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第一篇 MATLAB语言入门第1章 MATLAB语言概述2

1.1 MATLAB语言的发展2

1.2 MATLAB语言的特点3

1.3 MATLAB的工作环境4

1.3.1　命令窗4

1.3.2　图形窗6

1.3.3　文本编辑窗8

1.4　演示程序8

第2章　基本语法10

2.1　变量及其赋值10

2.1.1　标识符与数10

2.1.2　矩阵及其元素的赋值11

2.1.3　复数12

2.1.4　变量检查13

2.1.5　基本赋值矩阵15

2.2　矩阵的初等运算16

2.2.1　矩阵的加减乘法16

2.2.2　矩阵除法及线性方程组的解18

2.2.3　矩阵的乘方和幂次函数20

2.2.4　矩阵结构形式的提取与变换21

2.3　元素群运算22

2.3.1　数组及其赋值22

2.3.2　元素群的四则运算和幂次运算23

2.3.3　元素群的函数24

2.4　逻辑判断及流程控制25

2.4.1　关系运算25

2.4.2　逻辑运算27

2.4.3　流程控制语句28

2.5　基本绘图方法32

2.5.1　直角坐标中的两维曲线32

2.5.2　线型、点型和颜色33

2.5.3　多条曲线的绘制34

2.5.4　屏幕控制和其他二维绘图35

2.5.5　三维曲线和曲面40

2.5.6　特殊图形和动画42

2.5.7　彩色、光照和图像44

2.5.8　低层图形屏幕控制功能46

2.6　M文件及程序调试48

2.6.1　主程序文件49

2.6.2　人机交互命令50

2.6.3 函数文件51

2.6.4　文件编辑器及程序调试53

第3章 MATLAB的开发环境和工具54

3.1　MATLAB与其他软件的接口关系54

3.1.1 与磁盘操作系统的接口关系54

3.1.2　与文字处理系统WinWord的关系57

3.1.3　图形文件的转储58

3.1.4　低层输入输出函数库58

3.1.5 与C和FORTRAN子程序的动态链接60

3.2　MATLAB的文件管理系统60

3.2.1　安装后的MATLAB文件管理系统60

3.2.2　MATLAB自身的用户文件格式61

3.2.3　文件管理和搜索路径61

3.2.4　与目录和搜索有关的命令62

3.2.5　搜索顺序63

3.3 MATLAB 6.x的开发环境63

3.3.1　桌面系统的内容63

3.3.2　桌面命令菜单简介64

3.3.3 MATLAB 6.x的用户界面65

第4章 MATLAB的其他函数库67

4.1　数据分析函数库（datafun函数库）67

4.1.1　基本的数据分析67

4.1.2　用于场论的数据分析函数69

4.1.3　用于随机数据分析的函数69

4.1.4　用于相关分析和傅里叶分析的函数70

4.2　矩阵的分解与变换（matfun函数库）72

4.2.1　线性方程组的系数矩阵72

4.2.2　矩阵的分解73

4.2.3　矩阵的特征值分析75

4.2.4　特殊矩阵库（specmat）75

4.3 多项式函数库（polyfun）76

4.3.1 多项式的四则运算77

4.3.2　多项式求导、求根和求值78

4.3.3 多项式拟合79

4.3.4　多项式插值80

4.3.5　线性微分方程的解（residue）82

4.4 函数功能和数值积分函数库（funfun）83

4.4.1 函数功能和数值积分函数库的主要子程序83

4.4.2　非线性函数的分析84

4.4.3　任意函数的数值积分86

4.5　字符串函数库（strtun）88

4.5.1　字符串的赋值89

4.5.2　字符串语句的执行89

4.5.3　字符串输入输出90

4.6　稀疏矩阵函数库（sparfun）90

4.7　图形界面函数库（guitools）92

4.8　数据类型函数库（datatypes）93

4.8.1 结构阵列94

4.8.2　单元阵列95

4.8.3　类和对象96

4.9　符号数学（Symbolic Math）工具箱简介99

4.9.1 Symbolic工具箱的主要功能99

4.9.2　符号数学式的基本表示方法99

4.10　习题101

第二篇　线性代数实践第5章　预备知识106

5.1 实验在线性代数中的重要性106

5.2　实验部分的内容组成108

5.3　直线和平面的快速绘制程序109

5.4　随机整数矩阵的生成程序112

5.5　特殊矩阵的生成程序113

5.6　线性代数建模与应用概述113

5.7　习题115

第6章　用行阶梯法解线性方程118

6.1　线性方程组的MATLAB表示方法118

6.2　初等行变换和高斯消元子程序121

6.3　行阶梯形式的生成123

6.4　MATLAB中的行阶梯生成函数126

6.5　用行阶梯法解欠定方程组127

6.6　应用实例130

6.6.1　平板稳态温度的计算130

6.6.2　化学方程的配平131

6.6.3　电阻电路的计算133

6.6.4　交通流量的分析134

6.7 习题136

第7章　用矩阵运算法解线性方程138

7.1　矩阵运算规则的MATLAB实现138

7.2　初等变换乘子矩阵的生成142

7.3　行列式的定义和计算145

7.4　矩阵的秩和矩阵求逆148

7.5　用矩阵“除法”解线性方程150

7.6　应用实例151

7.6.1　网络的矩阵分割和连接151

7.6.2　用逆阵进行保密编译码152

7.6.3　减肥配方的实现153

7.6.4　弹性梁的柔度矩阵154

7.6.5 网络和图156

7.7　习题158

第8章　用向量空间解线性方程组161

8.1 向量和向量空间161

8.2　向量空间和基向量164

8.3 向量的内积和正交性167

8.4　齐次解空间171

8.5　超定方程的解——最小二乘问题173

8.6　应用实例177

8.6.1　价格平衡模型177

8.6.2　宏观经济模型179

8.6.3　信号流图模型180

8.6.4　数字滤波器系统函数182

8.7　习题184

第9章　线性变换及其特征187

9.1　平面上线性变换的几何意义187

9.2　二维矩阵特征值的几何意义189

9.3　三维空间中线性变换的几何意义193

9.4　基变换与坐标变换197

9.5　特征值和特征向量的MATLAB求法198

9.6　对称矩阵对角化与二次型主轴201

9.7　奇异值分解简介206

9.8　应用实例209

9.8.1　人口迁徙模型209

9.8.2　产品成本的计算211

9.8.3　情报检索模型212

9.9 习题214

第10章　后续课矩阵建模增补216

10.1　多项式插值问题216

10.2　坐标测量仪测定中的拟合问题217

10.3　天体轨道测量的曲线拟合问题219

10.4　静力学问题221

10.5　材料力学的静不定问题222

10.6　二自由度机械振动的模态分析224

10.7　交流稳态电路的复数矩阵解226

10.8　线性系统零输入响应的计算227

10.9　计算频谱用的DFT矩阵228

10.10　最优化有限冲激响应（FIR）数字滤波器设计230

10.11　信号流图的矩阵建模和计算机求解232

10.12 自动控制系统的矩阵建模235

结束语238

附录A　关于MATLAB基本部分函数索引的说明240

附录B　有关美国“用软件工具增强线性代数教学”计划的资料241

参考文献251