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MatLab-2

美赛MatLab学习第二篇:

  • 特殊矩阵
  • 矩阵变换
  • 矩阵求值
  • 矩阵的特征值与特征向量
  • 稀疏矩阵

A 特殊矩阵

A.a 通用性矩阵

以上函数调用格式相同,以zeros为例:

例题:


A.b 用于专门学科的特殊矩阵

例题:



rat:有理数



例子:

B 矩阵变换

B.a 对角阵



例题:


B.b 三角阵



B.c 矩阵的转置

例子:


B.d 矩阵的旋转


B.e 矩阵的翻转


B.f 矩阵的求逆

例题:

C 矩阵求值

C.a 矩阵的行列式

例题:


C.b 矩阵的秩

例题:

C.c 矩阵的迹

例子:


C.d 向量和矩阵的范数

矩阵或向量的范数用来度量矩阵或向量在某种意义下的长度。




C.e 矩阵的条件数

例题:

D 矩阵的特征值与特征向量

D.a 矩阵特征值的数学定义

D.b 求矩阵的特征值和特征向量

例子:AX(:,1)=D(1)X(:,1)

例题:

X3对角为X1和X2

D.c 特征值的几何意义

y1和y2分别是x1和x2经过A矩阵变换得到的。把λ 1 、 λ 2 当作伸缩因子,y1和y2是x1和x2经过λ 1 、 λ 2 伸缩以后的结果,如图所示。
更进一步地,连续取单位向量x,让它大小保持唯一,那么Ax就将圆弧拉伸,变成椭圆弧。

E 稀疏矩阵

稀疏矩阵指的是零元素个数远远多于非零元素个数的矩阵,如果将大量的零元素也存储起来,必将导致存储空间的浪费。为此,MATLAB为稀疏矩阵提供特殊的存储方式。

E.a矩阵的存储方式

例子:

E.b 稀疏存储方式的产生

例子:

例子:

用A的一行元素表示一个稀疏矩阵的元素,相当于A每一行的每个元素是相应的稀疏矩阵元素的一个信息。这些信息组合经过spconvert就可以得到相应的稀疏矩阵元素。
例子:
A描述的稀疏矩阵:[2,2,1:第二行第二列的1;2,1,-1:第二行第一列的-1;2,4,3:第二行第四列的3;其他为0。]经过spconvert实现A描述的稀疏矩阵。

例子:

A的稀疏存储

E.c 稀疏矩阵应用举例

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clc;clear
kf1= [1;1;2;1;0]; % 主对角线以下第一条元素
k0 = [2;4;6;6;1]; % 主对角线元素
k1 = [0;3;1;4;2]; % 主对角线以上第一条元素
B = [kf1,k0,k1];
d = [-1;0;1];
A = spdiags(B,d,5,5); % 产生稀疏存储的稀疏矩阵
f = [0;3;2;1;5];
x = A\f %求出解

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_44378835/article/details/104499754