MatLab入门：矩阵运算与符号计算详解

第1章MATLAB入门是针对初学者的一门基础教程，主要目标是帮助读者深入了解MATLAB这款强大的数值计算和数据分析软件。MATLAB由美国CleverMoler博士在1980年为简化线性代数教学中的矩阵运算而创立，它的名字来源于“Matrix Laboratory”，旨在结合易用性、可靠性和专业性，以及高级科学计算的灵活性。 1.1 MATLAB语言概述 MATLAB语言最初是为教育和科研目的设计的，它发展至今已成为一种功能强大的通用编程语言。MATLAB支持矩阵运算，即使是简单的算术表达式，如Y=5，也被视作一个1x1的矩阵。此外，MATLAB的符号运算功能极其强大，能够进行符号表达式的数学分析，包括解代数方程、微积分、求解微分方程等，并能输出解析符号解。 MATLAB的绘图功能是其亮点之一，包括高级的二维和三维图形绘制，以及底层的句柄绘图，用户可以通过plot函数将计算结果直观地展示出来。软件还支持图形化编程，用结构图的形式构建动态系统的模型，无需复杂的代码编写。 MATLAB提供了众多工具箱，如主工具箱、符号数学工具箱、SIMULINK仿真工具箱等，覆盖了控制工程、信号处理、图像处理、通信、系统辨识、神经网络和金融等多个领域。这使得MATLAB成为一个高度集成且功能丰富的平台。 MATLAB具有良好的兼容性，可以与C语言和FORTRAN语言无缝对接，通过CMEX和FMEX函数实现跨平台交互。同时，它的容错机制使得即使在执行过程中出现错误，如试图除以零的情况，软件会给予警告并继续执行，不会中断工作。 最后，MATLAB采用开放式可扩充结构，所有的函数都可供用户自由修改和扩展，这种特性极大地推动了MATLAB在科研和工业界的应用范围不断扩大，使其成为现代数据科学和工程领域不可或缺的工具。通过本章的学习，读者将建立起对MATLAB基本概念、语法和常见功能的扎实理解，为进一步深入学习和实践打下坚实的基础。