Matlab入门教程

作者：Daniel 时间：2020年7月30日

写给Matlab小白的教程。如果你已经安装了Matlab，手头有一堆Matlab教程，面对书中一堆术语和命令不知所措，那么，请看本教程，从零开始，快速上手。

Karl最近对Matlab产生了浓厚的兴趣，刚刚在电脑上安装了Matlab（如何安装，请关注公众号：大哉数学之为用，里面提供matlab安装包下载和安装教程）。他随便找了一本电子书教程，浏览了一下前两章，对Matlab有了一个基本的了解。

他决定在电脑上实际操作一下。正好，上中学的儿子问他数学问题，他就尝试用Matlab给儿子讲数学。

例1 已知球的半径 r = 2 r=2 r=2, 计算球的体积。如果已知球的体积为17，计算球的半径。

这是一个函数的自变量和函数值互求的问题。函数表达式为： V = 4 3 π r 3 V=\frac{4}{3}\pi r^3 V=34​πr3。

Karl从书上了解到，Matlab有科学计算器的功能，当然，这种计算功能对功能强大的Matlab来说是大材小用了，不过，这正是初学者快速上手的好例子。

只要告诉Matlab自变量取值，以及函数表达式，它就能算出结果了。Karl发现Matlab语句与数学中用到几乎没有差别，例如简单的代数运算符号如下表：

在命令行窗口输入：

按回车键，马上得到计算结果：

已知 V V V的值，计算半径 r r r, 思路一是可以将 r r r反解出来，然后像上面一样计算。这里，还可以用另一种思路：多项式求根。因为此时 r r r是代数方程 4 3 π r 3 − 17 = 0 \frac{4}{3}\pi r^3-17=0 34​πr3−17=0的根。

计算多项式的根的命令是：roots([多项式系数])，其中多项式系数是按降幂排列，缺项的要补0。

在命令行窗口继续输入：

得到结果：

这里前两个根是虚根，第三个等于球的半径，所以， r = 1.5951 r=1.5951 r=1.5951,当然这是一个近似值。

Karl希望将函数图像展示给儿子看，让他体会函数值随自变量变化而变化的函数本质。

Karl查了一下书中作图的部分，作图的命令有好几个，这里用fplot比较方便，f代表function, plot是画图的意思。fplot的语法如下：

注意：圆括号里三个项目用逗号隔开，区间用方括号，颜色用单引号括起来，所有符号都必须是英文输入状态下的符号。

Karl在这里踩了一个坑，他输入：

发现虽然画出了正确的图像，但是命令行窗口却出现了一大段红色警告:

这有点令他不舒服。他看不懂警告中的内容，于是搜索了一下，终于明白了，Matlab作图的原理是描点法，就是在定义域区间内，每隔一小段距离取一个图像上的点，当步长足够小的时候，就连成了一条曲线。

所以，这里r本质上是一个行矩阵（或称为数组）， ∗ r 3 *r^3 ∗r3 本质上是数组运算，而数组运算的符号要在乘号前加一个句点，也就是修改为如下语句：

这里符号.*是一个整体，表示前面的常数乘以一个数组。

Karl不喜欢Matlab的函数图像外面的那个方框，此外，他还想添加一谢文字说明，这些都不难：

得到的图像如下：

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