本書從高校數(shù)學(xué)課程的教學(xué)出發(fā)，結(jié)合科學(xué)研究和工程計(jì)算的實(shí)際，系統(tǒng)詳細(xì)地介紹了MATLAB語言的強(qiáng)大功能及其在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域中的應(yīng)用。本書的前身——《MATLAB與科學(xué)計(jì)算》作為工具書已出版3版，受到了廣大讀者的一致好評；為了適應(yīng)高校的教學(xué)需求，本書在內(nèi)容上做了調(diào)整，增加了課后習(xí)題和例題，以適應(yīng)教學(xué)和課程學(xué)習(xí)的不同需求。本書可作為MATLAB的教學(xué)用書，也可作為高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、計(jì)算方法、復(fù)變函數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)規(guī)劃等課程的教學(xué)輔導(dǎo)書，還可作為科研人員及工程計(jì)算人員學(xué)習(xí)和使用MATLAB的工具書。
2004.10-2006.02 美國約翰霍普金斯大學(xué)機(jī)械工程系，博士后 (Postdoctoral Fellow) 2006.03-2008.05 美國加州大學(xué)戴維斯分校生物與農(nóng)工系，博士后 (Research Associate) 2008.05-2011.05 美國洛斯阿洛莫斯國家實(shí)驗(yàn)室，奧本海默研究員 (Oppenheimer Fellow) 2007.01-至今 美國約翰霍普金斯大學(xué)，訪問科學(xué)家 (Visiting Scientist)，兼職 2011.03-至今 清華大學(xué)航天航空學(xué)院工程力學(xué)系，教授
目 錄 第1章 緒論11.1 MATLAB簡介11.1.1 21世紀(jì)的科學(xué)計(jì)算語言11.1.2 MATLAB的發(fā)展歷史31.1.3 MATLAB的應(yīng)用和網(wǎng)上資源31.2 MATLAB的桌面平臺41.2.1 啟動MATLAB41.2.2 桌面平臺41.3 幫助系統(tǒng)71.3.1 聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)71.3.2 命令窗口查詢幫助91.3.3 聯(lián)機(jī)演示系統(tǒng)111.3.4 常用的命令和技巧121.4 MATLAB的搜索路徑與擴(kuò)展131.4.1 MATLAB的搜索路徑141.4.2 擴(kuò)展MATLAB的搜索路徑15第2章 數(shù)值計(jì)算功能172.1 MATLAB的數(shù)據(jù)類型172.1.1 變量與常量172.1.2 數(shù)字變量182.1.3 字符串212.1.4 矩陣242.1.5 單元型變量242.1.6 結(jié)構(gòu)型變量262.2 向量及其運(yùn)算282.2.1 向量的生成282.2.2 向量的基本運(yùn)算302.2.3 點(diǎn)積、叉積及混合積的實(shí)現(xiàn)302.3 矩陣及其運(yùn)算312.3.1 矩陣的生成312.3.2 矩陣的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算322.3.3 矩陣的基本函數(shù)運(yùn)算382.3.4 矩陣分解函數(shù)432.3.5 特殊矩陣的生成452.3.6 矩陣的一些特殊操作472.4 數(shù)組及其運(yùn)算502.4.1 基本數(shù)組運(yùn)算502.4.2 數(shù)組函數(shù)運(yùn)算522.4.3 數(shù)組邏輯運(yùn)算522.5 多項(xiàng)式運(yùn)算542.5.1 多項(xiàng)式的表示方法542.5.2 多項(xiàng)式運(yùn)算55習(xí)題58第3章 符號運(yùn)算功能653.1 符號表達(dá)式的生成663.2 符號和數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換673.3 符號函數(shù)的運(yùn)算683.3.1 復(fù)合函數(shù)運(yùn)算683.3.2 反函數(shù)的運(yùn)算693.4 符號矩陣的創(chuàng)立693.4.1 使用sym函數(shù)直接創(chuàng)建符號 矩陣693.4.2 用創(chuàng)建子陣的方法創(chuàng)建符號 矩陣693.4.3 將數(shù)值矩陣轉(zhuǎn)化為符號矩陣703.4.4 符號矩陣的索引和修改703.5 符號矩陣的運(yùn)算703.5.1 基本運(yùn)算703.5.2 矩陣分解723.5.3 矩陣的空間運(yùn)算733.5.4 符號矩陣的簡化743.6 符號微積分763.6.1 符號極限763.6.2 符號積分773.6.3 符號微分和差分773.7 符號代數(shù)方程求解793.7.1 線性方程組的符號解法793.7.2 非線性方程的符號解法803.8 符號微分方程求解813.9 符號函數(shù)的二維圖813.9.1 符號函數(shù)的簡易繪圖函數(shù) ezplot813.9.2 繪制函數(shù)圖函數(shù)fplot823.10 圖示化函數(shù)計(jì)算器833.10.1 輸入框的控制操作833.10.2 命令按鈕的操作84習(xí)題85第4章 圖形處理功能894.1 二維圖形894.1.1 基本繪圖命令894.1.2 特殊的二維圖形函數(shù)934.2 三維圖形984.2.1 基本繪圖命令984.2.2 特殊的三維圖形函數(shù)1024.3 四維表現(xiàn)圖1054.4 圖形處理的基本技術(shù)1064.4.1 圖形的控制1064.4.2 圖形的標(biāo)注1094.4.3 圖形的保持與子圖1154.5 圖形處理的高級技術(shù)1164.5.1 顏色映像1164.5.2 視角與光照1224.5.3 圖像處理1274.5.4 圖形的輸出1294.6 圖形窗口1294.6.1 圖形窗口的菜單操作1294.6.2 圖形窗口的工具欄1304.7 句柄圖形1314.7.1 句柄圖形的層次結(jié)構(gòu)1314.7.2 句柄的訪問1324.7.3 句柄的操作1324.8 圖形用戶界面操作GUI1374.8.1 GUI設(shè)計(jì)工具簡介1374.8.2 GUI向?qū)гO(shè)計(jì)1434.8.3 GUI程序設(shè)計(jì)1464.9 動畫153習(xí)題155第5章 程序設(shè)計(jì)1615.1 M文件介紹1615.1.1 M文件的特點(diǎn)與形式1615.1.2 命令式文件1625.1.3 函數(shù)式文件1635.2 控制語句1645.2.1 循環(huán)語句1645.2.2 選擇語句1665.2.3 分支語句switch-case- otherwise1675.2.4 人機(jī)交互語句1685.3 函數(shù)變量及變量作用域1705.4 子函數(shù)與局部函數(shù)1725.5 程序設(shè)計(jì)的輔助函數(shù)1735.6 程序設(shè)計(jì)的優(yōu)化1765.7 程序調(diào)試1775.7.1 M文件錯(cuò)誤的種類1775.7.2 錯(cuò)誤的識別1785.7.3 調(diào)試過程1795.8 M文件的調(diào)用記錄1805.9 函數(shù)句柄1815.9.1 函數(shù)句柄的創(chuàng)建和顯示1815.9.2 函數(shù)句柄的調(diào)用和操作182習(xí)題182第6章 應(yīng)用程序接口1896.1 應(yīng)用程序接口介紹1896.1.1 MEX文件1896.1.2 MATLAB計(jì)算引擎1906.1.3 MAT文件1916.2 MEX文件的編輯與使用1916.2.1 C語言MEX文件1916.2.2 FORTRAN語言MEX文件1946.3 MATLAB計(jì)算引擎1946.3.1 C語言MATLAB計(jì)算引擎1946.3.2 FORTRAN語言MATLAB 計(jì)算引擎1966.4 MAT文件的編輯與使用1986.4.1 MATLAB中的數(shù)據(jù)處理1986.4.2 C語言MAT文件1986.4.3 FORTRAN語言MAT文件2016.5 創(chuàng)建獨(dú)立應(yīng)用程序2036.5.1 轉(zhuǎn)化為C/C++語言程序2046.5.2 創(chuàng)建獨(dú)立的可執(zhí)行程序205習(xí)題206第7章 MATLAB在計(jì)算方法中的應(yīng)用2077.1 插值與擬合2077.1.1 Lagrange插值2077.1.2 Runge現(xiàn)象的產(chǎn)生和分段 插值2087.1.3 Hermite插值2117.1.4 樣條插值2127.1.5 最小二乘法擬合2157.1.6 快速Fourier變換簡介2177.2 積分與微分2197.2.1 Newton-Cotes系列數(shù)值求積 公式2197.2.2 Gauss 求積公式2267.2.3 Romberg求積公式2287.2.4 Monte-Carlo方法簡介2297.2.5 符號積分2307.2.6 微分和差分2307.3 求解線性方程組2327.3.1 直接解法2327.3.2 迭代解法的幾種形式2347.3.3 線性方程組的符號解法2387.3.4 稀疏矩陣技術(shù)2397.4 求解非線性方程組2437.4.1 非線性方程的解法2437.4.2 方程組解法2477.4.3 非線性方程（組）的符號 解法2497.5 特征值問題2497.5.1 特征值函數(shù)2497.5.2 廣義特征值分解2507.5.3 其他分解2517.6 常微分方程的解法2527.6.1 歐拉方法2527.6.2 Runge-Kutta方法2557.6.3 剛性問題的解2577.6.4 常微分方程的符號解259習(xí)題259第8章 MATLAB在復(fù)變函數(shù)中的應(yīng)用2658.1 復(fù)數(shù)和復(fù)矩陣的生成2658.1.1 復(fù)數(shù)的生成2658.1.2 創(chuàng)建復(fù)矩陣2658.2 復(fù)數(shù)的運(yùn)算2668.2.1 復(fù)數(shù)的實(shí)部和虛部2668.2.2 共軛復(fù)數(shù)2668.2.3 復(fù)數(shù)的模和輻角2668.2.4 復(fù)數(shù)的乘除法2668.2.5 復(fù)數(shù)的平方根2678.2.6 復(fù)數(shù)的冪運(yùn)算2678.2.7 復(fù)數(shù)的指數(shù)和對數(shù)運(yùn)算2678.2.8 復(fù)數(shù)的三角函數(shù)運(yùn)算2678.2.9 復(fù)數(shù)方程求根2688.3 留數(shù)2688.4 Taylor級數(shù)展開2698.5 Laplace變換及其逆變換2708.6 Fourier變換及其逆變換272習(xí)題273第9章 MATLAB在概率統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用2759.1 統(tǒng)計(jì)量的數(shù)字特征2759.1.1 簡單數(shù)學(xué)期望和幾種均值2759.1.2 數(shù)據(jù)比較2769.1.3 累積與累和2779.1.4 方差和標(biāo)準(zhǔn)差2779.1.5 偏斜度和峰度2789.1.6 協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)2799.1.7 協(xié)方差矩陣2809.2 常用的統(tǒng)計(jì)分布量2809.2.1 給定分布下的期望和方差2809.2.2 概率密度函數(shù)2829.2.3 概率值函數(shù)（概率累積函數(shù)）2849.2.4 分值點(diǎn)函數(shù)（逆概率累積 函數(shù)）2859.2.5 隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)2869.3 參數(shù)估計(jì)2879.3.1 正態(tài)分布參數(shù)估計(jì)2879.3.2 指數(shù)最大似然參數(shù)估計(jì)2899.4 區(qū)間估計(jì)2899.4.1 Gauss-Newton法的非線性
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