Matlab语言基础编程教程

MATLAB入门教程1．MATLAB的基本知识1-1、基本运算与数在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之彳麦，并按入Enter键即可。例如：>>（5*2+1.3-0.8）*10/25ans=4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代MATLAB运算彳麦的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。小提示：">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：x=（5*2+1.3-0.8）*10A2/25x=42此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及哥次运算（人）。小提示：MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variabledeclaration）。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言，必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问所干扰。若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最彳麦加上分号（；）即可，如下例：y=sin（10）*exp（-0.3*4A2）;若要显示变数y的值，直接键入y即可：>>yy=-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数：小整理：MATLAB常用的基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度angle(z)：复数z的相角(Phaseangle)sqrt(x)：开平方real(z):复数z的实部imag(z)：复数z的虚部conj(z)：复数z的共轭复数round(x)：四舍五入至最近整数fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数rat(x)：将实数x化为分数表示rats(x)：将实数x化为多项分数展开sign(x)：符号函数(Signumfunction)。当x<0时，sign(x)=-1；当x=0时，sign(x)=0;当x>0时，sign(x)=1。>小整理：MATLAB常用的三角函数sin(x)：正弦函数cos(x)：馀弦函数tan(x)：正切函数asin(x)：反正弦函数acos(x)：反馀弦函数atan(x)：反正切函数atan2(x,y)：四象限的反正切函数sinh(x)：超越正弦函数cosh(x)：超越馀弦函数tanh(x)：超越正切函数asinh(x)：反超越正弦函数acosh(x)：反超越馀弦函数atanh(x)：反超越正切函数变数也可用来存放向量或矩阵，并进行各种运算，如下例的列向量(Rowvector)运算：x=[1352];y=2*x+1y=37115小提示：变数命名的规则1.第一个字母必须是英文字母2.字母间不可留空格3.最多只能有19个字母，MATLAB会忽略多馀字母我们可以随意更改、增加或删除向量的元素：y(3)=2%更改第三个元素y=3725y(6)=10%加入第六个元素y=3725010y(4)=[]%删除第四个元素，y=372010在上例中，MATLAB会忽略所有在百分比符号(％)之彳爱的文字，因此百分比之彳麦的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算：x(2)*3+y(4)%取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算ans=9y(2:4)-1%取出y的第二至第四个元素来做运算ans=61-1在上例中，2:4代表一个由2、3、4组成的向量若对MATLAB函数用法有疑问，可随时使用help来寻求线上支援(on-linehelp):helplinspace小整理：MATLAB的查询命令help：用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵，键入helpinv即可得知有关inv命令的用法。(键入helphelp则显示help的用法，请试看看！)lookfor：用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令，可键入lookforinverse，MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令彳麦，即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对，详见彳麦叙。)将列向量转置(Transpose)彳麦，即可得到行向量(Columnvector):z=x'z=4.00005.20006.40007.60008.800010.0000不论是行向量或列向量，我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等：length(z)%z的元素个数ans=6max(z)%z的最大值ans=10min(z)%z的最小值ans=4小整理：适用於向量的常用函数有：min(x):向量x的元素的最小值max(x):向量x的元素的最大值mean(x):向量x的元素的平均值median(x):向量x的元素的中位数std(x):向量x的元素的差diff(x):向量x的相邻元素的差sort(x):对向量x的元素进行排序(Sorting)length(x):向量x的元素个数norm(x):向量x的欧氏(Euclidean)长度sum(x):向量x的元素总和prod(x):向量x的元素总乘积cumsum(x):向量x的累计元素总和cumprod(x):向量x的累计元素总乘积dot(x,y):向量x和y的内积cross(x,y):向量x和y的外积(大部份的向量函数也可适用於矩阵，详见下述。)若要输入矩阵，则必须在每一列结尾加上分号(；)，如下例：A=[1234;5678;9101112];A=123456789101112同样地，我们可以对矩阵进行各种处理：A(2,3)=5%改变位於第二列，第三行的元素值A=123456589101112B=A(2,1:3)%取出部份矩阵BB=565TOC\o"1-5"\h\zA=[AB']%将B转置彳麦以行向量并入AA=123455658691011125A（:,2）=[]%删除第二行（：代表所有列）A=13455586911125A=[A;4321]%加入第四列A=13455586911125321A（[14],:）=[]%删除第一和第四列（：代表所有行）A=586911125这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用，产生各种意想不到的效果，就看各位的巧思和创意。小提示：在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主（Column-oriented）的阵列（Array）因此对於矩阵元素的存取，我们可用一维或二维的索引（Index）来定址。举例来说，在上述矩阵A中，位於第二列、第三行的元素可写为A（2,3）（二维索引）或A（6）（一维索引，即将所有直行进行堆叠彳麦的第六个元素）。此外，若要重新安排矩阵的形状，可用reshape命令:B=reshape(A,4,2)%4是新矩阵的列数，2是新矩阵的行数B=TOC\o"1-5"\h\z5891256115小提示：A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来，成为一个行向量，而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言，reshape(A,8,1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。MATLAB可在同时执行数个命令，只要以逗号或分号将命令隔开：x=sin(pi/3);y=xA2;z=y*10,z=7.5000若一个数学运算是太长，可用三个句点将其延伸到下一行：z=10*sin(pi/3)*...sin(pi/3);若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数，可键入who：whoYourvariablesare:testfilex这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料，可键入：whosNameSizeBytesClassA2x464doublearrayB4x264doublearrayans1x18doublearrayx1x18doublearrayy1x18doublearrayz1x18doublearrayGrandtotalis20elementsusing160bytes使用clear可以删除工作空间的变数：clearAA???Undefinedfunctionorvariable'A'.另外MATLAB有些永久常数(Permanentconstants),虽然在工作空间中看不至L但使用者可直接取用，例如：Pians=3.1416下表即为MATLAB常用到的永久常数。小整理：MATLAB的永久常数i或j:基本虚数单位eps：系统的浮点(Floating-point)精确度inf：无限大，例如1/0nan或NaN：非数值(Notanumber),例如0/0pi:圆周率p(=3.1415926...)realmax：系统所能表示的最大数值realmin：系统所能表示的最小数值nargin:函数的输入引数个数nargin:函数的输出引数个数1-2、重复命令最简单的重复命令是for圈(for-loop),其基本形式为：for变数=矩阵；运算式；end其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行，来执行介於for和end之间的运算式。因此若无意外情况，运算式执行的次数会等於矩阵的行数。举例来说，下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonicsequence)：x=zeros(1,6);%x是一个16的零矩阵fori=1:6,x(i)=1/i;end在上例中，矩阵x最初是一个16的零矩阵，在for固中t变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列：formatrat%使用分数来表示数值disp(x)11/21/31/41/51/6for圈可以是多层的，下例产生一个16的Hilbert矩阵h,其中为於第i歹h第j行的元素为h=zeros(6);fori=1:6,forj=1:6,h(i,j)=1/(i+j-1);endenddisp(h)11/21/31/41/51/61/21/31/41/51/61/71/31/41/51/61/71/81/41/51/61/71/81/91/51/61/71/81/91/101/61/71/81/91/101/11小提示：预先配置矩阵在上面的例子，我们使用zeros来预先配置(Allocate)了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵，程式仍可执行，但此时MATLAB需要动态地增加(或减小)矩阵的大小，因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时，若能在事前知道其大小，则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。在下例中，for圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和：fori=h,disp(norm(i42);%印出每一行的平方和end1299/871282/551650/2343524/2933559/4431831/8801在上例中，每一次i的值就是矩阵h的一行，所以写出来的命令特别简洁。令一个常用到的重复命令是while圈，上基本.形式while条件式；运算式；end也就是说，只要条件示成立，运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子，我们可用while松原大胡，1x=zeros(1,6);%x是一个16的零矩阵i=1;whilei<=6,x(i)=1/i;i=i+1;endformatshort1-3、逻辑命令最简单的逻辑命令是if,...,end，其基本形式为：if条件式；运算式；endifrand(1,1)>0.5,disp('Givenrandomnumberisgreaterthan0.5.');endGivenrandomnumberisgreaterthan0.5.1-4、集合多个命令於一个M档案若要一次执行大量的MATLAB命令，可将这些命令存放於一个副档名为m的档案，并在MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名，因此通称M档案(M-files)。例如一个名为test.m的M档案，包含一连串的MATLAB命令，那麽只要直接键入test,即可执行其所包含的命令：pwd%显示现在的目录ans=D:\MATLAB5\bincdc:\data\mlbook%进入test.m所在的目录typetest.m%显示test.m的内容%ThisismyfirsttestM-file.%RogerJang,March3,1997fprintf('Startoftest.m!\n');fori=1:3,fprintf('i=%d--->iA3=%d\n',i,iA3);endfprintf('Endoftest.m!\n');test%执行test.mStartoftest.m!i=1——>iA3=1i=2--->1人3=8i=3--->iA3=27Endoftest.m!小提示：第一注解行(H1helpline)test.m的前两行是注解，可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是，第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能，以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说，test.m的第一注解行包含test这个字，因此如果键入lookfortest，MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案，因而test.m也会被列名在内。严格来说，M档案可再细分为命令集(Scripts)及函数(Functions)。前述的test.m即为命令集，其效用和将命令逐一输入完全一样，因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数，而且在命令集中设定的变数，也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Inputarguments)和输出引数(Outputarguments)来传递资讯，这就像是C语言的函数，或是FORTRAN语言的副程序(Subroutines)。举例来说，若要计算一个正整数的阶乘(Factorial)，我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m：functionoutput=fact(n)%FACTCalculatefactorialofagivenpositiveinteger.output=1;fori=1:n,output=output*i;end其中fact是函数名，n是输入引数，output是输出引数，而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数，直接键入函数名及适当输入引数值即可：y=fact(5)y=120(当然，在执行fact之前，你必须先进入fact.m所在的目录。)在执行fact(5)时，MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间(Temperaryworkspace)，将变数n的值设定为5，然彳麦进行各项函数的内部运算，所有内部运算所产生的变数(包含输入引数n、暂时变数i,以及输出引数output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕彳麦，MATLAB会将最彳麦输出引数output的值设定给上层的变数y，并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说，在呼叫函数时，你只能经由输入引数来控制函数的输入，经由输出引数来得到函数的输出，但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失，你并无法得到它们的值。小提示：有关阶乘函数前面(及彳麦面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘(即n!)时，可直接写成prod(1:n),或是直接呼叫gamma函数：gamma(n-l)。MATLAB的函数也可以是这式芯1Recursive),也就是说，一个函数可以呼叫它本身。举例来说，n!=n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法：functionoutput=fact(n)%FACTCalculatefactorialofagivenpositiveintegerrecursively.ifn==1,%Terminatingconditionoutput=1;return;endoutput=n*fact(n-1);在写一个递函数时，一定要包含结束条件(Terminatingcondition),否则此函数将会一再呼叫自己，永远不会停止，直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言，n==1即满足结束条件，此时我们直接将output设为1,而不再呼叫此函数本身。1-5、搜寻路径在前一节中，test.m所在的目录是d:\mlbook。如果不先进入这个目录，MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m,那麽就必须将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径(Searchpath)上。要检视MATLAB的搜寻路径，键入path即pathMATLABPATHd:\matlab5\toolbox\matlab\generald:\matlab5\toolbox\matlab\opsd:\matlab5\toolbox\matlab\langd:\matlab5\toolbox\matlab\elmatd:\matlab5\toolbox\matlab\elfund:\matlab5\toolbox\matlab\specfund:\matlab5\toolbox\matlab\matfund:\matlab5\toolbox\matlab\datafund:\matlab5\toolbox\matlab\polyfund:\matlab5\toolbox\matlab\funfund:\matlab5\toolbox\matlab\sparfund:\matlab5\toolbox\matlab\graph2dd:\matlab5\toolbox\matlab\graph3dd:\matlab5\toolbox\matlab\specgraphd:\matlab5\toolbox\matlab\graphicsd:\matlab5\toolbox\matlab\uitoolsd:\matlab5\toolbox\matlab\strfund:\matlab5\toolbox\matlab\iofund:\matlab5\toolbox\matlab\timefund:\matlab5\toolbox\matlab\datatypesd:\matlab5\toolbox\matlab\dded:\matlab5\toolbox\matlab\demosd:\matlab5\toolbox\tourd:\matlab5\toolbox\simulink\simulinkd:\matlab5\toolbox\simulink\blocksd:\matlab5\toolbox\simulink\simdemosd:\matlab5\toolbox\simulink\deed:\matlab5\toolbox\local此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处，可用which命令：whichexpod:\matlab5\toolbox\matlab\demos\expo.m很显然c:\data\mlbook并不在MATLAB的搜寻路径中，因此MATLAB找不到test.m这个M档案：whichtestc:\data\mlbook\test.m要将d:\mlbook加入MATLAB的搜寻路径，还是使用path命令：path（path,'c:\data\mlbook'）;此时d:\mlbook已加入MATLAB搜寻路径（键入path试看看），因此MATLAB已经"看"得到test.m:whichtestc:\data\mlbook\test.m现在我们就可以直接键入test,而不必先进入test.m所在的目录。小提示：如何在其启动MATLAB时，自动设定所需的搜寻路径？如果在每一次启动MATLAB彳麦都要设定所需的搜寻路径，将是一件很麻烦的事。有两种方法，可以使MATLAB启动彳麦，即可载入使用者定义的搜寻路径：.MATLAB的预设搜寻路径是定义在matlabrc.m（在c:\matlab之下，或是其他安装MATLAB的主目录下）,MATLAB每次启动彳麦，即自动执行此档案。因此你可以直接修改matlabrc.m,以加入新的目录於搜寻路径之中。.MATLAB在执行matlabrc.m时，同时也会在预设搜寻路径中寻找startup.m，若此档案存在，则执行其所含的命令。因此我们可将所有在MATLAB启动时必须执行的命令（包含更改搜寻路径的命令），放在此档案中。每次MATLAB遇到一个命令（例如test）时，其处置程序为：.将test视为使用者定义的变数。.若test不是使用者定义的变数，将其视为永久常数。.若test不是永久常数，检查其是否为目前工作目录下的M档案。.若不是，则由搜寻路径寻找是否有test.m的档案。.若在搜寻路径中找不到，则MATLAB会发出哔哔声并印出错误讯息。以下介绍与MATLAB搜寻路径相关的各项命令。1-6、资料的储存与载入有些计算旷日废时，那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中，以便将来可进行其他处理。MATLAB储存变数的基本命令是save,在不加任何选项（Options）时，save会将变数以二进制（Binary）的方式储存至副档名为mat的档案，如下述：save：将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案。savefilename：将工作空间的所有变数储存到名为filename.mat的二进制档案。savefilenamexyz:将变数x、y、z储存到名为filename.mat的二进制档案。以下为使用save命令的一个简例：who%列出工作空间的变数Yourvariablesare:BhjyansixzsavetestBy%将变数B与y储存至test.matdir%列出现在目录中的档案.2plotxy.docfact.msimulink.doctest.m~$1basic.doc..3plotxyz.docfirst.doctemp.doctest.mat1basic.docbook.dotgo.mtemplate.doctestfile.datdeletetest.mat%删除test.mat以二进制的方式储存变数，通常档案会比较小，而且在载入时速度较快，但是就无法用普通的文软体（例如pe2或记事本）看到档案内容。若想看到档案内容，则必须加上-ascii选项，详见下述：savefilenamex-ascii：将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。Savefilenamex-ascii-double：将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键（Tab）隔开。小提示：二进制和ASCII档案的比较在save命令使用-ascii选项彳麦，会有下列现象：save命令就不会在档案名称彳麦加上mat的副档名。因此以副档名mat结尾的档案通常是MATLAB的二进位资料档。若非有特殊需要，我们应该尽量以二进制方式储存资料。load命令可将档案载入以取得储存之变数：loadfilename：load会寻找名称为filename.mat的档案，并以二进制格式载入。若找不到filename.mat，则寻找名称为filename的档案，并以ASCII格式载入。loadfilename-ascii：load会寻找名称为filename的档案，并以ASCII格式载入。若以ASCII格式载入，则变数名称即为档案名称(但不包含副档名)。若以二进制载入，则可保留原有的变数名称，如下例：clearall;%清除工作空间中的变数x=1:10;savetestfile.datx-ascii%将x以ASCII格式存至名为testfile.dat的档案loadtestfile.dat%载入testfile.datwho%列出工作空间中的变数Yourvariablesare:testfilex注意在上述过程中，由於是以ASCII格式储存与载入，所以产生了一个与档案名称相同的变数testfile，此变数的值和原变数x完全相同。1-7、结束MATLAB有三种方法可以结束MATLAB：.键入exit.键入quit.直接关闭MATLAB的命令视窗(Commandwindow)数值函数N[expr]表达式的机器精度近似值N[expr,n]NSolve[lhs==rhs,var]NSolve[eqn,var,n]表达式的n位近似值，n为任意正整数求方程数值解求方程数值解，结果精度到n位NDSolve[eqns,y,{x,xmin,xmax}]微分方程数值解NDSolve[eqns,{y1,y2,...},{x,xmin,xmax}]微分方程组数值解x0为初值，寻找方程数值解FindRoot[lhs==rhs,{x,x0}]FindRoot[lhs==rhs,{x,xstart,xmin,xmax}]NSum[f,{i,imin,imax,di}]数值求和，di为步长NSum[f,{i,imin,imax,di},{j,..},..]多维函数求和NProduct[f,{i,imin,imax,di}]函数求积NIntegrate[f,{x,xmin,xmax}]函数数值积分优化函数：FindMinimum[f,{x,x0}]以x0为初值，寻找函数最小值FindMinimum[f,{x,xstart,xmin,xmax}]ConstrainedMin[f,{inequ},{x,y,..}]inequ为线性不等式组，f为x,y..之线性函数，得到最小值及此时的x,y..取值ConstrainedMax[f,{inequ},{x,y,..}]同上LinearProgramming[c,m,b]解线性组合c.x在m.x>=b&&x>=0约束下的最小值，x,b,c为向量,m为矩阵LatticeReduce[{v1,v2...}]向量组vi的极小无关组数据处理：Fit[data,funs,vars]用指定函数组对数据进行最小二乘拟和data可以为{{x1,y1,..f1},{x2,y2,..f2}..}多维的情况emp:Fit[{10.22,12,3.2,9.9},{1,x,xA2,Sin[x]},x]Interpolation[data]对数据进行差值,data同上，另外还可以为{{x1,{f1,df11,df12}},{x2,{f2,.}..}指定各阶导数InterpolationOrder默认为3次，可修改ListInterpolation[array]对离散数据插值，array可为n维ListInterpolation[array,{{xmin,xmax},{ymin,ymax},..}]FunctionInterpolation[expr,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax},..]以对应expr[xi,yi]的为数据进行插值Fourier[list]对复数数据进行付氏变换InverseFourier[list]对复数数据进行付氏逆变换Min[{x1,x2...},{y1,y2,...}]得到每个表中的最小值Max[{x1,x2...},{y1,y2,...}]得到每个表中的最大值Select[list,crit]将表中使得crit为True的元素选择出来Count[list,pattern]将表中匹配模式pattern的元素的个数Sort[list]将表中元素按升序排列Sort[list,p]将表中元素按p[e1,e2]为True的顺序比较list的任两个元素e1,e2,实际上Sort[list]中默认p=Greater集合论：Union[list1,list2..]表listi的并集并排序Intersection[list1,list2..]表listi的交集并排序Complement[listall,list1,list2...]从全集listall中对listi的差集九、虚数函数Re[expr]复数表达式的实部Im[expr]复数表达式的虚部Abs[expr]复数表达式的模Arg[expr]复数表达式的辐角Conjugate[expr]复数表达式的共轭十、数的头及模式及其他操作Integer_Integer整数RealReal实数Complex_Complex复数RationalRational有理数(*注：模式用在函数参数传递中，如MyFun[Para1_Integer,Para2_Real]规定传入参数的类型，另外也可用来判断If[Head[a]==Real,...]*)IntegerDigits[n,b,len]数字n以b近制的前len个码元RealDigits[x,b,len]类上FromDigits[list]IntegerDigits的反函数Rationalize[x,dx]把实数x有理化成有理数，误差小于dxChop[expr,delta]将expr中小于delta的部分去掉，dx默认为10A-10Accuracy[x]给出x小数部分位数,对于Pi,E等为无限大Precision[x]给出x有效数字位数,对于Pi,E等为无限大SetAccuracy[expr,n]设置expr显示时的小数部分位数SetPrecision[expr,n]设置expr显示时的有效数字位数卜一、区间函数Interval[{min,max}]区间[min,max](*Solve[3x+2==Interval[{-2,5}],x]*)IntervalMemberQ[interval,x]x在区间内吗？十二、矩阵操作IntervalMemberQ[interval1,interval2]IntervalUnion[intv1,intv2...]IntervalIntersection[intv1,intv2...]区间的交区间2在区间1内吗？区间的并a.b.c或Dot[a,b,c]矩阵、向量、张量的点积Inverse[m]矩阵的逆Transpose[list]矩阵的转置Transpose[list,{n1,n2..}]将矩阵list第k行与第nk列交换Det[m]矩阵的行列式Eigenvalues[m]特征值Eigenvectors[m]特征向量Eigensystem[m]特征系统，返回{eigvalues,eigvectors}LinearSolve[m,b]解线性方程组m.x==bNullSpace[m]矩阵m的零空间，即m.NullSpace[m]==零向量RowReduce[m]m化简为阶梯矩阵Minors[m,k]m的所有k*k阶子矩阵的行列式的值（伴随阵，好像是）MatrixPower[mat,n]阵mat自乘n次Outer[f,list1,list2..]listif的参数的到的矩阵Outer[Times,list1,list2]给出矩阵的外积SingularValues[m]m的奇异值，结果为{u,w,v},m=Conjugate[Transpose[u]].DiagonalMatrix[w].vPseudoInverse[m]m的广义逆QRDecomposition[m]QR分解SchurDecomposition[m]Schur分解LUDecomposition[m]LU分解Mathematica函数大全--运算符及特殊符号、运算符及特殊符号Line1;执行Line，不显示结果Line1,line2顺次执行Line1，2，并显示结果??name关于系统变量name的全部信息!command执行Dos命令n!N的阶乘!!filename显示文件内容<>filename打开文件写Expr>>>filename打开文件从文件末写()结合率[]函数{}一个表<*MathFun*>在c语言中使用math的函数(*Note*)程序的注释#n第n个参数##所有参数rule&把rule作用于后面的式子%前一次的输出%%倒数第二次的输出%n第n个输出var::note变量var的注释"Astring"字符串?name关于系统变量name的信息Context上下文a+ba-ba*b或aba/baAbbaseAAnumlhs&&rhslhs||rhs!lha++,--+=,-=,*=,/=>,<,>=,<=,==,!=lhs=rhslhs:=rhslhs:>rhslhs->rhsexpr//funnameexpr/.ruleexpr//.ruleparam_param__、系统常数Pi加减乘除乘方以base为进位的数且或非自加1，自减1同C语言逻辑判断（同c）立即赋值建立动态赋值建立替换规则建立替换规则相当于filename[expr]将规则rule应用于expr将规则rule不断应用于expr知道不变为止名为param的一个任意表达式（形式变量）名为param的任意多个任意表达式（形式变量）3.1415的无限精度数值2.17828...的无限精度数值展开表达式展开表达式化简表达式将特殊函数等也进行化简展开所有的幂次形式按复数实部虚部展开化简expr中的特殊函数合并同次项合并x1,x2,...的同次项通分部分分式展开对var的部分分式展开约分展开表达式Catalan0.915966..卡塔兰常数EulerGamma0.5772高斯常数GoldenRatio1.61803...黄金分割数DegreePi/180角度弧度换算I复数单位Infinity无穷大-Infinity负无穷大ComplexInfinity复无穷大Indeterminate不定式三、代数计算Expand[expr]Factor[expr]Simplify[expr]FullSimplify[expr]PowerExpand[expr]ComplexExpand[expr,{x1,x2...}]FunctionExpand[expr]Collect[expr,x]Collect[expr,{x1,x2,...}]Together[expr]Apart[expr]Apart[expr,var]Cancel[expr]ExpandAll[expr]ExpandAll[expr,patt]FactorTerms[poly]FactorTerms[poly,x]FactorTerms[poly,{x1,x2...}]Coefficient[expr,form]Coefficient[expr,form,n]Exponent[expr,form]Numerator[expr]Denominator[expr]ExpandNumerator[expr]ExpandDenominator[expr]TrigExpand[expr]TrigFactor[expr]TrigFactorList[expr]TrigReduce[expr]TrigToExp[expr]ExpToTrig[expr]RootReduce[expr]ToRadicals[expr]展开表达式提出共有的数字因子提出与x无关的数字因子提出与xi无关的数字因子多项式expr中form的系数多项式expr中formAn的系数表达式expr中form的最高指数表达式expr的分子表达式expr的分母展开expr的分子部分展开expr的分母部分展开表达式中的三角函数给出表达式中的三角函数因子给出表达式中的三角函数因子的表对表达式中的三角函数化简三角到指数的转化指数到三角的转化