本书包括“软件基础”和“数学实验”两部分核心内容。其中,软件基础聚焦MATLAB的实用技能,具体包括:MATLAB的基本操作与基本运算、MATLAB程序设计语言、数据可视化与符号计算;数学实验部分紧密对接工科高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数、积分变换、数理方程等课程知识,共设置20个实验,每个实验均由实验背景、软件工具、实验目的、实验示例、实验任务、探究与思考6个部分系统构成。本书是数学基础课程的配套实验教材,既严格紧扣理论教学的基本内容,又结合实践需求进行了适当的拓展与延伸,实现理论与实践有机结合。
样章试读
目录
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第1篇 软件基础
1 MATLAB基本操作与基本运算 3
1.1 MATLAB软件的发展与基本功能 3
1.1.1 MATLAB的发展 3
1.1.2 MATLAB的主要功能 4
1.2 MATLAB系统操作界面与主要菜单 6
1.2.1 MATLAB操作界面 6
1.2.2 MATLAB的搜索路径 11
1.3 MATLAB的帮助功能 12
1.3.1 帮助界面 12
1.3.2 帮助命令 12
1.4 MATLAB的变量和数据操作 14
1.4.1 变量与赋值 14
1.4.2 数据的显示格式 15
1.4.3 内存变量的管理 17
1.5 MATLAB矩阵及其运算 18
1.5.1 矩阵的建立 18
1.5.2 矩阵的基本运算 21
1.5.3 矩阵的操作 24
1.5.4 行向量与多项式的关系运算 29
1.6 关系运算与逻辑运算 31
1.6.1 MATLAB常用数学函数 31
1.6.2 关系运算 32
1.6.3 逻辑运算 33
1.7 字符串 35
上机练习 37
2 MATLAB程序设计语言 38
2.1 M文件 38
2.1.1 M文件的建立与打开 38
2.1.2 M文件的分类 39
2.2 MATLAB程序控制结构 40
2.2.1 顺序结构 41
2.2.2 选择结构 42
2.2.3 循环结构 46
2.3 MATLAB函数的建立与调用 50
2.3.1 函数M文件 50
2.3.2 内联函数与匿名函数 51
2.3.3 函数的调用和变量传递 52
2.4 程序调试与程序优化 55
2.4.1 程序调试概述 55
2.4.2 MATLAB程序调试 56
2.4.3 程序优化 58
上机练习 59
3 数据可视化与符号计算 61
3.1 平面直角坐标系下绘制曲线 61
3.1.1 绘图函数 61
3.1.2 图形窗口管理及标注 62
3.1.3 绘图方法 64
3.2 空间直角坐标系下绘制曲线与曲面 64
3.2.1 绘图函数 64
3.2.2 三维空间绘图注意事项 65
3.3 符号计算 67
3.3.1 符号运算的基本操作 67
3.3.2 常用的符号对象操作命令 68
3.3.3 符号微积分运算 70
3.3.4 符号线性代数运算 72
3.3.5 符号方程求解 73
3.3.6 符号积分变换 75
上机练习 77
第2篇 数学实验
实验1 一元函数的微分 81
实验2 一元函数的图形与性态分析 90
实验3 非线性方程的近似解 102
实验4 定积分的近似计算 117
实验5 三维空间的几何图形 129
实验6 平面上的曲线拟合与曲线积分 141
实验7 无穷级数与无穷乘积的收敛性 150
实验8 泰勒公式与泰勒级数 159
实验9 周期函数的傅里叶级数 167
实验10 常微分方程初值问题的数值解 178
实验11 线性方程组与线性最小二乘法 189
实验12 多元函数最值与非线性最小二乘法 199
实验13 计算矩阵特征值的迭代方法 207
实验14 伪随机数的产生 221
实验15 随机数据的统计分析 229
实验16 共形映射与调和函数 248
实验17 傅里叶变换与信号的频谱分析 258
实验18 数学物理方程的数值解法 269
实验19 圆周率的计算方法 284
实验20 非线性迭代与混沌现象 294
参考文献 303