Некоторые арифметические и логические операции

Комплексные данные

В системе MATLAB по умолчанию переменным i и j присвоено значение Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru . В этой связи следует предупредить об опасности, связанной с присвоением указанным переменным новых значений (например, при их использовании в качестве параметров цикла, что часто встречается в программах на языке FORTRAN). Чтобы избежать подобной ситуации перед началом работы с комплексными числами следует выполнять команду

>> clear i, j

Задание комплексных чисел

>> x=1+i

x=

1.0000 + 1.0000i

>> y=3-4i

y=

3.0000 - 4.0000i

Другой вариант задания комплексных чисел с помощью функции complex

>> x=complex(1,1)

x=

1.0000 + 1.0000i

>> y= complex (3,-4)

y=

3.0000 - 4.0000i

Вычисление произведений комплексных чисел

>> x*y

ans=

7.0000 - 1.0000i

Вычисление Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

>> z=sqrt(x)

z=

1.0967 + 0.4551i

>> a=y^3

a=

-1.1700e+02 - 4.4000e+01i

>> b=abs(x)

b=

1.4142

Вычисление действительной (p=Re y)и мнимой (q=Im y) частей комплексного числа y с помощью стандартных функций real и imag

>> p=real(y)

p=

>> q=imag(y)

q=

-4

Нахождение числа, комплексно сопряженного числу y

>> conj(y)

ans=

3.0000 + 4.0000i

Такого же результата можно добиться, располагая апостроф вслед за комплексным значением

>> w=3+4i’

w=

3.0000 - 4.0000i

Вычисление cos y

>> cos(y)

ans=

-27.0349+3.8512i

Некоторые приемы работы с матрицами и векторами

Примеры

1. Задание вектор строки (одномерного массива)

>> u1=[1 1 4]

u1=

1 1 4

>> whos u1

Name Size Bytes Class Attributes

u1 1x3 24 double

Для задания вектор - строки используются квадратные скобки, в которых числовые данные отделяются друг от друга пробелами или запятыми.

2. Задание вектор - столбца (одномерного массива)

>> v=[3; 1; -2;]

v=

-2

>> whos v

Name Size Bytes Class Attributes

v 3x1 24 double

Заметим, что в качестве разделителей у вектор – столбца используются точки с запятыми.

3. Транспонирование вектора

>> h=v’

h=

3 1 -2

>> whos v

Name Size Bytes Class Attributes

h 1x3 24 double

4. Задание вектора с помощью числового диапазона

>> r=2: 0.2 : 3

r=

2.0000 2.2000 2.4000 2.6000 2.8000 3.0000

>> whos r

Name Size Bytes Class Attributes

r 1x6 48 double

Таким образом, значения компонент вектора, вычисляемые по закону арифметической прогрессии, формируются по шаблону: начальное значение: шаг: конечное значение.

5. Поэлементное умножение векторов

>> a=[1 2 4];

>> b=[3 2 0];

>> a*b

ans=

3 4 0

6. Создание матрицы (двумерного массива)

>> A=[4 -1 1; 3 2 6; 10 2 25]

A=

4 -1 1

3 2 6

10 2 25

>> whos r

Name Size Bytes Class Attributes

A 3x3 72 double

7. Выделение заданного столбца матрицы (двумерного массива)

>> A(:,3)

ans=

8. . Выделение заданной строки матрицы (двумерного массива)

>> A(2,:)

ans=

3 2 6

Некоторые арифметические и логические операции

Операции над числовыми величинами

символ Выполняемое действие  
+ Покомпонентное (поэлементное) сложение числовых массивов одинаковой размерности; добавление скалярной величины к каждому элементу массива
- Покомпонентное (поэлементное) вычитание числовых массивов одинаковой размерности; вычитание скалярной величины от каждого элемента массива
* Умножение матриц в соответствии с правилами линейной алгебры; умножение всех элементов массива на скаляр
.* Покомпонентное умножение элементов массивов одинаковой размерности
/ Деление скаляра на скаляр; покомпонентное деление всех элементов массива на скаляр; A/B=A*B Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru (A, B – квадратные матрицы одного порядка
\ A\B=A Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru *B (левое матричное деление, А – квадратная матрица)
.\ A. \В - покомпонентное деление элементов массивов одинаковой размерности
^ Возведение скаляра в любую степень; вычисление целой степени квадратной матрицы
.^ Покомпонентное возведение в степень элементов массива
Вычисление сопряженной матрицы
.’ Транспонирование матрицы

Операции сравнения

== Проверка на равенство
Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru Проверка на неравенство
> Проверка на «больше»
>= Проверка на «больше или равно»
< Проверка на «меньше»
<= Проверка на «меньше или равно»

Элементарные математические функции

ВСТРОЕННЫЕ ФУНКЦИИ

Функция Обозначение в системе MATLAB
Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru y=sqrt(x)
Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru y=exp(x) вычисляет экспоненциальную функцию от элементов числового массива. Области определения и значений могут быть комплексными.
y=ln x y=log(x) вычисляет натуральный логарифм от элементов числового массива. Области определения и значений могут быть комплексными.
y=lg x y=log10(x) вычисляет десятичный логарифм от элементов числового массива. Области определения и значений могут быть комплексными.
y=sin x y=sin(x) вычисляет синус от элементов числового массива. Области определения и значений могут быть комплексными. Углы измеряются в радианах.  
y=cos x y=cos(x) вычисляет косинус от элементов числового массива. Области определения и значений могут быть комплексными. Углы измеряются в радианах.  
y=tg x y=tan(x)
y=arcsin x y=asin(x)
y=arccos x y=acos(x)
y=arctg x y=atan(x)
y=ctg x y=cot(x)
y=arcctg x y=acot(x)
y=sec x y=sec (x)
Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru y=abs(x)

К лабораторной работе:

Записать на алгоритмическом языке следующие арифметические выражения:

1. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

(atan(x^2)-cos(sqrt(y))/(x^(1/3)+x^3)

2. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

exp(-(x-1))+y^(z-1)+log(x+2)^2

3. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

log(y-5)^2-sin(2*x^2)+(x*z)^y

4. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

Задание. Написать программу вычисления

1. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

2. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

3. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

4. Некоторые арифметические и логические операции - student2.ru

Для выполнения создается М-файл. Ниже приведен текст М-файла.

k=2; r=2; x=2; y=1;

r1=abs(x)^(5*x*y)+tan(3*k)

x=.5;

r2=sqrt(log(x)^2+1)+3*x^(1/3)

x=1;y=2;z=3;

r3=(x+3*y)/(2*z)-3*abs(x)*exp(x+y)/(x+y)+1/(1+1/(1+1/x))

x=0.3;

r4=sin(x/2)^3+cos(x^2)-2*cos(3*x)^(1/5)

Для просмотра результатов работы операторов знак «;» не ставится.

Результаты (в командном окне)

r1=

1.0237e+003

r2=

3.5978

r4=

-18.2522

r4=

-0.8193

Наши рекомендации