基本信息
内容简介
数学书籍
MATLAB以其独特的魅力,改变了传统数学实验与建模的观念,从而成为解决数学实验与建模的有利工具。本书以MATLAB R2013a为平台,从实用的角度出发,由浅入深地全面介绍大学数学中基本数学实验的内容。全书共分10章,前9章主要介绍了MATLAB数学实验与建模基础知识、MATLAB软件编程基础、MATLAB绘制功能、MATLAB数值分析、MATLAB数学建模、MATLAB方程(组)的求解、MATLAB的优化设计、MATLAB的智能优化算法、MATLAB的Simulink仿真等内容,第10章总结性地介绍了数学实验与建模的实际应用,让读者进一步领略到MATLAB功能的强大及应用范围的广泛。
本书主要用作大学“数学实验”和“数学建模”课程的教材,也可以作为广大在校本科生和研究生的学习用书,还可以作为广大科研人员、学者、工程技术人员的参考用书。
目录
第1章 MATLAB数学实验与建模基础知识 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的发展史 1
1.1.2 MATLAB R2013的新特性 3
1.1.3 MATLAB的特点 3
1.1.4 MATLAB的应用 5
1.2 MATLAB安装、启动、退出及卸载 6
1.2.1 MATLAB安装 6
1.2.2 MATLAB启动和退出 11
1.2.3 MATLAB卸载 11
1.3 MATLAB工作环境 12
1.3.1 命令窗口 12
1.3.2 工作空间窗口 14
1.3.3 命令历史窗口 15
1.4 MATLAB帮助系统 16
1.4.1 帮助浏览器 17
1.4.2 命令帮助系统 18
1.5 数学建模 20
1.5.1 建模背景 20
前言
MATLAB是当今最优秀的科技应用软件之一,以其强大的科学计算与可视化功能、简单易用、开放式扩展环境,特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持,在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
随着MATLAB版本的不断更新,其功能越来越强,使它在诸如一般数值计算、数字信号处理、系统识别、自动控制、振动理论、时序分析与建模、优化设计、神经网络控制、化学统计学、动态仿真系统、特殊函数和图形领域表现出一般高级语言难以比拟的优势,并可以方便地用于几乎所有的科学和工程计算的各个方面。可以说,MATLAB不仅是一种编程语言,而且在广义上是一种语言开发系统。
数学实验以问题为载体,应用数学知识建立数学模型,以计算机为手段,以数学软件为工具,以学生为主体,通过实验解决实际问题。数学实验是数学模型方法的初步实践,而数学模型方法是用数学模型解决实际问题的一般数学方法,它根据实际问题的特点和要求,做出合理的假设,使问题简化,并进行抽象概括,建立数学模型,然后研究求解所建的数学模型方法与算法,利用数学软件求解数学模型,最后将所得的结果运用到实践中。
“数学实验与建模”课程将经济数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体。通过数学实验课程,可提高学生学习经济数学的积极性,提高学生对数学的应用意识,并培养学生用所学的数学知识、经济学知识和计算机技术去认识问题和解决经济问题的能力。学生自己动手建立模型,能计算并体验解决实际问题的全过程,了解数学软件的使用,也培养了学生的科学态度与创新精神。
近几年来,各高校积极推进计算机基础教育改革,在计算机基础教育的培养目标、课程体系、教学内容、教学方法与手段等方面进行了认真研究和实践,取得了巨大的成绩。随着计算机软件技术的发展,涌现出许多优秀的数学软件,其中MATLAB以功能强、效率高、简单易学等特点,在数学类科技应用软件中及数值计算、数学建模方面首屈一指,避免了传统学习数学实验与建模的繁琐与枯燥。
随着数学实验与建模发展的需要,结合MATLAB的功能特点,我们编写了《MATLAB数学实验与建模(第2版)》,本书具有以下特点。
* 结构合理、内容全面:本书首先介绍了数学实验与建模基础知识、MATLAB软件编程基础等内容,然后逐章介绍了MATLAB在数学实验与建模的具体应用。根据读者的学习习惯和内容的梯度合理安排,更加适合读者学习。
* 由浅入深、详略得当:本书系统地介绍了MATLAB软件编程基础、数值分析、数学建模等内容,着重介绍了怎样利用MATLAB解决数学实验与建模等问题。最后一章还专门给出了一些MATLAB应用实例,使读者做到学以致用。
* 实用性强:书中每介绍一个概念或函数都给出相应的用法及实例进行说明,使读者快速掌握MATLAB及其在数学实验与建模中的应用。
* 图文并茂:对于程序的运行结果,本书给出了大量的图形,图文并茂,具有很强的可读性。
通过本书的学习,读者不仅可以全面掌握MATLAB编程和开发技术,还可以提高快速分析和解决实际问题的能力,从而能够在最短的时间内,以最好的效率解决实际数学建模中遇到的问题,提高工作效率。
全书分为10章,其各章内容概述如下。
第1章:介绍了MATLAB数学实验与建模基础知识,主要包括MATLAB特性与功能、MATLAB工作环境、数学建模等内容。
第2章:介绍了MATLAB软件编程基础,主要包括MATLAB变量、数据类型、矩阵和数组、矩阵与数组的运算、矩阵的分解等内容。
第3章:介绍了MATLAB绘制功能,主要包括MATLAB二维绘图、三维绘图、动画与声音、图形用户界面等内容。
第4章:介绍了MATLAB数值分析,主要包括随机数、统计参数、多项式、数值积分、常微分方程等内容。
第5章:介绍了MATLAB数学建模,主要包括插值、拟合、回归分析、方差分析等内容。
第6章:介绍了MATLAB方程(组)的求解,主要包括线性方程的求解、线性方程组的求解、非线性方程的求解、非线性方程组的求解等内容。
第7章:介绍了MATLAB的优化设计,主要包括线性规划、非线性规划、多目标规划、整数规划、动态规划等内容。