前言
第1章 MATLAB入門1
1.1 MATLAB概述2
1.1.1 什么是MATLAB2
1.1.2 MATLAB的發展歷程3
1.1.3 MATLAB語言的特點4
1.1.4 MATLAB系統6
1.1.5 MATLAB R2018a的新特性7
1.2 MATLAB 2018的工作環境9
1.2.1 啟動MATLAB9
1.2.2 命令窗口11
1.2.3 歷史窗口11
1.2.4 當前目錄窗口12
1.2.5 工作空間管理窗口12
1.3 MATLAB的幫助系統14
1.3.1 聯機幫助系統15
1.3.2 命令窗口查詢幫助系統15
1.3.3 聯機演示系統17
1.3.4 常用命令和技巧19
1.4 MATLAB的搜索路徑與擴展20
1.4.1 MATLAB的搜索路徑20
1.4.2 MATLAB搜索路徑擴展21
第2章 MATLAB基礎知識23
2.1 數據類型24
2.1.1 變量與常量24
2.1.2 數值25
2.1.3 字符串27
2.1.4 向量29
2.1.5 矩陣31
2.1.6 單元型變量39
2.1.7 結構型變量42
2.2 運算符43
2.2.1 算術運算符43
2.2.2 關系運算符44
2.2.3 邏輯運算符44
2.3 數值運算44
2.3.1 矩陣運算44
2.3.2 向量運算50
2.3.3 多項式運算52
2.4 符號運算54
2.4.1 符號表達式的生成55
2.4.2 符號表達式的運算55
2.4.3 符號與數值間的轉換59
2.4.4 符號矩陣60
2.5 M文件65
2.5.1 命令文件66
2.5.2 函數文件67
2.6 MATLAB程序設計69
2.6.1 程序結構69
2.6.2 程序的流程控制76
2.6.3 交互式輸入82
2.6.4 程序調試84
2.7 函數句柄87
2.7.1 函數句柄的創建與顯示88
2.7.2 函數句柄的調用與操作88
2.8 圖形用戶界面89
2.8.1 GUI設計向導89
2.8.2 GUI設計工具90
2.8.3 GUI控件94
第3章 數據可視化與繪圖96
3.1 圖形窗口97
3.1.1 圖形窗口的創建97
3.1.2 工具條的使用100
3.2 數據可視化104
3.2.1 離散情況105
3.2.2 連續情況106
3.3 二維繪圖107
3.3.1 plot繪圖命令107
3.3.2 fplot繪圖命令112
3.3.3 ezplot繪圖命令114
3.3.4 其他坐標系下的繪圖命令116
3.4 二維圖形修飾處理119
3.4.1 坐標軸控制120
3.4.2 圖形注釋122
3.4.3 圖形放大與縮小129
3.4.4 顏色控制129
3.5 三維繪圖130
3.5.1 三維曲線繪圖命令131
3.5.2 三維網格命令132
3.5.3 三維曲面命令136
3.5.4 柱面與球面139
3.5.5 三維圖形等值線141
3.6 三維圖形修飾處理147
3.6.1 視角處理148
3.6.2 顏色處理149
3.6.3 光照處理153
3.7 特殊圖形155
3.7.1 統計圖形156
3.7.2 離散數據圖形161
3.7.3 向量圖形164
3.8 圖像處理及動畫演示166
3.8.1 圖像的讀寫167
3.8.2 圖像的顯示及信息查詢168
3.8.3 動畫演示171
第4章 試驗數據分析與處理172
4.1 曲線擬合173
4.1.1 最小二乘法曲線擬合173
4.1.2 直線的最小二乘擬合176
4.2 數值插值178
4.2.1 拉格朗日(Lagrange)插值178
4.2.2 埃爾米特(Hermite)插值180
4.2.3 分段線性插值182
4.2.4 三次樣條插值184
4.2.5 多維插值185
4.3 回歸分析186
4.3.1 一元線性回歸186
4.3.2 多元線性回歸188
4.3.3 部分最小二乘回歸191
4.4 方差分析197
4.4.1 單因素方差分析197
4.4.2 雙因素方差分析199
4.5 正交試驗分析203
4.5.1 正交試驗的極差分析203
4.5.2 正交試驗的方差分析206
4.6 判別分析209
4.6.1 距離判別209
4.6.2 費歇判別213
4.7 多元數據相關分析214
4.7.1 主成分分析214
4.7.2 典型相關分析216
4.8 MATLAB 數理統計基礎219
4.8.1 樣本均值219
4.8.2 樣本方差與標準差220
4.8.3 協方差和相關系數221
4.8.4 數據比較222
4.8.5 數據累積與累和224
第5章 矩陣分析226
5.1 特征值與特征向量227
5.1.1 標準特征值與特征向量問題227
5.1.2 廣義特征值與特征向量問題229
5.1.3 部分特征值問題230
5.2 矩陣對角化232
5.2.1 預備知識232
5.2.2 具體操作233
5.3 若爾當(Jordan)標準形235
5.3.1 若爾當標準形介紹235
5.3.2 jordan命令236
5.4 矩陣的反射與旋轉變換237
5.4.1 兩種變換介紹237
5.4.2 豪斯霍爾德(Householder)反射變換238
5.4.3 吉文斯(Givens)旋轉變換240
5.5 矩陣分解243
5.5.1 楚列斯基(Cholesky)分解243
5.5.2 LU分解244
5.5.3 與 分解245
5.5.4 QR分解248
5.5.5 SVD分解250
5.5.6 舒爾(Schur)分解251
5.5.7 海森伯格(Hessenberg)分解253
5.6 線性方程組的求解254
5.6.1 線性方程組基礎254
5.6.2 利用矩陣的逆（偽逆）與除法求解256
5.6.3 利用行階梯形求解258
5.6.4 利用矩陣分解法求解259
5.6.5 非負最小二乘解264
5.7 綜合應用舉例265
第6章 數學分析271
6.1 極限、導數與微分272
6.1.1 極限272
6.1.2 導數與微分273
6.2 積分275
6.2.1 定積分與廣義積分275
6.2.2 不定積分277
6.3 級數求和278
6.3.1 有限項級數求和278
6.3.2 無窮級數求和279
6.4 泰勒(Taylor)展開280
6.4.1 泰勒定理280
6.4.2 MATLAB實現方法281
6.5 傅里葉(Fourier)展開282
6.6 積分變換284
6.6.1 傅里葉積分變換284
6.6.2 傅里葉逆變換285
6.6.3 快速傅里葉變換287
6.6.4 拉普拉斯(Laplace)變換290
6.6.5 拉普拉斯逆變換291
6.7 多元函數分析292
6.7.1 多元函數的偏導292
6.7.2 多元函數的梯度294
6.8 多重積分295
6.8.1 二重積分296
6.8.2 三重積分298
第7章 微分方程301
7.1 常微分方程的數值解法302
7.1.1 歐拉方法302
7.1.2 龍格-庫塔方法305
7.1.3 龍格-庫塔方法解剛性問題310
7.2 常微分方程的符號解法311
7.3 常微分方程的仿真312
7.4 時滯微分方程的數值解法317
7.5 偏微分方程319
7.5.1 介紹319
7.5.2 區域設置及網格化321
7.5.3 邊界條件設置325
7.5.4 解橢圓型方程326
7.5.5 解拋物型方程330
7.5.6 解雙曲型方程332
7.5.7 解特征值方程333
7.5.8 解非線性橢圓型方程335
第8章 優化設計336
8.1 優化問題概述337
8.1.1 背景337
8.1.2 基本概念及分支337
8.1.3 最優化問題的實現340
8.2 線性規劃340
8.2.1 表述形式341
8.2.2 MATLAB求解342
8.3 無約束優化問題348
8.3.1 無約束優化算法簡介349
8.3.2 MATLAB求解349
8.4 約束優化問題357
8.4.1 單變量約束優化問題357
8.4.2 多元約束優化問題359
8.4.3 Minimax問題363
8.4.4 二次規劃問題368
8.5 最小二乘優化371
8.5.1 線性最小二乘優化372
8.5.2 非線性最小二乘優化376
8.5.3 最小二乘曲線擬合380
8.6 多目標規劃384
8.6.1 表述形式384
8.6.2 MATLAB求解384
8.7 非線性方程（組）的求解388
8.7.1 非線性方程的求解388
8.7.2 非線性方程組的求解389
8.8 優化參數設置391
8.8.1 設置優化參數392
8.8.2 獲取優化參數396
第9章 MATLAB聯合編程397
9.1 應用程序接口介紹398
9.1.1 MEX文件簡介398
9.1.2 mx-函數庫和MEX文件的區別398
9.1.3 MAT文件398
9.2 MEX文件的編輯與使用399
9.2.1 編寫C語言MEX文件399
9.2.2 編寫FORTRAN語言MEX文件401
9.3 MATLAB與.NET聯合編程402
9.3.1 MATLAB Builder for.NET主要功能402
9.3.2 MATLAB Builder for.NET原理402
9.3.3 MATLAB Builder for.NET應用實例404
9.4 MATLAB與C/C++語言聯合編程414
9.4.1 獨立應用程序414
9.4.2 面向C/C++的DLL416
9.5 MATLAB與Excel聯合編程427
9.5.1 Excel Link安裝與運行427
9.5.2 Excel Link函數430
9.5.3 Excel Link應用示例431
9.5.4 Excel Link應用注意事項432
9.5.5 MATLAB Builder for Excel433
9.5.6 Excel Builder創建實例433