩阵的表示 36
2.1.1 实数矩阵输入 36
2.1.2 复数矩阵输入 37
2.1.3 sym函数——定义符号矩阵 38
2.1.4 syms函数——定义矩阵的又一函数 39
2.1.5 sym的另一职能——把数值矩阵转化成相应的符号矩阵 39
2.1.6 创建大矩阵 40
2.1.7 cat函数——创建多维数组 40
2.1.8 zeros函数——零矩阵的生成 41
2.1.9 eye函数——单位矩阵的生成 42
2.1.10 ones函数——生成全1阵 44
2.1.11 rand函数——生成均匀分布随机矩阵 46
2.1.12 randn函数——生成正态分布随机矩阵 47
2.1.13 randperm函数——产生随机序列 48
2.1.14 linspace函数——线性等分向量的生成 48
2.1.15 logspace函数——产生对数等分向量 51
2.1.16 blkdiag函数——产生以输入元素为对角线元素的矩阵 53
2.1.17 compan函数——生成友矩阵 53
2.1.18 hankel函数——生成Hankel方阵 54
2.1.19 hilb函数——生成Hilbert(希尔伯特)矩阵 54
2.1.20 invhilb函数——逆Hilbert矩阵生成 55
2.1.21 pascal函数——生成Pascal矩阵 55
2.1.22 toeplitz函数——生成托普利兹矩阵 56
2.1.23 wilkinson函数——生成Wilkinson特征值测试阵 57
2.2 矩阵的运算 58
2.2.1 矩阵的加减运算指令 58
2.2.2 矩阵的简单乘法 59
2.2.3 dot函数——向量的点积 60
2.2.4 cross函数——向量叉乘 60
2.2.5 向量的混合积运算 61
2.2.6 conv函数——矩阵的卷积和多项式乘法 61
2.2.7 deconv函数——反褶积(解卷)和多项式除法运算 62
2.2.8 kron函数——张量积 63
2.2.9 intersect函数——求两个集合的交集 63
2.2.10 ismember函数——检测集合中的元素 64
2.2.11 setdiff函数——求两集合的差 65
2.2.12 setxor函数——求两个集合交集的非(异或) 66
2.2.13 union   函数——求两集合的并集 67
2.2.14 unique函数——取集合的单值元素 68
2.2.15 矩阵的除法运算 70
2.2.16 矩阵乘方 70
2.2.17 expm函数——方阵指数函数 72
2.2.18 logm函数——求矩阵的对数 73
2.2.19 funm函数——方阵的函数运算 73
2.2.20 sqrtm函数——矩阵的方根 74
2.2.21 polyvalm函数——求矩阵的多项式 75
2.2.22 矩阵转置 75
2.2.23 det函数——求方阵的行列式 76
2.2.24 inv函数——求矩阵的逆 77
2.2.25 pinv函数——求矩阵的伪逆矩阵 77
2.2.26 trace函数——矩阵的迹 78
2.2.27 norm函数——求矩阵和向量的范数 79
2.2.28 cond函数——求矩阵的条件数 81
2.2.29 condest函数——1-范数的条件数估计 81
2.2.30 rcond函数——矩阵可逆的条件数估值 82
2.2.31 condeig函数——特征值的条件数 83
2.2.32 rank函数——矩阵的秩 83
2.2.33 diag函数——矩阵对角线元素的抽取 84
2.2.34 tril函数——下三角阵的抽取 85
2.2.35 triu函数——上三角阵的抽取 86
2.2.36 reshape函数——矩阵变维 87
2.2.37 rot90函数——矩阵旋转语法说明 87
2.2.38 fliplr函数——矩阵的左右翻转 88
2.2.39 flipud函数——矩阵的上下翻转 89
2.2.40 flipdim函数——按指定维数翻转矩阵 89
2.2.41 repmat函数——复制和平铺矩阵 90
2.2.42 矩阵的比较函数 90
2.2.43 矩阵取整运算 91
2.2.44 rat函数——用有理数形式表示矩阵 92
2.2.45 rem函数——矩阵元素的余数 93
2.2.46 矩阵逻辑运算函数 93
2.2.47 符号矩阵的四则运算函数 94
2.2.48 sym函数——数值矩阵转化为符号矩阵 95
2.2.49 factor函数——符号矩阵的因式分解 95
2.2.50 expand函数——符号矩阵的展开 96
2.2.51 simple或simplify函数——符号简化 97
2.2.52 numel函数——确定矩阵元素个数 98
2.3 矩阵分解 98
2.3.1 chol函数——Cholesky分解 98
2.3.2 lu函数——LU分解 99
2.3.3 qr函数——QR分解 100
2.3.4 qrdelete函数——从QR分解中删除列 101
2.3.5 qinsert函数——从QR分解中添加列 102
2.3.6 schur函数——Schur分解 103
2.3.7 rsf2csf函数——实Schur向复Schur转化 104
2.3.8 eig函数——特征值分解 105
2.3.9 svd函数——奇异值分解 107
2.3.10 gsvd函数——广义奇异值分解 108
2.3.11 qz函数——特征值问题的QZ分解 110
2.3.12 hess函数——海森伯格形式的分解 111
2.4 线性方程的组的求解 112
2.4.1 直接法求线性方程组的特解 112
2.4.2 用矩阵的LU分解求方程组的解 115
2.4.3 QR分解求方程组的解 116
2.4.4 null函数——求线性齐次方程组的通解 117
2.4.5 求非齐次线性方程组的通解 118
2.4.6 symmlq函数——线性方程组的LQ解法 120
2.4.7 bicg函数——双共轭梯度法解方程组 122
2.4.8 bicgstab函数——稳定双共轭梯度方法解方程组 124
2.4.9 cgs函数——复共轭梯度平方法解方程组 125
2.4.10 lsqr函数——共轭梯度的LSQR方法 127
2.4.11 qmres函数——广义最小残差法 128
2.4.12 minres函数——最小残差法解方程组 130
2.4.13 pcg函数——预处理共轭梯度方法 131
2.4.14 qmr函数——准最小残差法解方程组 133
2.5 特征值与二次型 134
2.5.1 特征值与特征向量的求法 134
2.5.2 cdf2rdf函数——复对角矩阵转化为实对角矩阵 135
2.5.3 orth函数——将矩阵正交规范化 136
2.6 秩与线性相关性 137
2.6.1 利用rank函数判断矩阵和向量组的秩以及向量组的线性相关性 137
2.6.2 求行阶梯矩阵及向量组的基 138
2.7 稀疏矩阵技术 139
2.7.1 sparse函数——创建稀疏矩阵 139
2.7.2 full函数——将稀疏矩阵转化为满矩阵 141
2.7.3 find函数——稀疏矩阵非零元素的索引 141
2.7.4 spconvert函数——外部数据转化为稀疏矩阵 142
2.7.5 spdiags函数——生成带状(对角)稀疏矩阵 143
2.7.6 speye函数——单位稀疏矩阵 144
2.7.7 sprand函数——稀疏均匀分布随机矩阵 145
2.7.8 sprandn函数——生成稀疏正态分布随机矩阵 145
2.7.9 sprandsym函数——稀疏对称随机矩阵 146
2.7.10 nnz函数——返回稀疏矩阵非零元素的个数 148
2.7.11 nonzeros函数——找到稀疏矩阵的非零元素 148
2.7.12 nzmax函数——稀疏矩阵非零元素的内存分配 149
2.7.13 spfun函数——稀疏矩阵的非零元素应用 150
2.7.14 spy函数——画稀疏矩阵非零元素的分布图形 150
2.7.15 colmmd函数——稀疏矩阵的排序 151
2.7.16 colperm函数——非零元素的列变换 152
2.7.17 dmperm函数——Dulmage-Mendelsohn分解 152
2.7.18 randperm函数——整数的随机排列 153
2.7.19 condest函数——稀疏矩阵的1-范数 153
2.7.20 normest函数——稀疏矩阵的2-范数估计值 154
2.7.21 luinc函数——稀疏矩阵的分解 155
2.7.22 eigs函数——稀疏矩阵的特征值分解 157

第3章 数值计算函数 160
3.1 基本数学函数 160
3.1.1 sin和sinh函数——正弦函数与双曲正弦函数 160
3.1.2 asin、asinh函数——反正弦函数与反双曲正弦函数 161
3.1.3 cos、cosh函数——余弦函数与双曲余弦函数 162
3.1.4 acos、acosh函数——反余弦函数与反双曲余弦函数 163
3.1.5 tan和tanh函数——正切函数与双曲正切函数 164
3.1.6 atan、atanh函数——反正切函数与反双曲正切函数 165
3.1.7 cot、coth函数——余切函数与双曲余切函数 166
3.1.8 acot、acoth函数——反余切函数与反双曲余切函数 167
3.1.9 sec、sech函数——正割函数与双曲正割函数 167
3.1.10 asec、asech函数——反正割函数与反双曲正割函数 168
3.1.11 csc、csch函数——余割函数与双曲余割函数 169
3.1.12 acsc、acsch函数——反余割函数与反双曲余割函数 170
3.1.13 atan2函数——四象限的反正切函数 171
3.1.14 abs函数——数值的绝对值与复数的幅值 172
3.1.15 exp函数——求以e为底的指数函数 173
3.1.16 expm函数——求矩阵以e为底的指数函数 173
3.1.17 log函数——求自然对数 174
3.1.18 log10函数——求常用对数 175
3.1.19 sort函数——排序函数 175
3.1.20 fix函数——向零方向取整 176
3.1.21 roud函数——朝最近的方向取整 177
3.1.22 floor函数——朝负无穷大方向取整 178
3.1.23 rem函数——求余数 178
3.1.24 ceil函数——朝正无穷大方向取整 179
3.1.25 real函数——复数的实数部分 179
3.1.26 imag函数——复数的虚数部分 180
3.1.27 angle函数——求复数的相角 180
3.1.28 conj函数——复数的共轭值 181
3.1.29 complex函数——创建复数 183
3.1.30 mod函数——求模数 183
3.1.31 nchoosek函数——二项式系数或所有的组合数 184
3.1.32 rand函数——生成均匀分布矩阵 185
3.1.33 randn函数——生成服从正态分布矩阵 187
3.2 插值、拟合与查表 188
3.2.1 interp1函数——一维数据插值函数 188
3.2.2 interp2函数——二维数据内插值 189
3.2.3 interp3函数——三维数据插值 191
3.2.4 interpn函数——n维数据插值 192
3.2.5 spline函数——三次样条插值 192
3.2.6 interpft函数——用快速Fourier算法作一维插值 194
3.2.7 spline函数——三次样条数据插值 194
3.2.8 table1函数——一维查表函数 196
3.2.9 table2函数——二维查表 196
3.3 数据分析函数 198
3.3.1 max函数——最大值函数 198
3.3.2 min函数——求最小值函数 200
3.3.3 mean函数——平均值计算 202
3.3.4 median函数——中位数计算 203
3.3.5 sum函数——求和 204
3.3.6 prod函数——连乘计算 204
3.3.7 cumsum函数——累积总和值 205
3.3.8 cumprod函数——累积连乘 206
3.3.9 关系及逻辑运算 208
3.4 数值微积分 210
3.4.1 quad函数——一元函数的数值积分 210
3.4.2 quad8函数——牛顿-康兹法求积分 211
3.4.3 trapz函数——用梯形法进行数值积分 213
3.4.4 rat、rats函数——有理数近似求取 214
3.4.5 dblquad函数——矩形区域二元函数重积分的计算 215
3.4.6 quad2dggen函数——任意区域上二元函数的数值积分 216
3.4.7 diff函数——微分函数 217
3.4.8 int函数——积分函数 221
3.4.9 roots函数——求多项式的根 222
3.4.10 poly函数——通过根求原多项式 222
3.4.11 real函数——还原多项式 223
3.4.12 dsolve函数——求解常微分方程式 224
3.4.13 fzero函数——求一元函数的零点 225
3.4.14 龙格-库塔法解微分方程 228

第4章 符号运算函数 230
4.1 算术符号运算 230
4.1.1 矩阵加减运算 230
4.1.2 符号矩阵乘法 231
4.1.3 符号除法运算 231
4.1.4 符号的转置运算 232
4.1.5 符号的乘方运算 233
4.1.6 size函数——符号矩阵的维数 234
4.1.7 compose函数——复合函数运算 234
4.1.8 colspace函数——返回列空间的基 235
4.1.9 real函数——求符号复数的实数部分 236
4.1.10 image函数——求符号复数的虚数部分 236
4.1.11 symsum函数——符号表达式求和 237
4.1.12 collect函数——合并同类项 238
4.1.13 expand函数——符号表达式展开 238
4.1.14 factor函数——符号因式分解 239
4.1.15 simplify函数——符号表达式的化简 239
4.1.16 numden函数——符号表达式的分子与分母 240
4.1.17 double函数——将符号矩阵转化为浮点型数值 241
4.1.18 solve函数——代数方程的符号解析解 242
4.1.19 simple函数——求符号表达式的最简形式 243
4.1.20 finverse函数——函数的反函数 245
4.1.21 poly函数——求特征多项式 245
4.1.22 poly2sym函数——将多项式系数向量转化为带符号变量的多项式 246
4.1.23 findsym函数——从一符号表达式中或矩阵中找出符号变量 247
4.1.24 horner函数——嵌套形式的多项式的表达式 247
4.2 符号函数求微积分 248
4.2.1 limit函数——求极限 248
4.2.2 diff函数——符号函数导数求解 249
4.2.3 int函数——符号函数的积分 251
4.2.4 dsolve函数——常微分方程的符号解 253
4.3 符号函数的作图 254
4.3.1 ezplot函数——画符号函数的图形 255
4.3.2 ezplot3函数——三维曲线图 256
4.3.3 ezcontour函数——画符号函数的等高线图 257
4.3.4 ezcontourf函数——用不同颜色填充的等高线图 258
4.3.5 ezpolar函数——画极坐标图形 259
4.3.6 ezmesh函数——符号函数的三维网格图 260
4.3.7 ezmeshc函数——同时画曲面网格图与等高线图 262
4.3.8 ezsurf函数——三维带颜色的曲面图 263
4.3.9 ezsurfc函数——同时画出曲面图与等高线图 264
4.4 积分变换 266
4.4.1 fourier函数——Fourier积分变换 266
4.4.2 ifourier函数——逆Fourier积分变换 267
4.4.3 laplace函数——Laplace变换 268
4.4.4 ilaplace函数——逆Laplace变换 268
4.4.5 ztrans函数——求z-变换 269
4.4.6 iztrans函数——逆z-变换 271
4.5 其他符号运算函数 272
4.5.1 vpa函数——可变精度算法计算 272
4.5.2 subs函数——在一符号表达式或矩阵中进行符号替换 273
4.5.3 taylor函数——符号函数的Taylor级数展开式 274
4.5.4 jacobian函数——求Jacobian矩阵 275
4.5.5 jordan函数——Jordan标准形 276
4.5.6 rsums函数——交互式计算Riemann 277
4.5.7 latex函数——符号表达式的LaTex的表示式 278
4.5.8 syms函数——创建多个符号对象的快捷函数 278
4.5.9 maple函数——调用Maple内核 279
4.5.10 mfun函数——Maple数学函数的数值计算 280
4.5.11 mhelp函数——Maple函数帮助 280
4.5.12 sym2poly函数——将符号多项式转化为数值多项式 281
4.5.13 ccode函数——符号表达式的C语言代码 282
4.5.14 fortran函数——符号表达式的Fortran语言代码 282