Matlab Desde Cero

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METODOS NUMERICOS Introducción a MATLAB P.U.A : ARMANA, Silvana V.

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METODOS NUMERICOS

Introducción a MATLAB

P.U.A : ARMANA, Silvana V.

ÍNDICE

¿QUÉ ES MATLAB?

ELEMENTOS BÁSICOS DEL ESCRITORIO DE MATLAB Ventana de Comandos (Command Window) Ventana del directorio actual (Current Directory) Ventana histórica de comandos (Command History) Ventana del espacio de trabajo (Workspace) Editor

PREFERENCE ( En el menú File)

ESCALARES, VECTORES Y MATRICES

EXPRESIONES Y OPERADORES LÓGICOS

OPERADOR DOS PUNTOS (:)

BUCLES (Comandos: FOR, WHILE)

CONDICIONALES (Comandos : IF, SWICH_CASE)

SALIDA DE DATOS

¿Qué es MATLAB?

MATLAB es la abreviatura de Matrix Laboratory (laboratorio de matrices). Creado en 1984 por TheMathWorks.

Es un lenguaje de alto desempeño diseñado para realizar cálculos técnicos.

Es un sistema interactivo cuyo elemento básico de datos es el arreglo que no requiere de dimensionamiento previo.

La interacción se realiza mediante instrucciones (comandos), y también mediante funciones y programas (scripts).

Los objetos básicos con los cuales opera MATLAB son matrices. La especificación y asignación de cada variable la realiza MATLAB en

forma dinámica y eficiente, por lo que no son necesarias las declaraciones de variables.

Una de las capacidades más atractivas es la de realizar una amplia variedad de gráficos en dos y tres dimensiones.

Ventaja principal es el uso de familias de comandos de áreas específicas llamadas toolboxes.

Es el paquete más usado en la actualidad, en universidades, centros de investigación y por ingenieros.

Elementos Básicos

Elementos Básicos

1. Ventana de Comandos (Command Window) La ventana de comando es la ventana principal, es la primera ventana que se abre al ejecutar MATLAB y en donde se ejecutan todas las instrucciones y programas. Se escribe la instrucción o el nombre del programa y se da a Enter. Para borrar todas las salidas anteriores de MATLAB y dejar limpia la Command Window se pueden utilizar la funcion clc.La función clc (clear console) elimina todas las salidas anteriores.

2. Ventana del directorio actual (Current Directory) Nos sitúa en el directorio donde se va a trabajar.

3. Ventana histórica de comandos (Command History)

Es el registro de los comandos que han sido ingresados.

Elementos Básicos

4. Ventana del espacio de trabajo (Workspace) Nos permite ver las variables que se están usando en cada sesión. 5. Editor

Todos los ficheros de comandos MATLAB deben de llevar la extensión .m

Algunos comentarios sobre la Ventana de Comandos• Se pueden recuperar instrucciones con las teclas ↓↑• Se puede mover por la línea de comandos con las teclas → ←. Ir al comienzo de la línea con la tecla Inicio y al final con Fin. Con Esc se borra toda la línea.• Se puede cortar la ejecución de un programa con Ctrl+C

Editor

Preference

En la opción Preferences (del menú file) podemos fijar las opciones en el cual se van a mostrar los resultados y la forma de operación de la ventana de Comandos.

Escalares, Vectores y Matrices

La mejor manera de familiarizarse con MATLAB consiste en aprender a manejar las matrices.

Las matrices de 1x1 se las conocen con el nombre de Escalares, a las matrices con una sola columna o renglón se la conocen como Vectores.

Estas matrices y/o vectores pueden contener datos tanto numéricos como no numéricos.

Las matrices y vectores son variables que tienen nombres.

Para introducir una matriz o un vector, se deben seguir las siguientes convenciones: 1. Encerrar la lista de elementos en corchetes [ ]; 2. Usar punto y coma (;) o el botón (Intro) para indicar el fin de una columna o el fin de un vector; 3. Separar los elementos de una fila con espacios en blanco o comas (,).

Escalares, Vectores y Matrices

Ejemplos :

Para asignar un escalar a una variable, se introducen los datos de la siguiente manera: >> dato = 12345 MATLAB responde de la siguiente manera: dato = 12345 Si se desea introducir la siguiente vector:

>> A = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]

Escalares, Vectores y Matrices

MATLAB responde de la siguiente manera:

A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Si se desea introducir la siguiente matriz:

>> A= [1 2 3;4 5 6;7 8 9]

MATLAB responde de la siguiente manera:

A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Una vez que se ha introducido la matriz en la línea de comandos, esta permanece en el espacio de trabajo (Workspace).

Expresiones y Operadores Lógicos

Las expresiones se dividen en: Números. Ejemplos: 3 4e6i -99 0.00012.42810e-10 9.3692783 1i -3.14159j

Variables. Ejemplos:

>>N = 52 Se crea una matriz 1x1 llamada N y se almacena el valor 52. Operaciones aritméticas elementales.

+ adición o suma ^ potenciación– sustracción o resta / división* multiplicación matricial

Orden de prioridad: Potencias, divisiones y multiplicaciones y por último sumas y restas. Usar () para cambiar la prioridad

Expresiones y Operadores Lógicos

Funciones: Funciones y su sintáxis

Constante Significadopi 3.14159265…..i Unidad imaginaria, √-1j Igual que ieps Precisión relativa en punto flotante, 2-52

realmin Número más pequeño representable en punto flotante, 2-1022

realmax Número más grande representable en punto flotante, (2-e) 21023

Inf InfinitoNaN No es un Número

Ejemplos:

p = (1+√5)/2 Calcular |3+4i|

>> p = (1+sqrt (5))/2 >>a = abs (3+4i)

P = a = 1.6180 5  

Operadores relacionales:

MATLAB dispone de los siguientes: < menor que > mayor que <= menor o igual que >= mayor o igual que == igual que ~= distinto que

Ejemplo:

>> A=[1 2;0 3]; B=[4 2;1 5]; >> A==B

ans = 0 1 0 0

Operadores lógicos:

En MATLAB son los siguientes:

~ Negación | Disyunción || Disyunción breve & Conjunción && Conjunción breve xor Disyunción exclusiva

** Los operadores lógicos breves (&&) y ( || ) se utilizan

para simplificar las operaciones de comparación evitando

operaciones innecesarias, pero también para evitar

ciertos errores que se producirían en caso de evaluar

condicionalmente el segundo argumento.

Ejemplo: para evitar una división por cero la sentencia

sería:  r = (b~=0) && (a/b>0);

Operador dos puntos (:)

Este operador es muy importante en MATLAB y puede usarse de varias formas.

>> x=1:10x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 En cierta forma se podría decir que el operador (:) representa un rango: en este caso, los números enteros entre el 1 y el 10. Por defecto el incremento es 1, pero este operador puede también utilizarse con otros valores enteros y reales, positivos o negativos. En este caso el incremento va entre el valor inferior y el superior, en las formas que se muestran a continuación:>> x=1:2:10x =1 3 5 7 9 >> x=1:1.5:10x =1.0000 2.5000 4.0000 5.5000 7.0000 8.5000 10.0000 >> x=10:-1:1x =10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Bucles

El comando for

for <var-control>= <var-ini>:<incremento>:<var-fin> <sentencias>end

for <var-control>= <vector-de-valores> <sentencias>end

Ejemplos:

Bucles

El comando while

while <condición> <sentencias>end

Ejemplo:

La orden break: termina la ejecución del bucle for y/o while más interno de los que comprenden a dicha sentencia.

La sentencia continue: pasa inmediatamente a la siguiente iteración del bucle for o while, saltando todas las sentencias que hay entre el continue y el fin del bucle en la iteración actual.

Condicionales

El comando if

if <condición 1> <sentencias>elseif <condición 2> <sentencias>else <sentencias>end

Ejemplo:

El comando swich

switch <expresión> case <condición>, <sentencias> … otherwise <sentencias>end

Ejemplo:

Salida de datos

La función disp

Permite imprimir en pantalla un mensaje de texto o el valor de una matriz, pero sin imprimir su nombre. Las cadenas de caracteres son un caso particular de vectores.

disp('<Texto deseado>');

Ejemplo:

»disp('El programa ha terminado');

MATLAB responde:

El programa ha terminado