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Creado hace 12a (07/03/2013)
Herramientas computacionales para la
matemática
MATLAB:Introducción
Verónica Borja Macías
Marzo 2013
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Matlab
Variables predefinidas
MATLAB tiene un conjunto de variables predefinidas
Variables predefinidas
ans contiene el valor del ultimo comando no asignado a una variable.
pi es el valor aproximado de π.
eps representa la diferencia mas pequeña entre dos números (2^(-52)).
inf representa infinito.
i
j
se define como la raíz cuadrada de -1 (0+1.0000i).
es igual a i.
NaN es la abreviación de Not a Number. Se usa cuando MATLAB no puede
determinar un valor numérico válido.
2
Matlab
Uso de variables
• MATLAB usa las convenciones de nomenclatura
comunes a la mayoría de los programas de cómputo:
Todos los nombres deben comenzar con una letra.
Los nombres pueden tener cualquier longitud, pero en
MATLAB 7 sólo se usan los primeros 63 caracteres.
(Use el comando namelengthmax para verificarlo)
Los únicos caracteres permisibles son letras, números y
el guión bajo.
Matlab distingue entre mayúsculas y minúsculas por lo
tanto las variables x y X son distintas.
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Matlab
Uso de variables
Con el comando isvarname puede verificar si se permite
el nombre de la variable.
comando
isvarname for
isvarname gato
MATLAB reserva una lista de palabras clave para uso
del programa, que no se pueden asignar como nombres
de variable.
El comando iskeyword hace que MATLAB elabore una
lista de los nombres reservados.
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Matlab
Uso de variables
MATLAB le permite reasignar nombres de función como
nombres de variable. Por ejemplo, podría crear una
nueva variable llamada sin con el comando
comando
sin=4
Esto es claramente una práctica peligrosa, pues la
función sin ya no está disponible.
Puede verificar si una expresión es una función o
constante interna de MATLAB al usar el comando
which.
5
Matlab
Uso de variables
comando
which sin
salida
sin is a variable
Puede restablecer la función con el comando clear
comando
clear sin
Ahora, cuando pregunte which sin la respuesta es
built-in (C:\Archivos de programa\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\elfun\@double\sin)
6
Matlab
Operaciones aritméticas con escalares
MATLAB maneja operaciones aritméticas entre dos
escalares en forma muy parecida a como lo hacen otros
programas de cómputo.
Operación
Suma
Ejemplo
3+2
Símbolo
•
•
+
•
•
Resta
• Multiplicación
•
•
•
División derecha
División izquierda
Exponenciación
•
•
•
•
•
-
*
/
\
^
•
•
•
•
•
3-2
3*2
3/2
3\2=2/3
3^2=32
7
Matlab
Orden de precedencia
MATLAB sigue las reglas algebraicas estándar para el
orden de operación:
Primero realiza los cálculos adentro de paréntesis,
desde el conjunto más interno hasta el más externo.
A continuación, realiza operaciones de exponenciación.
Luego realiza operaciones de multiplicación y división
de izquierda a derecha.
Finalmente, realiza operaciones de suma y resta de
izquierda a derecha.
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Matlab
Operador de asignación
En MATLAB, un solo signo igual se llama operador
asignación.
El operador asignación hace que el resultado de sus
cálculos se almacenen en una ubicación de memoria de
la computadora.
El operador asignación es significativamente diferente
de una igualdad.
Por ejemplo x = x + 1 no es un enunciado algebraico
válido, pues claramente x no es igual a x + 1. Sin
embargo, MATLAB lo interpreta como un enunciado de
asignación, el nuevo valor de x es el valor previo mas 1.
9
Matlab
Formatos de despliegue numérico
En MATLAB están disponibles algunos formatos de
despliegue.
Formato
format short
Despliegue
4 dígitos decimales
Ejemplo
3 . 1416
format long
14 dígitos decimales
3 . 141592653 58979
format short e
4 dígitos decimales
3 . 1416e+OOO
format long e
1 4 dígitos decimales
3 . 141592653589793e+OOO
format bank
2 dígitos decimales
3 . 14
format +
format rat
+, -, espacio en blanco
+
forma racional
3 5 5/1 1 3
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Matlab
Formatos de despliegue numérico
El espaciado en la ventana de comando se controla con
format loose (por defecto) y format compact
No importa cuál formato de despliegue se elija,
MATLAB usa en sus cálculos números punto flotante de
doble precisión.
Cambiar el formato de despliegue no cambia la
precisión de sus resultados.
MATLAB maneja los números enteros y decimales
como números de punto flotante.
Cuando los números se vuelven demasiado largos o
demasiado pequeños MATLAB los expresa en notación
científica.
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Matlab
Funciones internas
La gran mayoría de los cálculos de ingeniería requieren
funciones matemáticas como logaritmos, funciones
trigonométricas y funciones de análisis estadístico.
MATLAB tiene una extensa librería de funciones
internas que le permiten realizar dichos cálculos.
Muchos de los nombres de las funciones internas de
MATLAB son los definidos en C o en FORTRAN.
Por ejemplo, para sacar la raíz cuadrada de las variable
x y almacenarlo en b escribimos b = sqrt(x)
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Matlab
Funciones internas
Se puede considerar que todas las funciones tienen tres
componentes: nombre, entrada y salida.
La entrada (argumento) puede ser un escalar o una
matriz, y la salida es un valor o valores calculados.
Algunas funciones requieren múltiples entradas. Por
ejemplo, la función residuo (rem), requiere dos
entradas: un dividendo y un divisor.
La función size es un ejemplo de una función que
regresa dos salidas. Determina el número de filas y
columnas en una matriz.
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Matlab
Funciones internas
Funciones trigonométricas e hiperbólicas
sin(Z), asin(Z), sinh(Z), asinh(Z), cos(Z), acos(Z), cosh(Z),
acosh(Z), tan(Z), atan(Z), atan2(Z), tanh(Z), atanh(Z), sec(Z),
asec(Z), sech(Z), asech(Z), csc(Z), acsc(Z), csch(Z), acsch(Z),
cot(Z), acot(Z), coth(Z), acoth(Z).
Funciones exponenciales
exp(Z) Función exponencial de base e
log(Z) Función Logaritmo natural
log10(Z) Función Logaritmo decimal
sqrt(Z) Función Raíz cuadrada
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Matlab
Funciones internas
Funciones específicas de variable numérica
abs(Z) Módulo o valor absoluto
ceil(x) Redondea los decimales al mayor entero más cercano
conj(Z) Complejo conjugado
fix(x) Elimina la parte decimal del real x
floor(x) Redondea los decimales al menor entero más cercano
imag(Z) Parte imaginaria
real(Z) Parte real
rem(a,b) Da el resto de la división entre los reales a y b
round(x) El entero más próximo al real x
sign(Z) Función signo
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Matlab
Funciones internas
Matemáticas discretas
factor(x) Encuentra los factores primos de x.
gcd(x ,y) Encuentra el máximo común divisor.
lcm(x,y) Encuentra el mínimo común múltiplo.
rats(x) Representa x como fracción.
factorial(x) Encuentra el valor de x factorial (x!).
primes(x) Encuentra todos los números primos menores que x.
isprime(x) Verifica para ver si x es un número primo. Si lo es, la
función regresa 1; si no lo es, regresa O.
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Matlab
Uso de la ayuda para funciones internas
Por ejemplo, para obtener ayuda acerca de una función
especifica basta teclear help y el nombre de la función.
También tenemos un conjunto de documentos HTML
disponibles al seleccionar Help.
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