MATLAB学习笔记——线性方程与线性系统

前言

本次主要是为了记录下学习和复习MATLAB中的知识点,顺便复习一波高数和线性代数,以此来巩固一下自己薄弱的知识体系,MATLAB前面基础零散的小知识点就暂时先不管,事先声明,本人是跟着的B站上的教程视频 MATLAB教程_台大郭彦甫(14课)原视频补档,所以博客中的大部分案例也都来自郭老师得教案。

使用矩阵解线性方程组

MATLAB学习笔记——线性方程与线性系统_第1张图片
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使用MATLAB通过矩阵方式解线性方程组

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A = [1 2 1;2 6 1;1 1 4];
b = [2; 7; 3];
R = rref([A b])

rref - 简化的行阶梯形矩阵(Gauss-Jordan 消元法)
此 MATLAB 函数 使用 Gauss-Jordan 消元法和部分主元消元法返回简化行阶梯形的 A。
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矩阵的LU分解

在线性代数中, LU分解(LU Decomposition)是矩阵分解的一种,可以将一个矩阵分解为一个单位下三角矩阵和一个上三角矩阵的乘积(有时是它们和一个置换矩阵的乘积)。LU分解主要应用在数值分析中,用来解线性方程、求反矩阵或计算行列式。
上三角矩阵下三角矩阵如下
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用LU分解求上下三角矩阵
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使用lu()求上下三角矩阵

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A = [1 1 1;2 3 5;4 6 8];
[L, U, P] = lu(A);

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使用 \ 求三元一次方程

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A = [1 2 1;2 6 1;1 1 4];
b = [2; 7; 3];
x = A\b

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使用逆矩阵来求解

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A = [1 2 1;2 6 1;1 1 4];
b = [2; 7; 3];
x = inv(A)*b

inv - 矩阵求逆
此 MATLAB 函数 计算方阵 X 的 逆矩阵。

det - 矩阵行列式
此 MATLAB 函数 返回方阵 A 的行列式。
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求特征值和特征向量

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[v,d]=eig([2 -12;1 -5])

eig - 特征值和特征向量
此 MATLAB 函数 返回一个列向量,其中包含方阵 A 的特征值。
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