数学软件教学Matlab基础2市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计数学软件教学数学软件教学Matlab 基础基础台州职业技术学院数学教研室台州职业技术学院数学教研室主讲：黄建明主讲：黄建明第1页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计一、基本数学运算与函数一、基本数学运算与函数(5*2+1.3-0.8)*10/25 ans=4.解解第2页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计二、二、MATLAB 中惯用函数以下：中惯用函数以下：abs(x)（绝对值函数（绝对值函数 )sqrt(x)（开平方函数（开平方函数 )exp(x)（指数函数（指数函数 )sin(x)，cos(x)，tan(x)，cot(x)（三角函数）；（三角函数）；asin(x)，acos(x)，atan(x)，acot(x)（反三角函数）（反三角函数）log(x)（自然对数（自然对数 ln(x)log10(x)（表示（表示log10(x)）;pi表示表示第3页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计一一.用用MATLAB绘制二维曲线图像绘制二维曲线图像1.绘图命令绘图命令fplot()格式格式fplot(f(x),a,b,颜色形状颜色形状)2 用用MATLAB绘制二绘制二维曲线图像维曲线图像1.线型线方式线型线方式-实线；实线；:点线；点线；-.虚点线；虚点线；-波折线波折线2.线型点方式线型点方式.圆点；圆点；+加号；加号；*星号；星号；x x形；形；o小圆小圆3.颜色颜色 y黄；黄；r红；红；g绿；绿；b蓝；蓝；w白；白；k黑；黑；m紫；紫；c青青2.线颜色与形状线颜色与形状第4页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计3.图象细节其它处理图象细节其它处理title(标题标题 )加标题加标题xlabel(x);ylabel(y);加坐标加坐标 legend(说明说明 )加图例说明加图例说明grid off;不显示格栅不显示格栅grid on;显示格栅显示格栅4.保留：保留：保留类型保留类型JPG点点Export第5页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解：解：clear;fplot(exp(-x2),-2.5,2.5,r-.)当不需要显示结果时，能够在语句后面直接加当不需要显示结果时，能够在语句后面直接加“；”经常在程序开始加上经常在程序开始加上“clear”，用来去除上面定义一切变量。，用来去除上面定义一切变量。保留：保留：保留类型保留类型JPG格式格式点击点击Export第6页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解：解：clear;fplot(exp(-x2),-4*pi,4*pi,b-.)第7页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解：解：利用格式利用格式 clear;fplot(sin(x),-4*pi,4*pi，y*)第8页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解：解：clear;fplot(1/2*x4+x2-1,10,10,r+)figure,fplot(sin(x)+x,-10,10,g-.)figure,fplot(x2*exp(-x2),-10,10,b*)第9页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解解:clear;x=1:0.1:5；y=1/2*(x+1./x);plot(x,y,r)第10页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解：解：clear;plot(x,y,+,y,x,*)y=sin(x);x=-pi:0.1:pi;程序说明：程序说明：函数函数y=sin(x)线型用是线型用是+，其反函数用是，其反函数用是*。第11页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计1.线型线方式线型线方式-实线实线;:点线；点线；-.虚点线；虚点线；-波折线。波折线。2.线型点方式线型点方式.圆点圆点;+加号加号;*星号；星号；x x形形;o小圆。小圆。3.颜色颜色 y黄；黄；r红；红；g绿；绿；b蓝；蓝；w白；白；k黑；黑；m紫；紫；c青。青。第12页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计得得到到图图1.假假如如将将plot内内容容写写成成以以下程序可得图下程序可得图2.例例1 x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,b:,x,y2,g-.)例例2 x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,b:,x,y2,g-.)第13页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计a.subplot命令实现图形窗口分割命令实现图形窗口分割.在一个图形窗口中在一个图形窗口中b.subplot(m,n,i):把图形窗口分割为把图形窗口分割为m行行n列子窗口列子窗口,并选定第并选定第i个窗口为当前窗口。个窗口为当前窗口。显示几幅图象显示几幅图象,对几个函数进行比较；对几个函数进行比较；第14页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 x=0:0.1:4*pi;y=exp(-0.5*x);y1=y.*sin(5*x);y2=-1*exp(-0.5*x);y3=sin(x);y4=cos(x);例例1 subplot(2,2,1),plot(x,y1,r)画左上角画左上角1号图号图 subplot(2,2,2),plot(x,y2,b)x轴采取对数坐标画右上角轴采取对数坐标画右上角2号图号图 subplot(2,2,3),plot(x,y3,*)y轴采取对数坐标画左下角轴采取对数坐标画左下角3号图号图 subplot(2,2,4),plot(x,y4,+)x轴、轴、y轴都采取对数坐标画右下角轴都采取对数坐标画右下角4号图号图第15页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计title(标题标题 )加标题加标题xlabel(x);ylabel(y);加坐标加坐标 legend(说明说明 )加图例说明加图例说明grid off;不显示格栅不显示格栅grid on;显示格栅显示格栅hold on 能够分几次在同一坐标图上能够分几次在同一坐标图上 绘制不一样曲线绘制不一样曲线Subplot(m,n,p)表示一共有表示一共有m行行n列个子图列个子图,p是子图图号是子图图号第16页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计第17页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 syms x;limit(tan(x)(1/log(x),x,0,right)clear;解解第18页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 clear;syms x t;f1=tan(x)/x;f2=(x-1)/(x2-1);f3=1/x;f4=(cos(x+t)-cos(t)/t;第19页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 a5=limit(f4,t,0);a=a1;a2;a3;a4;a5 a4=limit(f3,x,0,right);a3=limit(f3,x,0,left);a1=limit(f1);a2=limit(f2,x,1);第20页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计第21页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解解 clear;syms x diff(cos(x)3-cos(3*x),x)ans=-3*cos(x)2*sin(x)+3*sin(3*x)第22页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解解 clear;syms x diff(cos(x)2*log(x),x,2)这里注意也能够没有这里注意也能够没有号号 ans=2*sin(x)2*log(x)-4*cos(x)/x*sin(x)-2*cos(x)2*log(x)-cos(x)2/x2第23页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 ans=(x-y)z*z/(x-y)/(1+(x-y)z)2)diff(atan(x-y)z,y)ans=-(x-y)z*z/(x-y)/(1+(x-y)z)2)diff(atan(x-y)z,z)ans=(x-y)z*log(x-y)/(1+(x-y)z)2)clear;syms x y z解解 diff(atan(x-y)z,x)2 求偏导数求偏导数第24页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计解解 syms t x=log(2+3*t2);y=5*t-4*atan(t);yx=diff(y,t)/diff(x,t)运行后屏幕显示：运行后屏幕显示：y1=1/6*(5-4/(1+t2)/t*(2+3*t2)3 参数方程求导符号计算参数方程求导符号计算第25页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计44利用利用利用利用MATLABMATLAB求函数极值和最值求函数极值和最值求函数极值和最值求函数极值和最值一、命令格式：一、命令格式：一、命令格式：一、命令格式：1.X=fminbnd(fun,x1,x2)1.X=fminbnd(fun,x1,x2)fun 只表示参数，也能够用字母只表示参数，也能够用字母a表示表示2.X,f,flag=fminbnd(fun,x1,x2)2.X,f,flag=fminbnd(fun,x1,x2)3.X=fminunc(fun,X0)3.X=fminunc(fun,X0)4.X,f,flag=fminunc(fun,X0)4.X,f,flag=fminunc(fun,X0)X0为多元函数优化初始值为多元函数优化初始值.第26页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计例例1 1 求函数求函数 上最小值。上最小值。解解 clear;fun=(x3+x2-1)/(exp(x)+expx);这里注意有这里注意有号号 x,f,flag=fminbnd(fun,-5,5)这里注意没有这里注意没有；号；号 x=-3.3112f=-0.9594flag=1第27页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 x=clear;fun=(x3+x2-1)/(exp(x)+exp(-x);fun 只表示参数，也能够用字母只表示参数，也能够用字母a表示表示 x=fminbnd(fun,-5,5)若若x=fminbnd(fun,-5,5)，则只返回，则只返回x值值-3.3112第28页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 4 定积分符号定积分符号计算计算第29页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 解解 输入程序：输入程序：syms x a b d e n f=(a*x+b)/(d*x+e)(1/n);F=int(f,0,1)，y=simple(F)例例1 求求 运行后屏幕显示计算定积分运行后屏幕显示计算定积分y y以下：以下：y=n*(2*e*(d+e)(1/n)*b*d+e2*(d+e)(1/n)*a+e(1/n)*a*d2+2*e(1/n)*b*d2e(1/n)*a*e2+2*e(1/n)*e*b*d)*ne(1/n)*a*d2+e*(d+e)(1/n)*b*d-e(1/n)*b*d2-e(1/n)*d*a*e-e(1/n)*e*b*d)/(e(1/n)/(d+e)(1/n)/d2/(-3*n+1+2*n2)第30页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 解解 输入程序以下：输入程序以下：syms x F1=int(1/(x2+1),x,-inf,0)LimF1=numeric(F1)F2=int(1/(x2+1),x,0,+inf)LimF2=numeric(F2)F=F1+F2 LimF=LimF1+LimF2 例例2 2 讨论广义积分讨论广义积分 敛散性敛散性 1 广义积分符号计算广义积分符号计算第31页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计F=pi即即 F2=1/2*pi即即运行后屏幕显示计算结果依次以下：运行后屏幕显示计算结果依次以下：F1=1/2*pi即即第32页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计格式格式1 1：dsolve（eq1，eq2，,cond1,cond2,v）.Dy=dy/dt,D2y=,微分算子微分算子D后面字母则表示为因变量后面字母则表示为因变量,求解微分方程格式求解微分方程格式即待求解未知函数即待求解未知函数初始和边界条件由字符串表示初始和边界条件由字符串表示 5 求解微分方程求解微分方程第33页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计例例1 1 解微分方程解微分方程 clear;dsolve(D2y+y=2*cos(x),x)ans=sin(x)*C2+cos(x)*C1+sin(x)*x解解(1)clear;dsolve(D2y+4*y=3*x,y(0)=0,Dy(0)=1,x)ans=1/8*sin(2*x)+3/4*x解解(2)第34页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计格式格式1：solve（方程方程）格式格式2:solve（方程方程,x）格式格式3:solve（方程方程1,方程方程2,方程方程3,x）格式格式4:solve（方程方程1,方程方程2,方程方程3,x1,x2 x3）命令命令solve()solve()能够求解线性方程和方程组，还能够解能够求解线性方程和方程组，还能够解超越方程超越方程如三角函数方程等非线性方程和方程组如三角函数方程等非线性方程和方程组.6.求解方程与方程组求解方程与方程组第35页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计范例范例1 1 利用命令利用命令solve()solve()求解以下方程求解以下方程x-3=4;x2-x-6=0;x2+2*x+4=0;clear;f1=x-3=4;f2=x2-x-6=0;f3=x2+2*x+4=0;solve(f1)solve(f2,x)solve(f3)解解1第36页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 solve(x-3-4)solve(x2-x-6)solve(x2+2*x+4)解3 solve(x-3=4)solve(x2-x-6=0)solve(x22*x+4=0)解2第37页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计范例范例2 2利用命令利用命令solve()solve()求解以下方程组求解以下方程组x2+y-6=0y2+x-6=0 clear;f1=x2+y-6=0;f2=y2+x-6=0;x,y=solve(f1,f2,x,y)解1x=2 -3 1/2-1/2*21(1/2)1/2+1/2*21(1/2)y=2 -3 1/2-1/2*21(1/2)1/2+1/2*21(1/2)第38页首页上页下页末页知识梳理知识梳理规律方法提炼规律方法提炼课后强化作业课后强化作业课堂题型设计课堂题型设计 clear;f1=x2+y-6=0;f2=y2+x-6=0;x,y=solve(f1,f2,x,y)解2第39页