商品描述
本書以MATLAB 2024為基礎,結合高等學校教師的教學經驗以及MATLAB在計算科學中的應用案例,講解數學計算和模擬分析的各種方法和技巧,是一本面向學生與零基礎讀者學習指南,幫助他們最終脫離書本,應用於工業生產實踐中。 本書內容包括MATLAB概述,MATLAB基礎知識,數組,矩陣,二維圖形繪制,三維圖形繪制,圖像處理,數據分析,高等數學計算,微分方程,App設計與動畫演示,優化設計,概率統計分析。本書覆蓋數學計算與模擬分析的各個方面,既有MATLAB基本函數的介紹,也有用MATLAB編寫的專門計算程序,利用函數解決不同數學應用問題,實例豐富而典型,包括兩章經典實例,將重點知識融入應用,指導讀者有的放矢地進行學習。 本書既可作為初學者的入門用書,也可作為工程技術人員、本科生、研究生的教材。
目錄大綱
前言
第1章 MATLAB概述
1.1 MATLAB簡介
1.2 MATLAB的特點
1.3 MATLAB 2024的新功能
1.4 MATLAB 2024的工作界面
1.4.1 標題欄
1.4.2 功能區
1.4.3 工具欄
1.4.4 命令行窗口
1.4.5 命令歷史記錄窗口
1.4.6 當前文件夾窗口
1.4.7 工作區窗口
1.4.8 圖像窗口
1.5 MATLAB的通用命令
1.6 設置MATLAB搜索路徑
1.6.1 MATLAB的搜索路徑
1.6.2 擴展MATLAB的搜索路徑
1.7 MATLAB的幫助系統
1.7.1 聯機幫助系統
1.7.2 幫助命令
第2章 MATLAB基礎知識
2.1 數據類型基本概念
2.1.1 整數類型
2.1.2 浮點類型
2.1.3 覆數
2.1.4 數值類型的顯示格式
2.1.5 常量與變量
2.1.6 數據轉換函數
2.2 MATLAB命令的組成
2.2.1 基本符號
2.2.2 功能符號
2.2.3 常用指令
2.3 運算符數學函數
2.3.1 三角函數
2.3.2 整數與小數轉換函數
2.3.3 基本數學函數
2.4 覆數運算
2.4.1 覆數的基本元素函數
2.4.2 覆數的基本參數
2.5 字符串
2.5.1 創建字符串
2.5.2 字符串操作函數
2.6 字典
2.6.1 創建字典
2.6.2 字典操作函數
2.7 MATLAB程序設計
2.7.1 表達式、表達式語句與賦值語句
2.7.2 程序結構
2.7.3 程序流程控制指令
2.7.4 人機交互語句
2.7.5 MATLAB程序的調試命令
第3章 數組
3.1 MATLAB中的數組
3.2 數組的創建
3.2.1 一維數組
3.2.2 二維數組
3.2.3 多維數組
3.3 特殊數值數組
3.3.1 無窮數組和非數值量數組
3.3.2 全0數組
3.3.3 測試數組
3.3.4 隨機數組
3.3.5 單位數組
3.4 特殊數組
3.4.1 元胞數組
3.4.2 結構體數組
3.5 數組元素運算
3.5.1 數組編輯器
3.5.2 數組元素的引用
3.5.3 數組元素的修改
3.5.4 數組的變維
3.5.5 數組元素狀態
3.6 操作數組
3.6.1 基本運算
3.6.2 向量的點積與叉積
3.6.3 判斷數組類型
3.6.4 旋轉與鏡像
3.6.5 抽取數組元素
3.6.6 串聯數組
3.6.7 其他常用的操作命令
第4章 矩陣
4.1 基本的矩陣函數
4.1.1 矩陣的基本參數
4.1.2 矩陣的轉置
4.1.3 矩陣範數
4.1.4 特徵值和特徵向量的基本概念
4.2 矩陣分解
4.2.1 奇異值分解
4.2.2 楚列斯基(Cholesky)分解
4.2.3 三角分解
4.2.4 LDMT與LDLT分解
4.2.5 QR分解
4.3 變換矩陣
4.3.1 常見的變換矩陣
4.3.2 Vandermonde矩陣
4.3.3 Hadamard矩陣
4.3.4 豪斯霍爾德矩陣
4.3.5 Jacobian矩陣
4.3.6 吉文斯變換矩陣
4.3.7 稀疏矩陣
4.3.8 覆數矩陣
4.3.9 階梯矩陣
第5章 二維圖形繪制
5.1 二維曲線的繪制
5.1.1 繪制二維圖形
5.1.2 多圖形顯示
5.1.3 函數圖形的繪制
5.2 圖形屬性設置
5.2.1 圖形窗口的屬性
5.2.2 坐標系與坐標軸
5.2.3 圖形註釋
第6章 三維圖形繪制
6.1 三維繪圖
6.1.1 三維曲線繪圖命令
6.1.2 三維網格命令
6.1.3 三維曲面命令
6.1.4 柱面與球面
6.1.5 三維圖形等值線
6.2 三維圖形修飾處理
6.2.1 視角處理
6.2.2 顏色處理
6.2.3 光照處理
第7章 圖像處理
7.1 圖像文件的讀寫
7.1.1 圖像的讀入
7.1.2 圖像的寫入
7.1.3 圖像信息查詢
7.1.4 像素及其統計特性
7.1.5 像素值統計
7.2 圖像的幾何運算
7.2.1 剪切圖像
7.2.2 圖像平移
7.2.3 圖像旋轉
7.2.4 圖像鏡像
7.2.5 圖像轉置
7.2.6 圖像合成
7.3 圖像幀製作影片
7.3.1 幀的基礎知識
7.3.2 多幀圖像製作影片
7.3.3 播放圖像影片
7.4 動畫演示
7.4.1 動畫幀
7.4.2 動畫線條
7.4.3 生成動畫
第8章 數據分析
8.1 數值插值
8.1.1 拉格朗日(Lagrange)插值
8.1.2 埃爾米特(Hermite)插值
8.1.3 分段線性插值
8.1.4 三次樣條插值
8.1.5 多維插值
8.2 曲線擬合
8.2.1 直線的最小二乘擬合
8.2.2 多項式擬和
8.2.3 穩健最小二乘擬合
8.3 傅里葉分析
8.3.1 傅里葉變換的定義
8.3.2 傅里葉變換濾波
8.3.3 傅里葉變換在圖像變換中的應用
第9章 高等數學計算
9.1 極限、導數
9.1.1 極限
9.1.2 導數
9.2 積分
9.2.1 定積分與廣義積分
9.2.2 不定積分
9.2.3 多重積分
9.3 積分變換
9.3.1 傅里葉(Fourier)積分變換
9.3.2