关于Matlab对矩阵的简单操作

由于明天的线代机考,现整理一些能用上的简单操作以方便记忆

基础命令:

求矩阵的逆:

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inv

求矩阵对应的行列式的值:

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det

求矩阵A的转置:

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A’

求矩阵的秩:

1
rank

讲矩阵化为最简阶梯型:

1
rref

将输出格式化为分数:

1
format rat

设置未知数x:

1
syms x

求齐次方程组

已知矩阵A

第一步:r = rank(A)

第二步:y = null(A,’r’)

所求出的矩阵的列向量就是基础解系

eg:
齐次方程组的矩阵A

求秩

解得

所以基础解系为

x1 = x2 = x3 =

求非齐次方程组

已知增广矩阵A

第一步:r = rank(A)

第二步:y = null(A,’r’)

所得矩阵列向量开始向下数,有几个未知数就数几位,这是通解

最后一列为特解,确定元素的个数同上

eg:增广矩阵A

解得

其齐次通解为

x =

特解为

k2 =

所以原方程通解为

y = k1*x1 +k2

求A的伴随矩阵

A = det(A) inv(A)

求AX = B 中的矩阵X

X = inv(A) * B

求过渡矩阵

已知矩阵A和B,则C是从A过渡到B的过渡矩阵

C = inv(A) * B

对向量进行基坐标转换

已知由一组基组成的矩阵A,和需要转换的向量b

则转换后的向量a

a = inv(A) * b

一个小注意

当输出的结果带有“*”号时,是指一个无限接近与0的数,直接写成0即可

###前文是考试内容(1~4章)

###当时不知道,顺便把后面的也整理了一下(哎…)

求特征值

已知矩阵A

特征值为eig(A)

求特征向量

已知矩阵A

求出特征值后,求出|λE+A|=0的通解即可

判断矩阵A是否正定

已知矩阵A

第一种方法:eig(A)

当所有特征值都是正数时就正定

第二种方法:chol(A)

当矩阵不是正定时他会报错

将数据输出到文件

matlab下将数据输出到文件的语句与c语言的文件语句基本是一样的

文件的打开与关闭

1.打开文件

在读写文件之前,必须先用fopen函数打开或者创建文件,并指定该文件进行的操作方式。

fopen的调用格式为:

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fid=fopen(文件名,‘打开方式’)

[说明]其中fid用于存储文件句柄值,如果返回的句柄值大于0,则说明文件打开成功。文件名用字符串形式,表示待打开的数据文件。

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‘r’:只读方式打开文件(默认的方式),该文件必须已存在。
‘r+’:读写方式打开文件,打开后先读后写。该文件必须已存在。
‘w’:打开后写入数据。该文件已存在则更新;不存在则创建。
‘w+’:读写方式打开文件。先读后写。该文件已存在则更新;不存在则创建。
‘a’:在打开的文件末端添加数据。文件不存在则创建。
‘a+’:打开文件后,先读入数据再添加数据。文件不存在则创建。
//另外,在这些字符串后添加一个“t”,如‘rt’或‘wt+’,则将该文件以文本方式打开;如果添加的是“b”,则以二进制格式打开,这也是fopen函数默认的打开方式。

2.关闭文件

文件在进行完读、写等操作后,应及时关闭,以免数据丢失。

关闭文件用fclose函数,调用格式为:

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sta=fclose(fid)

[说明]该函数关闭fid所表示的文件。sta表示关闭文件操作的返回代码,若关闭成功,返回0,否则返回-1。如果要关闭所有已打开的文件用fclose(‘all’)。

二进制文件的读写操作

1.写二进制文件

fwrite函数按照指定的数据精度将矩阵中的元素写入到文件中。其调用格式为:

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COUNT=fwrite(fid,A,precision)

[说明]其中COUNT返回所写的数据元素个数(可缺省),fid为文件句柄,A用来存放写入文件的数据,precision代表数据精度,常用的数据精度有:char、uchar、int、long、float、double等。缺省数据精度为uchar,即无符号字符格式。

例 将一个二进制矩阵存入磁盘文件中。

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 %是matlab下的注释符
>> a=[1 2 3 4 5 6 7 8 9];
>> fid=fopen('d:\test.bin','wb') %以二进制数据写入方式打开文件
fid = 3 %其值大于0,表示打开成功
>> fwrite(fid,a,'double')
ans = 9 %表示写入了9个数据
>> fclose(fid)
ans = 0 %表示关闭成功

2.读二进制文件

fread函数可以读取二进制文件的数据,并将数据存入矩阵。其调用格式为:

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[A,COUNT]=fread(fid,size,precision)

[说明]其中A是用于存放读取数据的矩阵、COUNT是返回所读取的数据元素个数、fid为文件句柄、size为可选项,若不选用则读取整个文件内容;若选用则它的值可以是下列值:N(读取N个元素到一个列向量)、inf(读取整个文件)、[M,N](读数据到M×N的矩阵中,数据按列存放)。precision用于控制所写数据的精度,其形式与fwrite函数相同。

文本文件的读写操作

1.读文本文件

fscanf函数可以读取文本文件的内容,并按指定格式存入矩阵。其调用格式为:

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[A,COUNT]=fscanf(fid,format,size)

[说明]其中A用来存放读取的数据,COUNT返回所读取的数据元素个数,fid为文件句柄,format用来控制读取的数据格式,由%加上格式符组成,常见的格式符有:d(整型)、f(浮点型)、s(字符串型)、c(字符型)等,在%与格式符之间还可以插入附加格式说明符,如数据宽度说明等。size为可选项,决定矩阵A中数据的排列形式,它可以取下列值:N(读取N个元素到一个列向量)、inf(读取整个文件)、[M,N](读数据到M×N的矩阵中,数据按列存放)。

2.写文本文件

fprintf函数可以将数据按指定格式写入到文本文件中。其调用格式为:

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fprintf(fid,format,A)

[说明]fid为文件句柄,指定要写入数据的文件,format是用来控制所写数据格式的格式符,与fscanf函数相同,A是用来存放数据的矩阵。

例 创建一个字符矩阵并存入磁盘,再读出赋值给另一个矩阵。

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>> a='string';
>> fid=fopen('d:\char1.txt','w');
>> fprintf(fid,'%s',a);
>> fclose(fid);
>> fid1=fopen('d:\char1.txt','rt');
>> fid1=fopen('d:\char1.txt','rt');
>> b=fscanf(fid1,'%s')
b = string

例 matlab读txt文件

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fid=fopen('fx.txt','r'); %得到文件号
[f,count]=fscanf(fid,'%f %f',[12,90]);
%把文件号1的数据读到f中。其中f是[12 90]的矩阵
%这里'%f %f'表示读取数据的形势,他是按原始数据型读出
fclose(fid);
%关闭文件
%另外有的txt文件还可以用load来打开,其语句为:f=load('fx.txt)

例 matlab写txt文件的小例子

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N=100;
R=rand(1,N);
fid = fopen('tt.txt','wt');
for k=1:N;
p=num2str(R(k));
fprintf(fid,'%c',p);
fprintf(fid,'%c\n',' ');
end
fclose(fid);