MATLAB矩陣基礎知識 01

2021-10-04 07:31:58 字數 2610 閱讀 2089

1、zeros()

①y = zeros(m):建立m×m的元素全為0的矩陣傳遞給y。

②y = zeros(m,n):建立m×n的元素全為0的矩陣傳遞給y。

③y = zeros(size(x)):建立乙個和x大小一樣的元素全為0的矩陣傳遞給y。

2、ones()

與zeros()函式用法相同,只不過元素全為1。

3、eye()

y = eye(m)或者eye(m,m) :建立乙個對角線為1,其他為0的m×m的矩陣

(ps:如果eye(3,4),矩陣則為:

1 0 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0 )

4、rand()

與zeros()函式用法相同,只不過元素為0-1之間的隨機浮點數。

5、randn()

y = a + sqrt(b) * randn(m):和rand()用法一致,不過a,b分別決定矩陣的均值和方差。

6、魔方矩陣

y = magic(m)

大小:m×m

特點:矩陣每行,每列,主副對角線上元素之和均為m×(m^2+1)/2

7、範德蒙矩陣

y = vander(1:n)

大小:n×n

特點:最後一列全為1,倒數第二列為(1,2,3,4,5,…n),倒數第三列為(1^2 2^2 3^2 42…n2),倒數第四列為…

ps:如果是vander(m:n),則擷取矩陣右下角一部分。

8、希爾伯特矩陣

y = hilb(n)

大小:n×n

特點:每乙個元素yij = 1/(i+j-1)

9、多項式的伴隨矩陣

首先將多項式的項按冪由大到小排序,將非零係數放入矩陣x作為輸入。

y = compan(x) :生成多項式的伴隨矩陣。

10、帕斯卡矩陣

y = pascal(m)

大小:m×m

特點:矩陣排列如同楊輝三角,每個元素大小=左元素+上元素。

1、提取對角線元素

diag(x,k)

①x的列向量個數大於1

提取矩陣x的第k個對角線元素,k預設為0,也就是主對角線;以主對角線為0,左下移一位則k-1,右上移一位則k+1。

②x的列向量個數等於1

建立元素全為0的矩陣,並將列向量放置在第k個對角線上。

2、矩陣的行向量分別與列向量的元素相乘

x = diag(1:3);

y = ones(3);

那麼xy即為

1 1 1

2 2 2

3 3 3

3、提取上,下對角矩陣

①triu(x,k)

提取x矩陣的第k條對角線的上對角矩陣。

②tril(x,k)

提取x矩陣的第k條對角線的下對角矩陣。

4、矩陣的轉置

y = x.』

5、矩陣的旋轉

y = rot90(x,k)

將x矩陣逆時針旋轉90°k。

6、矩陣的翻轉

①fliplr(x)

矩陣x左右翻轉

②flipud(x)

矩陣x上下翻轉

7、矩陣的逆

y = inv(x)

1、行列式的值:det(x)

2、矩陣的秩:rank(x)

3、矩陣的跡:trace(x)

向量範數:

向量1-範數:向量元素絕對值之和。

norm(x,1)

向量2-範數:向量元素平方和的平方根。

norm(x,2) 或 norm(x)

向量∞-範數:向量元素絕對值中的最大值。

norm(x,inf)

矩陣範數

矩陣1-範數:列向量絕對值之和的最大值

norm(x,1)

矩陣2-範數:矩陣最大特徵值的平方根

norm(x,2) 或 norm(x)

矩陣∞-範數:所有行元素絕對值之和的最大值

norm(x,inf)

矩陣條件數

定義:矩陣x的條件數=x的範數 × x逆矩陣的範數

性質:條件數越接近於1,矩陣效能越好。

cond(x,1)

cond(x,2)或cond(x)

cond(x,inf)

x = eig(a) x為特徵值組成的列向量。

[d,x] = eig(a) d的列向量為特徵向量,x的主對角線元素為特徵值。

意義:如果有a1x1 = k1x1,a2x2 = k2x2,利用特徵值可以**y1=a1x1 = k1x1與y2=a2x2 = k2x2的關係。

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