matlab 矩阵命令,matlab矩阵运算命令
有哪位高人总结了matlab中的矩阵的基本运算命令?还有有关极限、积
1.1 矩阵的表示 1.2 矩阵运算 1.2.14 特殊运算 1.矩阵对角线元素的抽取 函数 diag 格式 X = diag(v,k) %以向量v的元素作为矩阵X的第k条对角线元素,当k=0时,v为X的主对角线;当k>0时,v为上方第k条对角线;当k<0时,v为下方第k条对角线。
X = diag(v) %以v为主对角线元素,其余元素为0构成X。 v = diag(X,k) %抽取X的第k条对角线元素构成向量v。
k=0:抽取主对角线元素;k>0:抽取上方第k条对角线元素;k<0抽取下方第k条对角线元素。 v = diag(X) %抽取主对角线元素构成向量v。
2.上三角阵和下三角阵的抽取 函数 tril %取下三角部分 格式 L = tril(X) %抽取X的主对角线的下三角部分构成矩阵L L = tril(X,k) %抽取X的第k条对角线的下三角部分;k=0为主对角线;k>0为主对角线以上;k<0为主对角线以下。 函数 triu %取上三角部分 格式 U = triu(X) %抽取X的主对角线的上三角部分构成矩阵U U = triu(X,k) %抽取X的第k条对角线的上三角部分;k=0为主对角线;k>0为主对角线以上;k<0为主对角线以下。
3.矩阵的变维 矩阵的变维有两种方法,即用“:”和函数“reshape”,前者主要针对2个已知维数矩阵之间的变维操作;而后者是对于一个矩阵的操作。 (1)“:”变维 (2)Reshape函数变维 格式 B = reshape(A,m,n) %返回以矩阵A的元素构成的m*n矩阵B B = reshape(A,m,n,p,…) %将矩阵A变维为m*n*p*… B = reshape(A,[m n p…]) %同上 B = reshape(A,siz) %由siz决定变维的大小,元素个数与A中元素个数 相同。
(5)复制和平铺矩阵 函数 repmat 格式 B = repmat(A,m,n) %将矩阵A复制m*n块,即B由m*n块A平铺而成。 B = repmat(A,[m n]) %与上面一致 B = repmat(A,[m n p…]) %B由m*n*p*…个A块平铺而成 repmat(A,m,n) %当A是一个数a时,该命令产生一个全由a组成的m*n矩阵。
1.3 矩阵分解 1.3.1 Cholesky分解 函数 chol 格式 R = chol(X) %如果X为n阶对称正定矩阵,则存在一个实的非奇异上三角阵R,满足R'*R = X;若X非正定,则产生错误信息。 [R,p] = chol(X) %不产生任何错误信息,若X为正定阵,则p=0,R与上相同;若X非正定,则p为正整数,R是有序的上三角阵。
1.3.2 LU分解 矩阵的三角分解又称LU分解,它的目的是将一个矩阵分解成一个下三角矩阵L和一个上三角矩阵U的乘积,即A=LU。 函数 lu 格式 [L,U] = lu(X) %U为上三角阵,L为下三角阵或其变换形式,满足LU=X。
[L,U,P] = lu(X) %U为上三角阵,L为下三角阵,P为单位矩阵的行变换矩阵,满足LU=PX。 1.3.3 QR分解 将矩阵A分解成一个正交矩阵与一个上三角矩阵的乘积。
函数 qr 格式 [Q,R] = qr(A) %求得正交矩阵Q和上三角阵R,Q和R满足A=QR。 [Q,R,E] = qr(A) %求得正交矩阵Q和上三角阵R,E为单位矩阵的变换形式,R的对角线元素按大小降序排列,满足AE=QR。
[Q,R] = qr(A,0) %产生矩阵A的“经济大小”分解 [Q,R,E] = qr(A,0) %E的作用是使得R的对角线元素降序,且Q*R=A(:, E)。 R = qr(A) %稀疏矩阵A的分解,只产生一个上三角阵R,满足R'*R = A'*A,这种方法计算A'*A时减少了内在数字信息的损耗。
[C,R] = qr(A,b) %用于稀疏最小二乘问题:minimize||Ax-b||的两步解:[C,R] = qr(A,b),x = R\c。 R = qr(A,0) %针对稀疏矩阵A的经济型分解 [C,R] = qr(A,b,0) %针对稀疏最小二乘问题的经济型分解 函数 qrdelete 格式 [Q,R] = qrdelete(Q,R,j) %返回将矩阵A的第j列移去后的新矩阵的qr分解 函数 qrinsert 格式 [Q,R] = qrinsert(Q,R,j,x) %在矩阵A中第j列插入向量x后的新矩阵进行qr分解。
若j大于A的列数,表示在A的最后插入列x。 1.3.6 特征值分解 函数 eig 格式 d = eig(A) %求矩阵A的特征值d,以向量形式存放d。
d = eig(A,B) %A、B为方阵,求广义特征值d,以向量形式存放d。 [V,D] = eig(A) %计算A的特征值对角阵D和特征向量V,使AV=VD成立。
[V,D] = eig(A,'nobalance') %当矩阵A中有与截断误差数量级相差不远的值时,该指令可能更精确。'nobalance'起误差调节作用。
[V,D] = eig(A,B) %计算广义特征值向量阵V和广义特征值阵D,满足AV=BVD。 [V,D] = eig(A,B,flag) % 由flag指定算法计算特征值D和特征向量V,flag的可能值为:'chol' 表示对B使用Cholesky分解算法,这里A为对称Hermitian矩阵,B为正定阵。
'qz' 表示使用QZ算法,这里A、B为非对称或非Hermitian矩阵。 说明 一般特征值问题是求解方程: 解的问题。
广义特征值问题是求方程: 解的问题。 1.3.7 奇异值分解 函数 svd 格式 s = svd (X) %返回矩阵X的奇异值向量 [U,S,V] = svd (X) %返回一个与X同大小的对角矩阵S,两个酉矩阵U和V,且满足= U*S*V'。
若A为m*n阵,则U为m*m阵,V为n*n阵。奇异值在S的对角线上,非负且按降序排列。
[U,S,V] = svd (X,0) %得到一个“有效大小”的分解,只计算出矩阵U的前n列,矩阵S的大小为n*n。 1.4 线性方程的组的求解 我们将线性方程的求解分为两类:一类是方程组求唯一解或求特解,另一类是方程组求无穷解即通解。
可以通过系数矩阵的秩来判断: 若系数矩阵的秩r=n(n为方程组中未知变量的个数),则有唯一解; 若系数矩阵的秩r怎么用matlab进行矩阵运算
矩阵分析是解决很多问题的好方法,但是很多时候矩阵的运算比较繁琐,特别是高阶矩阵运算。这时候如果用matlab来计算就方便快捷得多。下面我将介绍一些基本的矩阵运算方法。如加,减,乘,除,转置,求逆。
约定:
a=[1,3,5;2,4,6;7,9,8] b=[9,6,4;3,4,5;2,3,4]
工具/原料
matlab
方法/步骤
加和减:
加减法的命令很简单,直接用加或者减号就可以了。如:
c=a+b
d=a-b
乘法:
一般乘法:c=a*b,要求a的列数等于b的行数。
如果a,b是一般的向量,如a=[1,2,3] b=[3,4,5]
点积: dot(a,b),
叉积: cross(a,b)
卷积: conv(a,b)
除法:一般在解线性方程组时会用到。
x=a\b 如果ax=b,则 x=a\b是矩阵方程的解。
x=b/a 如果xa=b, 则x=b/a是矩阵方程的解。
转置:
转置时,矩阵的第一行变成第一列,第二行变成第二列,。
x=a.'
求逆:
要求矩阵为方阵。这在矩阵运算中很常用。
x=inv(a)
MATLAB 如何对矩阵进行运算;
加和减:加减法的命令很简单,直接用加或者减号就可以了。
如:c=a+bd=a-b乘法:一般乘法:c=a*b,要求a的列数等于b的行数。如果a,b是一般的向量,如a=[1,2,3] b=[3,4,5]点积: dot(a,b), 叉积: cross(a,b)卷积: conv(a,b)除法:一般在解线性方程组时会用到。
x=a\b 如果ax=b,则 x=a\b是矩阵方程的解。x=b/a 如果xa=b, 则x=b/a是矩阵方程的解。
转置:转置时,矩阵的第一行变成第一列,第二行变成第二列,。
。x=a.'求逆:要求矩阵为方阵。
这在矩阵运算中很常用。x=inv(a)。
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