第1章 安装及使用前的准备/1
1.1 MATLAB简介/1
1.1.1 21世纪的科学计算语言/1
1.1.2 MATLAB的发展历史/3
1.1.3 MATLAB的应用和网上资源/4
1.2 MATLAB的桌面平台/5
1.2.1 启动MATLAB/5
1.2.2 桌面平台/5
1.3 帮助系统/8
1.3.1 联机帮助系统/8
1.3.2 命令窗口查询帮助/10
1.3.3 联机演示系统/12
1.3.4 常用的命令和技巧/14
1.4 MATLAB的搜索路径与扩展/15
1.4.1 MATLAB的搜索路径/15
1.4.2 扩展MATLAB的搜索路径/16
第2章 数值计算功能/18
2.1 MATLAB的数据类型/18
2.1.1 变量与常量/18
2.1.2 数字变量/20
2.1.3 字符串/22
2.1.4 矩阵/25
2.1.5 单元型变量/25
2.1.6 结构型变量/28
2.2 向量及其运算/30
2.2.1 向量的生成/30
2.2.2 向量的基本运算/32
2.2.3 点积、叉积及混合积的实现/32
2.3 矩阵及其运算/33
2.3.1 矩阵的生成/34
2.3.2 矩阵的基本数学运算/35
2.3.3 矩阵的基本函数运算/40
2.3.4 矩阵分解函数/46
2.3.5 特殊矩阵的生成/48
2.3.6 矩阵的一些特殊操作/50
2.4 数组及其运算/54
2.4.1 基本数组运算/54
2.4.2 数组函数运算/56
2.4.3 数组逻辑运算/56
2.5 多项式运算/58
2.5.1 多项式的表示方法/58
2.5.2 多项式运算/59
第3章 符号运算功能/63
3.1 符号表达式的生成/64
3.2 符号和数值之间的转换/65
3.3 符号函数的运算/66
3.3.1 复合函数运算/66
3.3.2 反函数运算/67
3.4 符号矩阵的创立/68
3.4.1 使用sym函数直接创建符号矩阵/68
3.4.2 用创建子阵的方法创建符号矩阵/68
3.4.3 将数值矩阵转化为符号矩阵/68
3.4.4 符号矩阵的索引和修改/69
3.5 符号矩阵的运算/69
3.5.1 基本运算/69
3.5.2 矩阵分解/71
3.5.3 矩阵的空间运算/72
3.5.4 符号矩阵的简化/73
3.6 符号微积分/75
3.6.1 符号极限/75
3.6.2 符号积分/76
3.6.3 符号微分和差分/77
3.7 符号代数方程求解/79
3.7.1 线性方程组的符号解法/79
3.7.2 非线性方程的符号解法/79
3.8 符号微分方程求解/80
3.9 符号函数的二维图/81
3.9.1 符号函数的简易绘图函数ezplot/81
3.9.2 绘制函数图函数fplot/82
3.10 图示化函数计算器/82
3.10.1 输入框的控制操作/83
3.10.2 命令按钮的操作/83
第4章 图形处理功能/86
4.1 二维图形/86
4.1.1 基本绘图命令/86
4.1.2 特殊的二维图形函数/90
4.2 三维图形/94
4.2.1 基本绘图命令/95
4.2.2 特殊的三维图形函数/99
4.3 四维表现图/102
4.4 图形处理的基本技术/103
4.4.1 图形的控制/103
4.4.2 图形的标注/106
4.4.3 图形的保持与子图/112
4.5 图形处理的高级技术/114
4.5.1 颜色映像/114
4.5.2 视角与光照/120
4.5.3 图像处理/124
4.5.4 图形的输出/127
4.6 图形窗口/127
4.6.1 图形窗口的菜单操作/127
4.6.2 图形窗口的工具栏/129
4.7 句柄图形/129
4.7.1 句柄图形的层次结构/129
4.7.2 句柄的访问/130
4.7.3 句柄的操作/131
4.8 图形用户界面操作GUI/135
4.8.1 GUI设计工具简介/136
4.8.2 GUI向导设计/141
4.8.3 GUI程序设计/144
4.9 动画/152
第5章 程序设计/155
5.1 M文件介绍/155
5.1.1 M文件的特点与形式/155
5.1.2 命令式文件/156
5.1.3 函数式文件/157
5.2 控制语句/158
5.2.1 循环语句/158
5.2.2 选择语句/161
5.2.3 分支语句switch-case-otherwise/162
5.2.4 人机交互语句/163
5.3 函数变量及变量作用域/165
5.4 子函数与局部函数/167
5.5 程序设计的辅助函数/168
5.6 程序设计的优化/172
5.7 程序调试/173
5.7.1 M文件错误的种类/173
5.7.2 错误的识别/174
5.7.3 调试过程/174
5.8 M文件的调用记录/176
5.9 函数句柄/177
5.9.1 函数句柄的创建和显示/177
5.9.2 函数句柄的调用和操作/178
第6章 应用程序接口/180
6.1 应用程序接口介绍/180
6.1.1 MEX文件/180
6.1.2 MATLAB计算引擎/182
6.1.3 MAT文件/182
6.2 MEX文件的编辑与使用/182
6.2.1 C语言MEX文件/183
6.2.2 FORTRAN语言MEX文件/185
6.3 MATLAB计算引擎/186
6.3.1 C语言MATLAB计算引擎/186
6.3.2 FORTRAN语言MATLAB计算引擎/188
6.4 MAT文件的编辑与使用/190
6.4.1 MATLAB中的数据处理/190
6.4.2 C语言MAT文件/190
6.4.3 FORTRAN语言MAT文件/193
6.5 创建独立应用程序/195
6.5.1 转化为C/C++语言程序/195
6.5.2 创建独立的可执行程序/197
6.6 与Word的接口——Notebook/198
6.6.1 Notebook的安装与启动/198
6.6.2 在Word中使用Notebook/199
第7章 MATLAB在计算方法中的应用/200
7.1 插值与拟合/200
7.1.1 Lagrange插值/200
7.1.2 Runge现象的产生和分段插值/201
7.1.3 Hermite插值/204
7.1.4 样条插值/205
7.1.5 最小二乘法拟合/208
7.1.6 快速Fourier变换简介/210
7.2 积分与微分/211
7.2.1 Newton-Cotes系列数值求积公式/212
7.2.2 Gauss求积公式/218
7.2.3 Romberg求积公式/221
7.2.4 Mote-Carlo方法简介/222
7.2.5 符号积分/223
7.2.6 微分和差分/223
7.3 求解线性方程组/225
7.3.1 直接解法/225
7.3.2 迭代解法的几种形式/228
7.3.3 线性方程组的符号解法/231
7.3.4 稀疏矩阵技术/232
7.4 求解非线性方程组/236
7.4.1 非线性方程的解法/236
7.4.2 方程组解法/240
7.4.3 非线性方程（组）的符号解法/243
7.5 特征值问题/243
7.5.1 特征值函数/243
7.5.2 广义特征值分解/244
7.5.3 其他分解/245
7.6 常微分方程的解法/246
7.6.1 欧拉方法/246
7.6.2 Runge-Kutta方法/249
7.6.3 刚性问题的解/251
7.6.4 常微分方程的符号解/253
第8章 MATLAB在复变函数中的应用/254
8.1 复数和复矩阵的生成/254
8.1.1 复数的生成/254
8.1.2 创建复矩阵/254
8.2 复数的运算/255
8.2.1 复数的实部和虚部/255
8.2.2 共轭复数/255
8.2.3 复数的模和辐角/255
8.2.4 复数的乘除法/256
8.2.5 复数的平方根/256
8.2.6 复数的幂运算/256
8.2.7 复数的指数和对数运算/257
8.2.8 复数的三角函数运算/257
8.2.9 复数方程求根/257
8.3 留数/258
8.4 Taylor级数展开/259
8.5 Laplace变换及其逆变换/260
8.6 Fourier变换及其逆变换/261
第9章 MATLAB在概率统计中的应用/263
9.1 统计量的数字特征/263
9.1.1 简单数学期望和几种均值/263
9.1.2 数据比较/265
9.1.3 累积和累和/265
9.1.4 方差和标准差/265
9.1.5 偏斜度和峰度/266
9.1.6 协方差和相关系数/267
9.1.7 协方差矩阵/268
9.2 常用的统计分布量/269
9.2.1 给定分布下的期望和方差/269
9.2.2 概率密度函数/270
9.2.3 概率值函数（概率累积函数）/272
9.2.4 分值点函数（逆概率累积函数）/274
9.2.5 随机数生成函数/275
9.3 参数估计/276
9.3.1 正态分布参数估计/277
9.3.2 指数最大似然参数估计/278
9.4 区间估计/279
9.4.1 Gauss-Newton法的非线性最小二乘数据拟合/279
9.4.2 非线性拟合和预测的交互图形工具/279
9.4.3 非线性最小二乘预测的置信区间/279
9.4.4 非线性模型的参数置信区间/280
9.4.5 非负最小二乘/280
9.5 假设检验/280
9.5.1 单个总体N(,2)均值 的检验/280
9.5.2 两个正态总体均值差的检验（t检验）/282
9.5.3 秩和检验/283
9.6 方差分析和回归诊断/284
9.6.1 方差分析/284
9.6.2 回归分析/286
9.7 统计图/287
9.7.1 直方图/287
9.7.2 角度扇形图/288
9.7.3 正态分布图/288
9.7.4 参考线/288
9.7.5 显示数据采样的盒图/288
9.7.6 对离散图形加最小二乘法直线/289
9.7.7 QQ图/289
第10章 MATLAB在运筹优化问题中的应用/291
10.1 线性优化/292
10.2 二次优化/295
10.3 非线性无约束优化问题/296
10.3.1 fminbnd/297
10.3.2 fminsearch/298
10.3.3 fminunc/298
10.3.4 options选项/301
10.4 最小二乘优化问题/303
10.4.1 最小二乘优化/303
10.4.2 最小二乘曲线/面拟合/305
10.5 非线性约束问题优化/306
10.5.1 函数介绍/306
10.5.2 应用举例/307
10.6 多任务“目标达到”问题的优化/309
10.7 非线性方程的优化解/311
第11章 MATLAB在偏微分方程解法中的应用/313
11.1 解简单Poisson方程/313
11.2 解Helmholtz方程并研究反射波/314
11.2.1 Helmholtz方程的求解/314
11.2.2 反射波的可视化研究/316
11.3 最小表面问题求解/317
11.4 使用子区域分解法解FEM问题/317
11.5 求解热传导方程/319
11.6 求解波形传递问题/321
11.7 使用自适应网格求解点力方程问题/323
11.8 使用矩形栅格解Poisson方程/325
第12章 MATLAB在建模仿真中的应用/327
12.1 Simulink快速入门/327
12.1.1 Simulink与建模仿真/327
12.1.2 创建一个简单模型/329
12.1.3 Simulink是如何工作的/330
12.1.4 创建一个复杂模型/333
12.2 运行仿真/338
12.2.1 使用窗口运行仿真/338
12.2.2 仿真参数的设置/340
12.3 模型的调试/344
12.3.1 Simulink调试器/344
12.3.2 在调试状态下运行仿真/345
12.3.3 设置断点/346
12.4 子系统及其封装技术/346
12.4.1 Simulink子系统/346
12.4.2 压缩子系统/347
12.4.3 子系统模块/348
12.4.4 封装技术概述/350
12.4.5 子系统到封装模块的转化/350
12.4.6 查看封装和解封装/351
12.5 回调/352
12.5.1 回调函数的介绍/352
12.5.2 基于回调的图形用户界面/353
12.6 S函数/354
12.6.1 什么是S函数/354
12.6.2 S函数模块/354
12.6.3 S函数是如何工作的/355
12.6.4 S函数中的几个概念/356
12.6.5 S函数动画/359
12.7 高级应用/363
12.7.1 算法选择/363
12.7.2 解法参数设置/365
12.7.3 代数环/367
12.7.4 改善仿真性能及精度/372
附录A MATLAB的设置/374
A.1 通用属性设置（General）/375
A.2 颜色属性设置（Colors）/375
A.3 命令窗口属性设置（Command Window）/376
A.4 编辑调试属性设置（Editor/Debugger）/377
A.5 帮助属性设置（Help）/377
A.6 当前文件夹属性设置（Current Folder）/378
A.7 工作空间属性设置（Workspace）/378
A.8 变量编辑器属性设置（Variable Editor）/379
A.9 GUIDE属性设置（GUIDE）/379
A.10 图形复制属性设置（Figure Copy Template）/380
附录B 主要函数命令注释/382
B.1 一般函数命令/382
B.2 运算符与运算/383
B.3 参数选择/384
B.4 数据类型和结构/385
B.5 数据分析和Fourier变换/386
B.6 基本矩阵和矩阵操作/387
B.7 基本数学函数/388
B.8 矩阵函数/389
B.9 稀疏矩阵/390
B.10 专用数学函数/391
B.11 时间函数/392
B.12 二维图/393
B.13 图形句柄/393
B.14 特殊图形/394
B.15 三维图/396
B.16 插值和多项式/397
B.17 语言程序设计/398
B.18 文件输入/输出函数/399
B.19 字符串函数/400
B.20 符号数学工具箱/400
B.21 统计工具箱/402
B.22 最优化工具箱/405
B.23 常微分方程解法（ODE）/406
附录C Simulink主要库和库函数介绍/407
参考文献/411