作者在学习和工作中，借助MATLAB解决了很多工程问题，本书就是作者对MATLAB多年使用经验和感想的总结。

本书内容由浅入深，既有MATLAB基本函数的介绍，也有用MATLAB编写的专门计算程序。

全书通过330个实例配合理论讲解清晰地展示了利用MATLAB进行科学计算与工程分析的方法。

本书既可作为理工科本科生，MATLAB自学人员、爱好者的教材，也可作为工程技术人员，理工科硕士生、博士生的工具用书。

MATLAB是一款优秀的数学计算软件，在科学计算与工程分析中应用广泛。本书主要讲解了MATLAB(以R2007a为例)在这些方面的应用方法及使用技巧。

本书知识覆盖面广，包括数学计算的各应用方面，并通过330个实例指导读者进行有的放矢的学习。主要内容包括：MATLAB入门和基础知识、数据可视化与绘图、试验数据分析与处理、矩阵分析、数学分析、微分方程、优化设计、MATLAB联合编程等内容。

为方便读者学习和使用，我们提供了书中实例的源代码，读者可到www.khp.com.cn中下载。

本书内容由浅入深，既有MATLAB基本函数的介绍，也有用MATLAB编写的专门计算程序。所以，本书既可作为初学者的入门用书，也可作为工程技术人员、硕士生、博士生的工具用书。

第1章 MATLAB入门 1

 1.1 MATLAB的发展历程 1

1.1.1 什么是MATLAB 1

1.1.2 MATLAB的历史 2

1.1.3 MATLAB产品的最新版本——R2007a 4

 1.2 MATLAB平台 5

1.2.1 MATLAB的启动 5

1.2.2 MATLAB主窗口 5

1.2.3 命令窗口 6

1.2.4 历史窗口 7

1.2.5 当前目录窗口 7

1.2.6 工作空间管理窗口 7

 1.3 MATLAB帮助系统 8

1.3.1 联机帮助系统 9

1.3.2 命令窗口查询帮助系统 12

1.3.3 联机演示系统 14

1.3.4 常用命令和技巧 17

 1.4 MATLAB的搜索路径与扩展 18

1.4.1 MATLAB的搜索路径 19

1.4.2 MATLAB搜索路径扩展 20

第2章 MATLAB基础知识 21

 2.1 数据类型 21

2.1.1 变量与常量 22

2.1.2 MATLAB的数据类型 23

 2.2 运算符 40

2.2.1 算术运算符 40

2.2.2 关系运算符 40

2.2.3 逻辑运算符 41

 2.3 数值运算 41

2.3.1 向量的运算 41

2.3.2 多项式运算 42

 2.4 符号运算 46

2.4.1 符号表达式的生成 46

2.4.2 符号表达式的运算 47

2.4.3 符号与数值间的转换 50

2.4.4 符号矩阵 51

 2.5 M文件 56

2.5.1 命令文件 56

2.5.2 函数文件 57

 2.6 MATLAB程序设计 60

2.6.1 程序结构 60

2.6.2 程序的流程控制 68

2.6.3 交互式输入 74

2.6.4 程序调试 77

 2.7 函数句柄 80

2.7.1 函数句柄的创建与显示 80

2.7.2 函数句柄的调用与操作 81

 2.8 图形用户界面GUI 82

2.8.1 GUI设计向导 82

2.8.2 GUI设计工具 83

2.8.3 GUI控件 87

第3章 数据可视化与绘图 88

 3.1 图形窗口 88

3.1.1 图形窗口的创建 88

3.1.2 工具栏的使用 93

 3.2 数据可视化 97

3.2.1 离散情况 97

3.2.2 连续情况 98

 3.3 二维绘图 99

3.3.1 plot绘图命令 100

3.3.2 fplot绘图命令 105

3.3.3 ezplot绘图命令 108

3.3.4 其他坐标系下的绘图命令 110

 3.4 二维图形修饰处理 114

3.4.1 坐标轴控制 114

3.4.2 图形注释 117

3.4.3 图形放大与缩小 124

3.4.4 颜色控制 125

 3.5 三维绘图 126

3.5.1 三维曲线绘图命令 126

3.5.2 三维网格命令 128

3.5.3 三维曲面命令 133

3.5.4 柱面与球面 136

3.5.5 三维图形等值线 138

 3.6 三维图形修饰处理 145

3.6.1 视角处理 145

3.6.2 颜色处理 148

3.6.3 光照处理 152

 3.7 特殊图形的绘制 155

3.7.1 统计图形 155

3.7.2 离散数据图形 162

3.7.3 向量图形 166

 3.8 图像处理及动画演示 168

3.8.1 图像的读写 168

3.8.2 图像的显示及信息查询 170

3.8.3 动画演示 173

第4章 试验数据分析与处理 175

 4.1 曲线拟合 175

4.1.1 最小二乘法曲线拟合 175

4.1.2 直线的最小二乘拟合 179

 4.2 数值插值 181

4.2.1 Lagrange插值 181

4.2.2 Hermite插值 183

4.2.3 分段线性插值 185

4.2.4 三次样条插值 187

4.2.5 多维插值 188

 4.3 回归分析 190

4.3.1 一元线性回归 190

4.3.2 多元线性回归 191

4.3.3 部分最小二乘回归 194

 4.4 方差分析 200

4.4.1 单因素方差分析 201

4.4.2 双因素方差分析 203

 4.5 正交试验分析 207

4.5.1 正交试验的极差分析 207

4.5.2 正交试验的方差分析 210

 4.6 判别分析 213

4.6.1 距离判别 213

4.6.2 费歇判别 217

 4.7 多元数据相关分析 219

4.7.1 主成分分析 219

4.7.2 典型相关分析 220

 4.8 MATLAB数理统计基础 223

4.8.1 样本均值 223

4.8.2 样本方差与标准差 225

4.8.3 协方差和相关系数 226

4.8.4 数据比较 227

4.8.5 数据累积与累和 229

第5章 矩阵分析 231

 5.1 矩阵及其运算 231

5.1.1 矩阵的生成 231

5.1.2 矩阵的各种操作 243

5.1.3 矩阵的基本运算 250

 5.2 特征值与特征向量 258

5.2.1 标准特征值与特征向量问题 258

5.2.2 广义特征值与特征向量问题 260

5.2.3 部分特征值问题 261

 5.3 矩阵对角化 264

5.3.1 预备知识 264

5.3.2 具体操作 265

 5.4 Jordan标准形 267

5.4.1 Jordan标准形介绍 267

5.4.2 jordan命令 268

 5.5 矩阵的反射与旋转变换 269

5.5.1 两种变换简介 269

5.5.2 Householder反射变换 270

5.5.3 Givens旋转变换 272

 5.6 矩阵分解 275

5.6.1 Cholesky分解 275

5.6.2 LU分解 276

5.6.3 LDMT与LDLT分解 277

5.6.4 QR分解 280

5.6.5 SVD分解 283

5.6.6 Schur分解 284

5.6.7 Hessenberg分解 285

 5.7 线性方程组的求解 286

5.7.1 线性方程组基础 287

5.7.2 利用矩阵的逆（伪逆）与除法求解 288

5.7.3 利用行阶梯形求解 290

5.7.4 利用矩阵分解法求解 293

5.7.5 非负最小二乘解 298

 5.8 综合应用实例 299

第6章 数学分析 306

 6.1 极限、导数与微分 306

6.1.1 极限 306

6.1.2 导数与微分 308

 6.2 积分 310

6.2.1 定积分与广义积分 310

6.2.2 不定积分 312

 6.3 级数求和 313

6.3.1 有限项级数求和 313

6.3.2 无穷级数求和 314

 6.4 Taylor展开 315

6.4.1 Taylor定理 315

6.4.2 MATLAB实现方法 316

 6.5 Fourier展开 318

 6.6 积分变换 320

6.6.1 Fourier积分变换 320

6.6.2 Fourier逆变换 321

6.6.3 快速Fourier变换 322

6.6.4 Laplace变换 326

6.6.5 Laplace逆变换 327

 6.7 多元函数分析 328

6.7.1 多元函数的偏导 329

6.7.2 多元函数的梯度 330

 6.8 多重积分 332

6.8.1 二重积分 332

6.8.2 三重积分 335

第7章 微分方程 338

 7.1 常微分方程的数值解法 338

7.1.1 Euler方法 338

7.1.2 Runge-Kutta方法 341

7.1.3 Runge-Kutta方法解刚性问题 347

 7.2 常微分方程的符号解法 348

 7.3 常微分方程的仿真 349

 7.4 偏微分方程 354

7.4.1 偏微分方程简介 354

7.4.2 区域设置及网格化 355

7.4.3 边界条件设置 360

7.4.4 解椭圆型方程 362

7.4.5 解抛物型方程 366

7.4.6 解双曲型方程 368

7.4.7 解特征值方程 370

7.4.8 解非线性椭圆型方程 372

第8章 优化设计 374

 8.1 优化问题概述 374

8.1.1 背景 374

8.1.2 基本概念及分支 375

 8.2 线性规划 377

8.2.1 表述形式 377

8.2.2 MATLAB求解 378

 8.3 无约束优化问题 386

8.3.1 无约束优化算法简介 386

8.3.2 MATLAB求解 387

 8.4 约束优化问题 395

8.4.1 单变量约束优化问题 395

8.4.2 多元约束优化问题 397

8.4.3 Minimax问题 402

8.4.4 二次规划问题 406

 8.5 最小二乘优化 410

8.5.1 线性最小二乘优化 410

8.5.2 非线性最小二乘优化 415

8.5.3 最小二乘曲线拟合 418

 8.6 多目标规划 422

8.6.1 表述形式 422

8.6.2 MATLAB求解 423

 8.7 非线性方程（组）的求解 427

8.7.1 非线性方程的求解 427

8.7.2 非线性方程组的求解 428

 8.8 优化参数设置 430

8.8.1 设置优化参数 430

8.8.2 获取优化参数 433

第9章 MATLAB联合编程 435

 9.1 MATLAB与.NET联合编程 435

9.1.1 MATLAB Builder for .NET主要功能 435

9.1.2 MATLAB Builder for .NET原理 436

9.1.3 MATLAB Builder for .NET应用实例 438

9.1.4 .NET组件的另外一种建立工具—dotnettool 445

 9.2 MATLAB 与Excel联合编程 446

9.2.1 Excel Link安装与运行 446

9.2.2 Excel Link函数 448

9.2.3 Excel Link应用实例 449

9.2.4 Excel Link应用注意事项 451

9.2.5 MATLAB Builder for Excel 451

9.2.6 Excel Builder创建实例 451

 9.3 MATLAB与C/C++语言联合编程 453

9.3.1 独立应用程序 453

9.3.2 面向C/C++的DLL 454

附录A MATLAB R2007a的安装 459

 A.1 R2007a对系统的要求 459

 A.2 安装过程 459

附录B MATLAB R2007a供选择的组件 464

附录C MATLAB主要函数 468