matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון hit · exp. functs. description abs...

50
מבוא ל מבוא לMatlab Matlab ל מבוא ל מבואMatlab Matlab .1 העבודה סביבת הכרת. .2 מתמטיות ופונקציות בסיסיות פעולות. .3 מטריצות- הגדרתן, בסיסיות פעולות עליהן ומניפולציות. .4 כיתה תרגילי.

Upload: others

Post on 26-Oct-2019

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ל למבוא MatlabMatlabמבוא MatlabMatlabמבוא למבוא ל

.הכרת סביבת העבודה1.

.פעולות בסיסיות ופונקציות מתמטיות2.

פעולות בסיסיות , הגדרתן -מטריצות3..ומניפולציות עליהן

.תרגילי כיתה4.

Page 2: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מידע מידעמקורות OnlineOnlineמקורות OnlineOnlineמקורות מידעמקורות מידע

http://www.mathworks.com/academia/student_center/tutorials/launchpad.html

http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical‐Engineering‐and‐Computer‐Science/6‐Engineering and Computer Science/6094January‐‐IAP‐‐2009/LectureNotes/index.htm2009/LectureNotes/index.htm

Matlab - מבוא ל2

Page 3: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודה

Matlab - מבוא ל3

Page 4: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודהסרגל כליםסרגל כלים

Matlab - מבוא ל4

Page 5: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודהPreferencesPreferences

Matlab - מבוא ל5

Page 6: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודה))EditorEditor((עורךעורך

Matlab - מבוא ל6

Page 7: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודה))EditorEditor((עורךעורך

Matlab - מבוא ל7

Page 8: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודהPath browserPath browser

הוספת ספריות

קליק כפוללפתיחת קובץל

Matlab - מבוא ל8

Page 9: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הכרת סביבת העבודההכרת סביבת העבודהWork spaceWork space

קליקל

תא נוכחי

כפוללפתיחת

מערך מערך

מספר שורות ומספר עמודות של המערך

Matlab - מבוא ל9

Page 10: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

בעבודה למרחב הקשורות בעבודהפקודות למרחב הקשורות פקודות הקשורות למרחב בעבודהפקודות הקשורות למרחב בעבודהפקודות

:לדוגמא» who» whoYour variables are:a b c

10

a b c

Matlab - מבוא ל

Page 11: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

MatlabMatlab - - סוגי קבצים בסוגי קבצים ב

לעבוד "נוח" לא ארוכה פעולות סדרת לבצע מעוניינים כאשר - m קבציMATLABלל .MATLAB-השלהפקודותבחלון

.m.* סיומת עם כקובץ אותה ולשמור תוכנית את לכתוב מומלץ זה במקרהEditor-החלוןדרךמבוצעתוהרצתםעריכתם כתם .Editorה חלוןדרךמבוצעתוהרצתםער:m קבצי סוגי 2 קיימים

.1script–הנמצא המידעעלפועלים.פלטמחזיריםאו קלטמקבליםאינם.העבודה במרחב הפקודות להקלדת שקול .העבודה במרחב

הם הפנימיים המשתנים כל .פלט להחזיר או קלט לקבל יכולים –פונציה2.הנתונהלפונקציהמקומיים .הנתונהלפונקציהמקומיים

ככסmatקבצי .וערכיהםמשתניםהמאכסניםקבצים–matקבצי

fi .גרפים המאכסניםקבצים–figקבצי

Matlab - מבוא ל11

Page 12: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

קקסוגי קבצים של גרפיםסוגי קבצים של גרפים

Matlab - מבוא ל 12

Page 13: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

משתנים שמות לקביעת משתניםכללים שמות לקביעת כללים לקביעת שמות משתניםכללים לקביעת שמות משתניםכללים

, תווים לשמות משתנים 31 -מוקצים עד ל Matlab -בM tl bנוסף תו כל יתעלם Matlabיתעלם כל תו נוסף.

).לא בספרה או סימן(כל שם חייב להתחיל באות . underscore-ספרות ותו ה,שם יכול לכלול אותיות ,_

.אין אפשרות לרווחים בשם

יהוו name -ו Nameולכן case sensitiveהשמות הם שונים שמות .שני שמות שוניםשני

Matlab - מבוא ל13

Page 14: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מספרים מספרים מספריםמספריםהעשרוני לרישום ברישוםMatlabמכירבנוסף כם כם ברישום Matlabמכיר, בנוסף לרישום העשרוני

בכדי לציין את הפקטור של eהמדעי המשתמש באות העשרונית . החזקה העשרוניתהחזקה

:לדוגמא75 7 5 107

3

5 7 5 102 3 2 10ee −

= ⋅

− = ⋅

האותיות באמצעות מיוצגים קומפלקסיים jאוiמספרים

2 3 2 10e − = ⋅

ות ם באמצעות האות וצג ם מ ם קומפלקס , jאו iמספר -הם מספרים חוקיים ב 1+3jאו 5iלדוגמא המספרים

MatlabMatlab.

Matlab - מבוא ל14

Page 15: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מוגדרים מוגדריםקבועים קבועים מוגדריםקבועים מוגדריםקבועים

Matlab - מבוא ל 15

Page 16: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פעולות מתמטיות בסיסיותפעולות מתמטיות בסיסיותa b⋅a b÷a b

E lS b lO ti ExampleSymbolOperation

5 + 3+addition, a + b

23 - 12-subtraction, a - b

3 14 * 0 85*multiplication 3.14 * 0.85*multiplication,

56 / 8 = 8 \ 56/ or \division,

5 ^ 2^power,

ל -פעולותסדר או חיבור ,חילוק או כפל ,חזקות :הבא בסדר לימין משמאל יבוצע החישוב הפנימיים הסוגריים .בסוגריים שימוש י"ע הסדר את לשנות ניתן .חיסור

16

.ראשוניםיחושבוביותר

Matlab - מבוא ל

Page 17: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פונקציות מתמטיותפונקציות מתמטיותDescriptionTrig functions DescriptionTrig functions

קק

Inverse cotangentacot

Inverse hyperbolic cosineacosh

Inverse cosineacos

Hyperbolic cosecantcsch

Cosecantcsc

Hyperbolic cotangentcoth

Inverse hyperbolic cosecantacsch

Inverse hyperbolic cotangentacoth

g

Inverse cosecantacsc

yp

Sinesin

Hyperbolic secantsech

Secantsec

Inverse sineasin

Inverse hyperbolic secantasech

Inverse secantasec

Inverse hyperbolic cosecantacsch

H b li t tt h

Tangenttan

Hyperbolic sinesinh

Sinesin

Four quadrant inverse tangentatan2

Inverse tangentatan

Inverse sineasin Hyperbolic tangenttanh

Inverse hyperbolic tangentatanh

H b li ih

Cosinecos

Matlab - מבוא ל 17

Hyperbolic cosingcosh

cotangentcot

Page 18: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

המשךהמשך - - פונקציות מתמטיות פונקציות מתמטיות

ExponentialexpPower^DescriptionExp. Functs.

Magnitudeabs

DescriptionComplex Functs.

B 2 l i hl 2Base 10 logarithmlog10Natural logarithmlogExponentialexp

Imaginary partimagComplex conjugateconjPhase angle [radians]angle

g

Square rootsqrtBase 2 powerpow2Base 2 logarithmlog2

Sort vector into complexcplxpairTrue for real valuesisrealReal partrealImaginary partimag

Next higher power of 2nextpow2

Form complex from real and imaginary parts

complex

Sort vector into complex pairs

cplxpair

Matlab - מבוא ל 18

g y p

Page 19: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

בסיסייםבסיסייםחישוביםחישובים ם שוב םח שוב םח ס םבס ס בס

סביבת העבודה מאפשרת חישובים נומריים ישירים: ENTERהתוצאה מתקבלת מיד עם הקשת

» 12.3*(11.34+9.88)/3.3ans =

79.0927» 1+sin(pi/6)/(2+cos(pi/12))ans =

1.1686» sqrt(1+tan(pi/12)/(1+sin(pi/2)))» sqrt(1+tan(pi/12)/(1+sin(pi/2)))ans =

1.0649

Matlab - מבוא ל19

Page 20: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

כלליות לגבי חישובים בסיסייםכלליות לגבי חישובים בסיסייםהערות הערות

MATLAB אינו מתחשב ברווחים לדוגמא:

» 2*4+2 * 5ans =

18

MATLAB, אם לא הוגדר משתנה עבור התוצאה. ansישתמש במשתנה ברירת המחדל

Matlab - מבוא ל20

Page 21: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

בסיסייםהערותהערות חישובים לגבי בסיסייםכלליות חישובים לגבי כלליות כלליות לגבי חישובים בסיסייםכלליות לגבי חישובים בסיסייםהערותהערות

/ )SLASH( סימן החלוקה בסקלארים הוא.

\ )BACK SLASH (ייתן את הערך הרסיפרוקאלי בסקלארים.

בסוף הפקודה יגרום להצגת “;”העדר הסימן . התוצאה המחושבת

.)“ … מטרד”יכול להוות (

↑)up arrow( קריאה לפקודה האחרונה.

Matlab - מבוא ל21

Page 22: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

בסיסייםדוגמאותדוגמאות בסיסייםלחישובים לחישובים לחישובים בסיסייםלחישובים בסיסייםדוגמאותדוגמאות

:הצגת מספרים מרוכבים אפשרית בצורה פולארית או קרטזיתל

M =M∠ ⋅ = +θ θe a bij

M = a b tan (b / aa Mcos b Msin

2 2 1+ == =

−θθ θ

)a Mcos b Msin = =θ θ

:הפקודות המתאימות הן

» M=abs(c1)M =

» a=real(c1)a =

2.2361

» teta=angle(c1)

1

» b=imag(c1)

22

teta =1.1071

b = 2

Matlab - מבוא ל

Page 23: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

בסיסייםדוגמאותדוגמאות בסיסייםלחישובים לחישובים לחישובים בסיסייםלחישובים בסיסייםדוגמאותדוגמאות

: פתרון משוואה ריבועית עם שורשים מרוכבים

» a=3;b 8» b=8;

» c=13;» solution1=(-b+sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a)» solution1 ( b+sqrt(b 2 4 a c))/(2 a)solution1 =-1.3333 + 1.5986i» solution2=(-b-sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a)solution2 =

1 3333 1 5986i

Matlab - מבוא ל 23

-1.3333 - 1.5986i

Page 24: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פורמטיםפורמטיםפורמטיםפורמטים

Integer מוצג תמיד כInteger.

Real ספרות לאחר הנקודה 4מוצג תמיד ב.

אם המספר המוצג מחוץ לתחום התוצאה תוצג תמיד .Scientific Notationב

או formatי שימוש בפקודת “ניתן לעקוף חוקים אלו עFileבתפריטpreferencesבסעיף Fileבתפריט preferencesבסעיף

>> format

Matlab - מבוא ל 24

Page 25: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פורמטיםפורמטיםפורמטיםפורמטים

format shortformat longf t h t

3.1416(ספרות 15) 3.141592653589793 1416*10^+000 (5 di it + )format short e

format long eformat short g

3.1416*10^+000 (5 digits +exp)3.141592653589793*10^+000 (15 d +exp)best of format short or format short eformat short g

format long gformat hex

best of format short or format short ebest of format long or format long e234.bbc -hexadecimal, floating point

format bankformat +f

3.14 -two decimal digitspositive,negative or zero335/113 ti l i tiformat rat 335/113 rational approximation

Matlab - מבוא ל25

Page 26: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פורמטיםפורמטים פורמטיםפורמטיםדוגמאותדוגמאות דוגמאותדוגמאות

»format short % 5 digits»format short % 5 digits355/113ans = 3 14163.1416

» format long % 15 digits» 355/113ans =

3.14159292035398»format short e % 5 digits+exponent» 355/113 ans = 3.1416e+000» format long e % 16 digits+exponent » 355/113ans =

26

ans 3.141592920353983e+000

Matlab - מבוא ל

Page 27: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

פורמטיםפורמטים פורמטיםפורמטיםדוגמאותדוגמאות דוגמאותדוגמאות

» format short g % best fixed or floating point format% with 16 digits + exponent % with 16 digits exponent

» 355/113ans =3 14163.1416» format long g % best fixed or floating point format

% with 16 digits + exponent355/113» 355/113

ans =3.14159292035398

Matlab - מבוא ל 27

Page 28: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

עזרעזרפקודותפקודות עזרעזרפקודותפקודותמהתוכנה סיוע וע מהתוכנהלקבלת לקבלת ס

help command

נותן את עזרה לפקודה או פונקציה ל שורות הפתיחה של כל פקודה או ל

פונקציה lookfor key word or command or function

Pל iל לפונקציות Pointerמאפשר קבלתהמכילות את מילת המפתח

:לדוגמה>> lookfor hexadecimalDEC2HEX Convert decimal integer to hexadecimal string.HEX2DEC Convert hexadecimal string to decimal integer.HEX2NUM Convert IEEE hexadecimal to double precision numberHEX2NUM Convert IEEE hexadecimal to double precision number.HEX2NUM Hexadecimal string to number.NUM2HEX Number to hexadecimal string.HEX2BIN Convert hexadecimal strings to binary strings.

Matlab - מבוא ל 28

Page 29: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מטריצותמטריצות נתון כל .MATLAB-ב הבסיסית הנתונים ארגון יחידת הינה מטריצהמטריצהמטריצהידיעללמעשהמיוצגמורכבאוממשימספרי מטריצה .מטריצהידי-עללמעשהמיוצג,מורכבאוממשי–מספרי-חד מטריצה של פרטי מקרה הינו וקטור .ממדי- דו מערך ידי- על מיוצגת.מימדית של גדולה קבוצה על מתמטיות פעולות ביצוע מאפשר במטריצות שימוש.איבר כל עבור הפעולה על לחזור מבלי ,איבריםמרובעיםבסוגרייםשימושי"עתעשהMATLABבמטריצההגדרת מרובעיםבסוגרייםשימושי"עתעשהMATLAB-במטריצההגדרת

איברים בין הפרדה לצורך .";"- ב יסומן שורות בין מעבר .] . . . [ .","- ב אוברווחלהשתמשניתן,בשורה

11 12 12 1

11 11 11 1

n

n

a a a aa a a a⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥

M x N

,ן,

11 11 11 1

11 11 11 1

n

nA a a a a⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥⎢ ⎥

M x N

1 11 11m mna a a a⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

29

מספר שורותמספר עמודות

Matlab - מבוא ל

Page 30: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ידנית ידניתהגדרה הגדרה ידניתהגדרה ידניתהגדרה2 3 : 2x3נגדיר מטריצה מסדר

A=[1,2,3;5,6,7]

A = .מפריד בין איברי השורה,

השורות; בין מפריד1 2 3 5 6 7

ן השורות; ד ב .מפר

Matlab - מבוא ל 30

Page 31: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ידנית ידניתהגדרה הגדרה ידניתהגדרה ידניתהגדרהעמודה וקטורי של שורה בתור מטריצה להגדיר גם צה בתור שורה של וקטור עמודה:ניתן ר מטר תן גם להגד :נ

>> B = [ [1 2 3]' [2 4 7]' [3 5 8]']

B = 1 2 3B 1 2 3 2 4 53 7 83 7 8

Matlab - מבוא ל 31

Page 32: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ידנית ידניתהגדרה הגדרה:קיימותמטריצותמתתגדולהמטריצהלהרכיבניתן

הגדרה ידניתהגדרה ידנית:קיימותמטריצות-מתתגדולהמטריצהלהרכיבניתן

1 5 b 1 2 9» a=1:5,b=1:2:9a =

1 2 3 4 51 2 3 4 5b =

1 3 5 7 9

» c=[a b]c =

1 2 3 4 5 1 3 5 7 9Matlab - מבוא ל32

Page 33: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הגדרת מטריצותהגדרת מטריצותמדידת אורך מטריצות או ווקטוריםמדידת אורך מטריצות או ווקטורים

] size(A)=[m,n]מדידת גודל מטריצה , ] ( )m=2, n=3: במקרה שלנו התשובה

וקטור גודל מסדר(מדידת )1xnמטריצה )1xnמטריצה מסדר(מדידת גודל וקטורb=[1 3 5] ,

L=length(b).L=3: התשובה

Matlab - מבוא ל 33

Page 34: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הגדרת מטריצותהגדרת מטריצותפונקציות להגדרת מטריצותפונקציות להגדרת מטריצות

F=zeros(m,n):יצירת מטריצת אפסיםאפסים איבריה שכל מטריצה (mxn)יצירת (mxn)יצירת מטריצה שכל איבריה אפסים

O=ones(m,n): יצירת מטריצת אחדים(mxn)יצירת מטריצה שכל איבריה אחדים

פונקצית בעזרת אלכסונית מטריצה ת diagיצירת ת בעזרת פונקצ צה אלכסונ רת מטר diagצ b=[1 2 3 4 7],אשר מקבלת כקלט את האלכסון

B=diag(b)ואז Bואז diag(b)nxn ,I=eye(n)יצירת מטריצת היחידה מסדר

Matlab - מבוא ל34

Page 35: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הגדרת מטריצותהגדרת מטריצותמטריצות אקראיותמטריצות אקראיות

:randפונקצית :U[0,1] 1- ל 0הגרלת ערכים המפולגים אחיד בין

R=rand(m,n)

:randnפונקצית ל 1ל0)ל(ל .1-ל0בין)נורמאלית(הגרלת ערכים המפולגים גאוסית

:1ווריאנס , 0כלומר ממוצע

R=randn(m,n)

Matlab - מבוא ל35

Page 36: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הגדרת מטריצותהגדרת מטריצותיצירת ווקטורים עם ערכים קבועיםיצירת ווקטורים עם ערכים קבועים

:קיימות שתי דרכים ליצירת וקטורים עוקבים:כאשרs:d:fמבנה :כאשר s:d:fמבנה

s :ערך התחלתיd:למעלה קפיצה למטה/פקטור d:צה למעלה .למטה/פקטור קפf :ערך סיום

הבאx=s:d:fכאשר הוקטור את :יוצר :יוצר את הוקטור הבא,x=s:d:fכאשרx=[s s+d s+2d s+3d……..s+(n-1)d]

לnכאשר שווה יהיה מוגדר לא n=(fאשר s)/d+1 n=(f-s)/d+1-אשר לא מוגדר יהיה שווה ל,nכאשר1-ערכו שווה ל, לא מצוין dכאשר

Matlab - מבוא ל 36

Page 37: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

הגדרת מטריצותהגדרת מטריצותיצירת ווקטורים עם ערכים קבועיםיצירת ווקטורים עם ערכים קבועים

?מה הבעיה במבנה הקודם :linspace(s,f,n)פונקצית ת :linspace(s,f,n)פונקצ

בעל פקטור קפיצה nיצירת וקטור באורך d=(f-s)/(n-1)( ) ( )

100יוצר וקטור בעל x=linspace(0,10,100)לדוגמא d=10/99דגימות שהמרווח קפיצה

חשוב מומלץ להשתמש ברישום dכאשר הפקטור חשוב nכאשר מספר האיברים.(s:d:f)הקודם )ק )

.linspace-מומלץ להשתמש ב

Matlab - מבוא ל 37

Page 38: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותקריאה ממטריצהקריאה ממטריצה

The element in row i and column j of A is denotedThe element in row i and column j of A is denotedby A(i,j). For example, A(4,2) is the number in thefourth row and second column. For the magicfourth row and second column. For the magicsquare, A(4,2) is 15. So to compute the sum of theelements in the fourth column of A, type:yp

A(1 4) + A(2 4) + A(3 4) + A(4 4)A(1,4) + A(2,4) + A(3,4) + A(4,4)

This subscript producesThis subscript producesans =34

38

34Matlab - מבוא ל

Page 39: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותקריאה ממטריצהקריאה ממטריצה

16 3 2 13⎡ ⎤5 10 11 89 6 7 12

A

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥

=9 6 7 124 15 14 1

⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

2עמודה 3⎛ ⎞ 3שורה

(:, 2)

3106

A

⎛ ⎞

=⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟

( )(3,:) 9 6 7 12A =

3שורה

615⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

( )

Matlab - מבוא ל39

Page 40: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותשורה שורהמחיקת עמודהעמודה//מחיקת קת שורה קת שורהמח עמודהעמודה//מח

You can delete rows and columns from a matrix using just a pair of b k t St t ithsquare brackets. Start with:

מחיקת עמודה מחיקת שורה

⎡ ⎤

(3,: [) ]X =

16 2 135 11 8

X

⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥

16 3 2 13⎡ ⎤⎢ ⎥

9 7 124 14 1

X ⎢⎢⎢

= ⎥⎥⎥

⎣ ⎦

5 10 11 84 15 14 1

X ⎢= ⎥⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦4 14 1⎣ ⎦

40

⎣ ⎦

Matlab - מבוא ל

Page 41: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותשיחלוףשיחלוף

16 3A =

⎡ ⎤⎢ ⎥

1 3 2 32 1 2

i ii i

B+ −⎡ ⎤

⎢ ⎥⎣ ⎦

=5 10

A = ⎢ ⎥⎣ ⎦ 2 1 2i i⎢ ⎥+ −⎣ ⎦

1 3 2i i⎡ ⎤16 5

X A ⎡′= =⎤

⎢ ⎥

1 3 22 3 1 2

i iX

iB

i− −⎡ ⎤

⎢ ⎥+ +⎣′ =

⎦=

3 10X A= = ⎢ ⎥

⎣ ⎦2 3 1 2i i+ +⎣ ⎦

1 3 2i i+ +⎡ ⎤1 3 22 3

.1 2

i ii

Bi

X ′+ +⎡ ⎤

⎢ ⎥− −⎣=

⎦=

41

⎣ ⎦Matlab - מבוא ל

Page 42: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותאריתמטיות אריתמטיותפעולות פעולות

לא כאשר .מערכים בין פעולות מאפיין MATLAB- ב "." הסימן כללי באופןלנוהמוכרתההתייחסותבדרך(מטריצותכאלהמערכיםאלמתייחסים

ות תמט ותפעולות אר תמט פעולות אר

לנו המוכרתההתייחסותבדרך(מטריצותכאלהמערכיםאלמתייחסים איברים זוגות על מבוצעת החשבונית הפעולה ,)לינארית מאלגברה.תואמים

» a=[1 2];b=[3 4];» c=a.*bc =

3 8 באלגברה כמו מטריצות הכפלת מייצג נקודה ללא כפל בסימן שימוש

:תואמיםמטריצותממדיומחייבליניארית :תואמיםמטריצותממדיומחייבליניארית» c=a*b'c =c =

11Matlab - מבוא ל42

Page 43: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצות∗∗∗∗∗∗∗∗

פעולות אריתמטיותפעולות אריתמטיות[ 1 2 ] b [b1 b2 b ]a = [a1 a2 . . . an] , b = [b1 b2 . . . bn]

c - scalar

a + c = [a1+c a2+c . . . an+c] מערךחיבור סקלר ו

a c = [a1 c a2 c . . . an c] הכפלת סקלר במערך

a + b = [a1+b1 a2+b2 . . . an+bn] חיבור מערכים

a . b = [a1 b1 a2 b2 . . . an bn] הכפלת איברי מטריצות

a . / b = [a1/b1 a2/b2 . . . an/bn] חילוק ימני עבור כל איבר

a . \ b = [a1\b1 a2\b2 . . . an\bn] חילוק שמאלי עבור כל איבר

a . ^c = [a1^c a2^c . . . an^c]

c . ^a = [c^a1 c^a2 . . . c^an]

פעולות בחזקה

עבור כל איבר במערך

43

[ ]

a . ^b = [a1^b1 a2^b2 . . . an^bn]

ך

Matlab - מבוא ל

Page 44: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותדוגמאותדוגמאות --פעולות אריתמטיות פעולות אריתמטיות

Matlab - מבוא ל44

Page 45: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותדוגמאותדוגמאות --פעולות אריתמטיות פעולות אריתמטיות

Matlab - מבוא ל45

Page 46: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותנוספות נוספותפונקציות פונקציות

det(A) –הדטרמיננטה של המטריצה.ות נוספות ות נוספותפונקצ פונקצ

rank(A)–דרגת המטריצה. ( )

inv(A)ההופכית למטריצההמטריצה inv(A)–למטריצההמטריצה ההופכית.

sum(A)– מחזירה וקטור שורה של הסכום של כל.Aעמודה של המטריצה

reshape(A,m,n)-המטריצהשלהממדיםשינוי A p ( , , ))A להכיל חייבת m*n אברים(.

Matlab - מבוא ל46

Page 47: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

מניפולציות במטריצותמניפולציות במטריצותנוספות נוספותפונקציות דוגמאותדוגמאות--פונקציות

Th d t i t f thi ti l t i h t b

דוגמאותדוגמאות--פונקציות נוספותפונקציות נוספות

The determinant of this particular matrix happens to be zero, indicating that the matrix is singular:

Because the matrix is singular, it does not have an inverse. If you try to compute the inverse with:

Matlab - מבוא ל47

Page 48: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

תרגילי כיתהתרגילי כיתה

הבאים1 הביטויים את :חשב :חשב את הביטויים הבאים1.

2π⎛ ⎞2sin7π⎛ ⎞

⎜ ⎟⎝ ⎠

( )3tan cos 58π π⎛ ⎞ +⎜ ⎟

⎝ ⎠4

3

8100.53

⎝ ⎠

⋅ 3

5

0.537 1

24 42−

+

Matlab - מבוא ל 48

24 42+

Page 49: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ךךהמשךהמשך--תרגילי כיתהתרגילי כיתה:πהקלד את הפקודות הבאות ובחן את השוני בהצגת המספר . 2

pi format long gformat longpi

piformat hex

format short epi

piformat bank

format long epi

piformat +

format short gpi

piformat rat

Matlab - מבוא ל 49

pi

Page 50: Matlab ל אובמ - מכון טכנולוגי חולון HIT · Exp. Functs. Description abs Magnitude Complex Description Functs. l 2 B 2 lih log10 Base 10 logarithm log Natural

ךךהמשךהמשך--תרגילי כיתהתרגילי כיתההעבודה3 בשולחן אותן והצג הבאות המטריצות את :צור צות הבאות והצג אותן בשולחן העבודה. 3 : צור את המטר

7 2 .5⎡ ⎤⎢ ⎥3 .1 0 5 2 5 0

2 2 5A

π

⎢ ⎥⎢ ⎥=⎢ ⎥2 2 5

5 7 .8 0 .7 5π −⎢ ⎥

⎢ ⎥⎣ ⎦

0 : 2 : 1 0B 0 : 2 : 1 0B =

Matlab - מבוא ל 50

7 ( 3 , 3 )C o n e s= ⋅