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Excel中进行矩阵运算函数的操作方法

Excel中进行矩阵运算函数的操作方法

Excel中进行矩阵运算函数的操作方法

主要介绍矩阵的转置,矩阵的乘法,逆矩阵,以及行列式求值,其具体的函数如图。

原始矩阵A和原始矩阵B。

矩阵转置在Excel中通过函数Transpose完成,操作方法是首先选定结果区域,而后在公式栏中输入“=Transpose(原始矩阵)”,

结果区域要根据原始矩阵的大小设定,如原始矩阵为4行3列,则

选定的结果区域需为3行4列方可返回全部转置结果。

在输入公式后需同按Ctrl+Shift+Enter键返回,即可得出结果。

同理,矩阵的乘法,A、B矩阵相乘,

Excel函数:=MMult(矩阵A,矩阵B),

求逆矩阵,

Excel函数:=MInverse(原矩阵),

求矩阵行列式的值,

Excel函数:=MDETERM(矩阵)。

用Excel进矩阵计算

用Excel进行矩阵计算 一、Excel的数组、数组名和矩阵函数的设置 1矩阵不是一个数,而是一个数组。在Excel里,数组占用一片单元域,单元域用大括号表示,例如{A1:C3},以便和普通单元域A1:C3相区别。设置时先选定单元域,同时按Shift+Ctrl+Enter键,大括弧即自动产生,数组域得以确认。 2Excel的一个单元格就是一个变量,一片单元域也可以视为一组变量。为了计算上的方便,一组变量最好给一个数组名。例如A={A1:C3}、B={E1:G3}等。数组名的设置步骤是:选定数组域,点“插入”菜单下的“名称”,然后选择“定义”,输入数组名如A或B等,单击“确定”即可。 3矩阵函数是Excel进行矩阵计算的专用模块。常用的矩阵函数有MDETERM(计算一个矩阵的行列式)、MINVERSE(计算一个矩阵的逆矩阵)、MMULT(计算两个矩阵的乘积)、SUMPRODUCT(计算所有矩阵对应元素乘积之和)……函数可以通过点击“=”号,然后用键盘输入,可以通过点击“插入”菜单下的“函数”,或点击fx图标,然后选择“粘贴函数”中相应的函数输入。 二、矩阵的基本计算 数组计算和矩阵计算有很大的区别,我们用具体例子说明。 已知A={3 -2 5,6 0 3,1 5 4},B={2 3 -1,4 1 0,5 2 -1},将这些数据输入Excel相应的单元格,可设置成图1的形状,并作好数组的命名,即第一个数组命名为A,第二个数组命名为B。计算时先选定矩阵计算结果的输出域,3×3的矩阵,输出仍是3×3个单元格,然后输入公式,公式前必须加上=号,例如=A +B、=A-B、=A*B等。A+B、A-B数组运算和矩阵运算没有区别,“=A*B”是数组相乘计算公式,而“=MMULT(A,B)”则是矩阵相乘计算公式,“=A/B”是数组A除数组B的计算公式,而矩阵相除是矩阵A 乘B的逆矩阵,所以计算公式是“=MMULT(A,MINVERSE(B))”。公式输入后,同时按Shift+Ctrl+Enter 键得到计算结果。图1中的数组乘除写作A*B、A/B,矩阵乘除写作A·B、A÷B,以示区别。 三、矩阵计算的应用 下面让我们来计算一个灰色预测模型。 灰色预测是华中理工大学邓聚龙教授创立的理论,其中关键的计算公式是计算微分方程+B1x=B2的解,{B1,B2}=(XTX)-1(XTY),式中:XT是矩阵X的转置。 作为例子,已知X={-45.5 1,-79 1,-113.5 1,-149.5 1}Y={33,34,35,37} 在Excel表格中,{B2:C5}输入X,{E2:H3}输入X的转置。处理转置的方法是:选定原数组{B2:C5},点“编辑”菜单的“复制”,再选定数组转置区域{E2:H3},点“编辑”菜单的“选择性粘贴”,再点“转置”即可。{J2:J5}输入Y,然后选取{L2:L3}为B1、B2的输出区域,然后输入公式: =MMULT(MINVERSE(MMULT(E2:H3,B2:C5)),MMULT(E2:H3,J2:J5)) 公式输入完毕,同时按Shift+Ctrl+Enter键,B1、B2的答案就出来了,如图2。 如果计算的矩阵更复杂一些,就必须分步计算。不过,使用Excel也是很方便的。(江苏陈岁松) ==== POWERPOINT 演示文档https://www.sodocs.net/doc/c311909808.html,.tw/~ccw/manage_math/array.ppt EXCEL矩陣運算(繁体中文)参考文献:https://www.sodocs.net/doc/c311909808.html,/4/wenzi/wz042.htm

Excel矩阵运算

Excel矩阵计算 目前有很多软件可进行矩阵运算,特别是Matlab,其矩阵运算功能尤为强大。但这些专业软件所占空间很大,价格昂贵。其实Excel就有矩阵运算功能,虽然比不上专业软件,但不比一些数学小软件差多少。下面把从网上搜集到的一些有关利用Excel进行矩阵计算的资料整理如下: 资料一: (1)数组和矩阵的定义 矩阵不是一个数,而是一个数组。在Excel里,数组占用一片单元域,单元域用大括号表示,例如{A1:C3},以便和普通单元域A1:C3相区别。设置时先选定单元域,同时按Shift+Ctrl+Enter键,大括弧即自动产生,数组域得以确认。 一个单元格就是一个变量,一片单元域也可以视为一组变量。为了计算上的方便,一组变量最好给一个数组名。例如A={A1:C3}、 B={E1:G3}等。数组名的设置步骤是:选定数组域,单击“插入”菜单,选择“名称”项中的“定义”命令,输入数组名,单击“确定”按钮即可。更简单的命名办法为:选择数组域,单击名称框,直接输入名称就行了。 矩阵函数是Excel进行矩阵计算的专用模块。用“插入”-“函数”命令打开“粘贴函数”对话框(如图11),选中函数分类栏中的“数学与三角函数”,在右边栏常用的矩阵函数有:MDETERM--计算一个矩阵的行列式;MINVERSE--计算一个矩阵的逆矩阵;MMULT--计算两个矩阵的乘积; SUMPRODUCT--计算所有矩阵对应元素乘积之和。 (2)矩阵的基本计算  数组计算和矩阵计算有很大的区别,比如下面这个例子中,A和B都是定义好的数组,因为这两个数组都是3×3的,输出结果也是3×3个单元格。计算时先选定矩阵计算结果的输出域,为3×3的单元格区域,然后输入公式。如果输入“=A+B”或“=A-B”,计算结果是数组对应项相加或相减,输入“=A*B”表示数组A和B相乘,输入“=A/B”表示数组A 除数组B。如果要进行矩阵计算,就要用到相应的矩阵函数。矩阵相加、相减与数组的加减表达形式是一样的,也是“=A+B”和“=A-B”,表示矩阵相乘可以输入“=MMULT(A,B)”,而矩阵相除是矩阵A乘B 的逆矩阵,所以计算公式是“=MMULT(A,MINVERSE(B))”。公

Matlab常用函数数组及矩阵的基本运算

实验一 Matlab 常用函数、数组及矩阵的基本运算 一、 实验目的 1. 了解Matlab7.0软件工作界面结构和基本操作; 2. 掌握矩阵的表示方法及Matlab 常用函数; 3. 掌握数组及矩阵的基本运算. 二、 实验内容 1. 了解命令窗口(command widow)和变量空间(workspace)的作用,掌握清 除命令窗口(clc )和变量空间(clear)的方法.掌握查询函数(help)的方法. 2. 掌握保存和加载变量的方法. 加载变量:load 变量名. 3. 掌握掌握矩阵的表示方法: 给a,b,c 赋如下数据: ]6,46,23,4,2,6,3,8,0,1[,356838241248 7,278744125431-=??????????--=??????????=c b a 4. 求a+b,a*b,a.*b,a/b,a./b,a^2,a.^2的结果. 5. 将str1=electronic; str2 = information; str3 = engineering; 三个字符串连接 在一起成str = electronic information engineering. 6. 求矩阵a 的逆矩阵a -1,行列式计算。 (inv(a),det(a)) 三、 实验要求 1.上机操作,熟练掌握清除命令窗口和变量空间的方法、查询变量的方法、加载变量的方法。 2.第2道题请写出步骤。 3.对实验内容中第3-6项,写出指令,上机运行. 记录运行结果(数据)。 4.写出实验报告。 四、 实验结果 2. 用save 函数,可以将工作空间的变量保存成txt 文件或mat 文件等. 比如: save peng.mat p j 就是将工作空间中的p 和j 变量保存在peng.mat 中. 用load 函数,可以将数据读入到matlab 的工作空间中. 比如:load peng.mat 就是将peng.mat 中的所有变量读入matlab 工作空间中。

Excel 矩阵运算及引用

利用Excel中函数进行矩阵运算实验 一、实验目的与要求 了解Excel的函数应用并能够利用Excel进行常用的矩阵运算。掌握以Excel 中的几个主要矩阵运算函数的功能,即 MDETERM:用于计算矩阵行列式的值; MINVERSE:用于求解某个可逆矩阵的逆矩阵; MMULT:用于计算两个矩阵的乘积,进行两个矩阵的乘法时必须确保第一个乘积矩阵的列等于第二个乘积矩阵的行; TRANSPOSE:用来求解矩阵的转置或用于Excel中行列的互换。 二、实验内容及步骤 1.矩阵的数乘 用一个数乘以一个矩阵,必须将该数与矩阵的每一个元素相乘。将单元格B3中的数字乘以矩阵A,只需在单元格B10中输入公式“=$B$3*B5”(注意:单元格B3必须采用绝对引用,及固定单元格),然后将其复制到B10:D12区域(利用自拖功能也可以实现),最终结果见下表: 矩阵的数乘 2.矩阵的加法 具有相同行列的两个矩阵才能相加。要进行矩阵的加法,只需将两个矩阵相

同行、列的元素相加,即可得到新的矩阵。如下图,要将矩阵A和B相加,只需在单元格G4中输入公式“=A4+D4”,并将其复制到G4:H8区域(利用自拖功能也可以实现),就可得到最终结果。 矩阵的相加 3.矩阵的转置 对矩阵E进行转置,首先选中打算放置输出结果的整个单元格区域F4:H7,然后选择“插入-函数”,在“查找与引用”或“全部”函数中选择函数“TRANSPOSE”。在“函数参数”的对话框中输入“A4:D6”,同时按住[Ctrl]+[Shift]+[Enter]键,最终得到下列结果。 矩阵转置 也可以利用复制,选择性粘贴中选择转置即可得到上述结果。 4、矩阵相乘 做法一:进行矩阵乘法必须保证第一个乘积矩阵的列等于第二个乘积矩阵的行。首先选中打算放置输出结果的整个单元格区域A9:D10,然后选择“插入-函数”,在“数学与三角”或“全部”函数中选择函数“MMULT”。在“函数参数”的对话框中分别输入第一个数组“A4:C5”和第二个数组“E4:H6”,同时按住[Ctrl]+[Shift]+[Enter]键,最终得到下列结果。

excel中矩阵的计算

Excel中矩阵的计算一、求逆矩阵 (1)打开一个新的空工作簿,如图所示 (2)输入数据。 (3)在另外的活动单元格中拉黑同行列,如图

(4)点击“公式”-fx,点击“数学与三角函数” (5)点击求逆矩阵的函数键MINVERSE (6)点击确定,输入原数据所在块的第一个数据的行列 ,加“:”,输入最后一个数据的行列

(7) 点击确定后,计算后会返回一个值 (8)按F2,然后CRTL+SHIFT+ENTER,就会显示出一个三行三列的矩阵,即原矩阵的逆矩阵 二、其他:矩阵法解方程组 Excel的数组、数组名和矩阵函数的设置 矩阵不是一个数,而是一个数组。在Excel里,数组占用一片单元域,单元域用大括号表示,例如{A1:C3},以便和普通单元域A1:C3相区别。设置时先选定单元域,同时按Shift+Ctrl+Enter键,大括弧即自动产生,数组域得以确认。 Excel的一个单元格就是一个变量,一片单元域也可以视为一组变量。为了计算上的方便,一组变量最好给一个数组名。例如A={A1:C3}、B={E1:G3}等。 具体操作 1、数组名的设置。

选定数组域,点“插入”菜单下的“名称”,然后选择“定义”,输入数组名如A或B等,单击“确定”即可。 或是: 选定要命名的单元格,点右键——“命名单元格区域”出现下图即可“命名A”; 选定要命名的单元格,点右键——“命名单元格区域”出现下图即可“命名B”; 如:已知A={3 -2 5,6 0 3,1 5 4},B={2 3 -1,4 1 0,5 2 -1},将这些数据输入Excel 相应的单元格,可设置成图1的形状,并作好数组的命名,即第一个数组命名为A,第二个数组命名为B。 2、矩阵函数是Excel进行矩阵计算的专用模块。 常用的矩阵函数有: MDETERM(计算一个矩阵的行列式) MINVERSE(计算一个矩阵的逆矩阵) MMULT(计算两个矩阵的乘积) SUMPRODUCT(计算所有矩阵对应元素乘积之和) TRANSPOSE(计算矩阵的转置矩阵)…… 函数可以通过点击“=”号,然后用键盘输入,可以通过点击“插入”菜单下的“函数”; 或点击fx图标,然后选择“粘贴函数”中相应的函数输入。 3、计算时先选定矩阵计算结果的输出域,3×3的矩阵,输出仍是3×3个单元格,然后输入公式,公式前必须加上=号,例如=A+B、=A-B、=A*B等。 A+B、A-B数组运算和矩阵运算没有区别 =A+B 按enter,F2,Shift+Ctrl+Enter 然后选定预选区域,按F2,Shift+Ctrl+Enter,即可得结果 “=A*B”是数组相乘计算公式,而“=MMULT(A,B)”则是矩阵相乘计算公式, “=A/B”是数组A除数组B的计算公式,而矩阵相除是矩阵A乘B的逆矩阵,所以计算公式是“=MMULT(A,MINVERSE(B))”。 公式输入后,同时按F2, 然后Shift+Ctrl+Enter键得到计算结果。 图中的数组乘除写作A*B、A/B,矩阵乘除写作A·B、A÷B,以示区别。

MATLAB中矩阵常用的操作函数

MATLAB中矩阵常用的操作函数 1. zeos : 生成零矩阵 2. ones : 生成1矩阵 3. eye : 生成单位矩阵 4. rand : 返回[0,1]之间的平均分布的随机数(矩阵) 5. randn : 返回标准正态分布的随机数(矩阵) 6. mean : 返回列的均值 7. std : 返回列的方差 8. magic : 返回魔方矩阵,即行、列,对角线元素之和都相等的矩阵 9. hilb : 返回Hilbert矩阵,即H(i,j)=1/(i+j-1) 的矩阵 10. toeplitz : 返回toeplitz矩阵 11. 常用运算: 和:A+B 积:A*B 转置:A',注意:如果A是复矩阵,则A'是共轭转置 行列式:det(A) 逆:inv(A) 内积:dot(a, b) 秩:rank(A) 迹:trace(A) 12. 线性方程组:Ax=b,可以用左除运算:x=A\b;也可以用逆运算:x=inv(A)*b,但效率不如左除运算。 13. Jordan 标准型:jordan(A),返回A的Jordan标准型。或者用两个参数接收结果:[V, J] = jordan(A),那么J是A的Jordan标准型,V是用到的相似变换矩阵,即A=V*J*inv(V)。 14. SVD分解,即奇异值分解:[U, S, V] = svd(A),A=USV'。 15. 特征值:eig(A)返回A的所有特征值。如果用两个参数接收结果:[E, F] = eig(A),那么E 的列是A的特征向量,F是A的特征值。 16. 范数: 1范数:norm(A, 1) 2范数:norm(A, 2) 无穷范数:norm(A, inf) Frobenius范数(也叫Euclid范数,简称F-范数或者E-范数),即A全部元素平方和的平方根:norm(A, 'fro') 17. 矩阵函数:通用方法是funm(A, @fun),即计算矩阵A的fun函数。

最新Excel中矩阵的运算

E x c e l中矩阵的运算

nxn方阵对应行列式的值 第二步,选中A4单元格,在“插入”菜单中选中“函数”菜单项: 第三步,在打开的“函数”对话框中,选中“MDETERM”函数如图2,并按“确定”按钮: 第四步,在弹出的对话框中输入矩阵所在的地址,按确定即得到行列式的值。 矩阵求和 已知 第二步,在A5单元格中输入公式:=A1+El,按回车,这时A5中显示数字7; 第三步,选中A5单元格,移动鼠标至其右下角,鼠标形状变为黑色十字时,按下鼠标左键往右拖至C5,B5和C5中分别显示一3.3。同样的方法选中A5:C5,往下拖至A7:C7,便得到A+B的值。 矩阵求逆 第一步,在A1:C3中输入矩阵A; 第二步。选中A5:C7,“插入”→“函数”→“MINVERSE”→“确定”: 第三步,在“array”项中输入A1:C3,按F2,同时按CTRL+SHIFF+ENTER 即可如图6。 5矩阵转置

第一步,在Al:C3中输入矩阵A,并选中; 第二步,“编辑”→“复制”; 第三步,选中A5,“编辑”→“选择性粘贴”→“转置”→确定”。 矩阵求秩 6.1矩阵秩的概念 定义设A是mxn矩阵,从A中任取k行k列(k≤min(m,n)),由这些行、列相交处的元素按原来的次序所构成的阶行列式,称为矩阵A的一个k阶子行列式,简称k阶子式。 定义矩阵A的所有不为零的子式的最高阶数r称为矩阵A的秩,记作 r(A),即r(A)=r。 6.2矩阵秩的数学求法 6.2.1行列式法:即定义从矩阵的最高阶子式算起,计算出不等于零的子式的最高阶数r,此r即为该矩阵的秩。 6.2.2行初等变换法:用初等行变换化矩阵为阶梯形矩阵,此阶梯形矩阵非零行的行数r就是该矩阵的秩。 6.3利用EXCEL求矩阵秩 方法一,根据矩阵秩的定义,可以求所有不为零子式的最高阶数。 求矩阵A的秩. 显然A是4x4矩阵,4为其所有子式的最高阶数。先求IAI的值,若|A|不为零,则矩阵A的秩为4。若|A|为零,求所有阶数为3的子式的值。若存

矩阵的简单运算公式

矩阵的运算 (一) 矩阵的线性运算 特殊乘法:222()A B A AB BA B +=+++ 2 22 ()()() A B A B A B A B =≠ (二) 关于逆矩阵的运算规律 111 1 1 11 1 1(1)()(2)() /(3)( )( )(4)()( ) T T n n A B B A k A A k A A A A ---------==== (三) 关于矩阵转置的运算规律 (1)()(2)()T T T T T T A B B A A B B A =+=+ (四) 关于伴随矩阵的运算规律 **1 *2 ***1* **1*11**1(1)(2)(2)(3)()(4)(), ()(5)()1,()1 0,()2(6)()()()n n n AA A A A E A A n A A A kA k A n r A n r A r A n r A n A A A A A A A A A -------===≥===?? ==-??≤-?= ==若若若若可逆,则,, (五) 关于分块矩阵的运算法则 1 1 1 110000(2)000 0T T T T T A B A C C D B D B B B C C C C B -----?? ?? =????????????????==????????????????(1);, (六) 求变换矩阵 ()121 1 2 11121311111121222321121121313233313131100(a )(2)i n n i i i ij i i i i A T TAT T P P P AP P A a a a p p p a a a p p P p a a a p p p AP P P i λλλλλλλ--?? ? ?= ? ? ? ?===???????? ??? ? ? =→= ??? ? ? ??? ? ?????????=+≥已知矩阵,及其特征值求使得,设,则其中若有重根则时再1 T T -由求 (七) 特征值与矩阵

MatLab常见函数和运算符号解读

MatLab常见函数和运算符号 基本运算 convhull :凸壳函数 cumprod :累计积 cumsum :累计和 cumtrapz :累计梯形数值积分 delaunay :Delaunay三角化 dsearch :求最近点(这是两个有趣的函数 factor :质数分解inpolygon :搜索多边形内的点 max :最大元素 mean :平均值 median :数组的中间值 min :最小值 perms :向量所有排列组成矩阵 polyarea :多边形的面积 primes :生成质数列表 prod :数组元素积 sort :元素按升序排列 sortrows :将行按升序排列

std :标准差 sum :元素和 trapz :梯形数值积分 tsearch :搜索Delaunay三角形var :方差 voronoi :Voronoi图 del2 :Laplacian离散 diff :差分和近似微分gradient:数值梯度 corrcoef :相关系数 cov :协方差矩阵 xcorr :互相关系数 xcov :互协方差矩阵 xcorr2 :二维互相关 conv :卷积和多项式相乘conv2 :二维卷积 deconv :反卷积 filter :滤波 filter2 :二维数字滤波

傅立叶变换 abs :绝对值和模 angle :相角 cplxpair :按复共扼把复数分类 fft :一维快速傅立叶变换 fft2 :二维快速傅立叶变换 fftshit :将快速傅立叶变换的DC分量移到谱中央ifft :以为逆快速傅立叶变换 ifft2 :二维逆快速傅立叶变换 ifftn :多维逆快速傅立叶变换 ifftshift :逆fft平移 nextpow2 :最相邻的2的幂 unwrap :修正相角 cross :向量叉积 intersect:集合交集 ismember :是否集合中元素 setdiff :集合差集 setxor :集合异或(不在交集中的元素 union :两个集合的并

excel表格关于矩阵

唐宋八大家:韩愈、柳宗元,宋代的苏洵、苏轼、苏辙、欧阳修、王安石、曾巩 体操: 男子(8个小项):自由体操\鞍马\吊环\跳马\双杠\单杠\个人全能\团体 女子(6个小项):自由体操\平衡木\跳马\高低杠\个人全能\团体 艺术体操(女子项目2个小项): 个人全能\集体全能 蹦床(男女共2个小项): 第 1 章 Excel-矩阵的求逆、转置与相乘 1.1 SUMSQ(A1,B1) A1和B1各自平方后求和 1.2 TRANSPOSE函数 TRANSPOSE函数的功能是求矩阵的转置矩阵。公式为 = TRANSPOSE(array) 式中,Array—需要进行转置的数组或工作表中的单元格区域。函数TRANSPOSE必须在某个区域中以数组公式的形式输入,该区域的行数和列数分别与array的列数和行数相同。 步骤: (1)选取存放转置矩阵结果的单元格区域。 (2)单击工具栏上的【粘贴函数】按钮,在【粘贴函数】对话框中选取函数TRANSPOSE,在该函数对话框中输入(可用鼠标拾取)单元格A2:C5,按“Crtl+Shift+Enter”组合键,即得转置矩阵。 利用TRANSPOSE函数可以把工作表中的某些行(或列)排列的数据转换成列(或行)排列的数据。例如,由于工作需要,要把工作表中的某些行数据改为列数据,若一个一个地改动数据,将是很麻烦也很费时的,而利用TRANSPOSE函数则可以很轻松地进行这项工作。但需要注意的是,利用TRANSPOSE函数对行(列)数据进行转换,则无法单独修改其中转换单元格区域中的某单元格的数据。 1.3 MINVERSE函数 MINVERSE函数的功能是返回矩阵的逆矩阵。公式为 = MINVERSE(array) 式中,array—具有相等行列数的数值数组或单元格区域。 MINVERSE函数的使用方法与TRANSPOSE函数是一样的。在求解线性方程组时,常常用到MINVERSE函数。 1.4 MMULT函数 MMULT函数的功能是返回两数组的矩阵乘积。结果矩阵的行数与 array1 的行数相同,列数与 array2 的列数相同。公式为 = MMULT(array1?array2) 式中 array1? array2—要进行矩阵乘法运算的两个数组 array1的列数必须与 array2 的行数相同,而且两个数组中都只能包含数值。array1和array2可以是单元格区域、数组常数或引用。如果单元格是空白单元格或含有文字串,或是array1的行数与 array2 的列数不相等时,则函数MMULT返回错误值#VALUE!。 同样地,由于返回值为数组公式,故必须以数组公式的形式输入。以例2-7的原矩阵和其转置矩阵为例,它们的乘积矩阵求解方法如下:(1)选取存放乘积矩阵结果的单元格区域,如J2:L5。 (2)单击工具栏上的【粘贴函数】按钮,在【粘贴函数】对话框中选取函数MMULT,在该函数对话框中的array1栏中输入(可用鼠标拾取)单元格区域A2:C5,在array2栏中输入单元格区域E2:H4,然后按“Crtl+Shift+Enter”组合键,即得矩阵的乘积。

常用MATLAB矩阵处理

>> x=zeros(3,4) x = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 >> x=ones(3,4) x = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 >> x=eye(3,4) x = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 >> x=rand(3,4) x = 0.9501 0.4860 0.4565 0.4447 0.2311 0.8913 0.0185 0.6154 0.6068 0.7621 0.8214 0.7919 >> x=randn(3,4) x = -0.4326 0.2877 1.1892 0.1746 -1.6656 -1.1465 -0.0376 -0.1867 0.1253 1.1909 0.3273 0.7258 >> magic(3) ans = 8 1 6 3 5 7 4 9 2 >> a=[1 2 3]

a = 1 2 3 >> diag(a) ans = 1 0 0 0 2 0 0 0 3 >> diag(a -1) ans = 0 0 0 0 1 0 0 0 2 >> h1=hilb(2) h1 = 1.0000 0.5000 0.5000 0.3333 >> h2=invhilb(2) h2 = 4 -6 -6 12 >> inv(h1) ans = 4.0000 -6.0000 -6.0000 12.0000 拼接矩阵: ①水平方向拼接 >> a=magic(3) a = 8 1 6 3 5 7 4 9 2

>> b=eye(3) b = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 >> c=[a b] c = 8 1 6 1 0 0 3 5 7 0 1 0 4 9 2 0 0 1 ②垂直方向拼接 >> d=[a;b] d = 8 1 6 3 5 7 4 9 2 1 0 0 0 1 0 0 0 1 拼接函数: 1)Cat函数 C=cat(dim,A,B); Dim= 1 垂直方向 2 水平方向 3 生成三维数组 >> a=[1,5,9;3,5,7;10,2,8]; >> b=magic(3); >> c1=cat(2,a,b) c1 = 1 5 9 8 1 6 3 5 7 3 5 7 10 2 8 4 9 2 >> c2=cat(1,a,b)

C常用矩阵子函数

double scalar(double MA[R1][C1],double k) { int i,j,R1,C1; double k,MA2[][]; for (i=0;i

for(i=0;i

Excel中矩阵的运算

nxn方阵对应行列式的值 第二步,选中A4单元格,在“插入”菜单中选中“函数”菜单项: 第三步,在打开的“函数”对话框中,选中“MDETERM”函数如图2,并按“确定”按钮: 第四步,在弹出的对话框中输入矩阵所在的地址,按确定即得到行列式的值。 矩阵求和 已知 第二步,在A5单元格中输入公式:=A1+El,按回车,这时A5中显示数字7; 第三步,选中A5单元格,移动鼠标至其右下角,鼠标形状变为黑色十字时,按下鼠标左键往右拖至C5,B5和C5中分别显示一3.3。同样的方法选中A5:C5,往下拖至A7:C7,便得到A+B的值。 矩阵求逆 第一步,在A1:C3中输入矩阵A; 第二步。选中A5:C7,“插入”→“函数”→“MINVERSE”→“确定”: 第三步,在“array”项中输入A1:C3,按F2,同时按CTRL+SHIFF+ENTER即可如图6。 5矩阵转置 第一步,在Al:C3中输入矩阵A,并选中; 第二步,“编辑”→“复制”; 第三步,选中A5,“编辑”→“选择性粘贴”→“转置”→确定”。 矩阵求秩 6.1矩阵秩的概念 定义设A是mxn矩阵,从A中任取k行k列(k≤min(m,n)),由这些行、列相交处的元素按原来的次序所构成的阶行列式,称为矩阵A的一个k阶子行列式,简称k阶子式。 定义矩阵A的所有不为零的子式的最高阶数r称为矩阵A的秩,记作r(A),即r(A)=r。 6.2矩阵秩的数学求法 6.2.1行列式法:即定义从矩阵的最高阶子式算起,计算出不等于零的子式的最高阶数r,此r即为该矩阵的秩。 6.2.2行初等变换法:用初等行变换化矩阵为阶梯形矩阵,此阶梯形矩阵非零行的行数r就是该矩阵的秩。 6.3利用EXCEL求矩阵秩 方法一,根据矩阵秩的定义,可以求所有不为零子式的最高阶数。 求矩阵A的秩. 显然A是4x4矩阵,4为其所有子式的最高阶数。先求IAI的值,若|A|不为零,则矩

常用矩阵函数

请特别注意红色字体的命令 eye 单位矩阵 zeros 全零矩阵 ones 全1矩阵 rand 均匀分布随机阵genmarkov 生成随机Markov矩阵linspace 线性等分向量 logspace 对数等分向量 logm 矩阵对数运算 cumprod 矩阵元素累计乘cumsum 矩阵元素累计和 toeplitz Toeplitz矩阵 disp 显示矩阵和文字内容 length 确定向量的长度 size 确定矩阵的维数 diag 创建对角矩阵或抽取对角向量find 找出非零元素1的下标matrix 矩阵变维 rot90 矩阵逆时针旋转90度 sub2ind 全下标转换为单下标 tril 抽取下三角阵 triu 抽取上三角阵 conj 共轭矩阵 companion 伴随矩阵 det 行列式的值 norm 矩阵或向量范数 nnz 矩阵中非零元素的个数 null 清空向量或矩阵中的某个元素orth 正交基 rank 矩阵秩 trace 矩阵迹 cond 矩阵条件数 inv 矩阵的逆 rref 求矩阵的行阶梯形 rcond 逆矩阵条件数 lu LU分解或高斯消元法 pinv 伪逆 qr QR分解 givens Givens变换 linsolve 求解线性方程 lyap Lyapunov方程 hess Hessenberg矩阵 poly 特征多项式 schur Schur分解

expm 矩阵指数 expm1 矩阵指数的Pade逼近 expm2 用泰勒级数求矩阵指数 expm3 通过特征值和特征向量求矩阵指数 funm 计算一般矩阵函数 logm 矩阵对数 sqrtm 矩阵平方根 spec 矩阵特征值 gspec 矩阵束特征值 bdiag 块矩阵,广义特征向量 eigenmar- 正则化Markov特征 kov 向量 pbig 特征空间投影 svd 奇异值分解 sva 奇异值分解近似 cumprod 元素累计积 cumsum 元素累计和 hist 统计频数直方图 max 最大值 min 最小值 mean 平均值 median 中值 prod 元素积 sort 由大到小排序 std 标准差 sum 元素和 trapz 梯形数值积分 corr 求相关系数或方差 sparse 稀疏矩阵 adj2sp 邻接矩阵转换为稀疏矩阵 full 稀疏矩阵转换为全矩阵 mtlb_sparse 将scilab稀疏矩阵转换为matlab稀疏矩阵格式sp2adj 将稀疏矩阵转换为邻接矩阵 speye 稀疏矩阵方式单位矩阵 sprand 稀疏矩阵方式随机矩阵 spzeros 稀疏矩阵方式全零阵 lufact 稀疏矩阵LU分解 lusolve 稀疏矩阵方程求解 spchol 稀疏矩阵Cholesky分解

利用excel进行矩阵计算(简化版本)

利用Excel进行矩阵计算 1、数组和矩阵的定义 矩阵不是一个数,而是一个数组。在Excel里,数组占用一片单元域,单元域用大括号表示,例如{A1:C3},以便和普通单元域A1:C3相区别。设置时先选定单元域,同时按Shift+Ctrl+Enter键,大括弧即自动产生,数组域得以确认。 一个单元格就是一个变量,一片单元域也可以视为一组变量。为了计算上的方便,一组变量最好给一个数组名。例如A={A1:C3}、B={E1:G3}等。数组名的设置步骤是:选定数组域,单击“插入”菜单,选择“名称”项中的“定义”命令,输入数组名,单击“确定”按钮即可。更简单的命名办法为:选择数组域,单击名称框,直接输入名称就行了。 矩阵函数是Excel进行矩阵计算的专用模块。用“插入”-“函数”命令打开“粘贴函数”对话框(如图),选中函数分类栏中的“数学与三角函数”,在右边栏常用的矩阵函数有:MDETERM——计算一个矩阵的行列式;MINVERSE——计算一个矩阵的逆矩阵;MMULT——计算两个矩阵的乘积;SUMPRODUCT——计算所有矩阵对应元素乘积之和。 2、矩阵的基本计算 数组计算和矩阵计算有很大的区别,比如下面这个例子中,A和B都是定义好的数组,因为这两个数组都是3×3的,输出结果也是3×3个单元格。计算时先选定矩阵计算结果的输出域,为3×3的单元格区域,然后输入公式。如果

输入“=A+B”或“=A-B”,计算结果是数组对应项相加或相减,输入 “=A*B”表示数组A和B相乘,输入“=A/B”表示数组A除数组B。如果要进行矩阵计算,就要用到相应的矩阵函数。矩阵相加、相减与数组的加减表达形式是一样的,也是“=A+B”和“=A-B”,表示矩阵相乘可以输入 “=MMULT(A,B)”,而矩阵相除是矩阵A乘B的逆矩阵,所以计算公式是“=MMULT(A,MINVERSE(B))”。公式输入后,同时按Shift+Ctrl+Enter 键得到计算结果。对于更复杂的矩阵计算,可以采用分步计算。 3、用Excel求逆矩阵 (1)先将矩阵的数据输入,然后将所输入的数据选中(注意:只能是N*N 的矩阵),然后点击插入-名称-定义,给这个矩阵取个名字MatrixA,然后点击确定。 (2)再选择N*N个格,在上面的输入框内写入“=MINVERSE(MatrixA)”,然后同时按Shift+Ctrl+Enter键,此时就可以得到MatrixA的逆矩阵了。 a、输入待求逆矩阵: b、在空白区选择一存放逆矩阵的区域,与待求逆矩阵大小相同:

常见的matlab的运算函数

三角函数: ()里如果是角度必须是弧度,如果是矩阵的话则为对每个元素执行。cos(),tan()也是一样。 以2为底对数函数:log2(4)=2 以10为底对数函数:log10() 自然对数:log() 绝对值函数:abs(-2)=2 平方根函数:sqrt(2)=1.41 符号函数:sign(正数)=1 sign(负数)=-1 sign(0)=0 天花板函数ceil()向大的方向 地板函数floor()向小的方向 fix()向0的方向 圆整函数round()对数进行4舍5入,负数的话也对对应的正数4舍5入

取模函数 mod(5,3)=2 rem(5,3)=2 区别rem(-5,3)=-2 mod(-5,3)=1 多项式相乘函数:

conv()deconv()是相除 取最大和最小函数: max() min() 图中b为行向量或者是列向量 如果()里为矩阵,则输出每列的最大值(以行向量的形式)如果要求矩阵的最大值max(max(A)) mean(A)输出对应每列的平均值(以行向量的形式)

向量的求和和求积:

整个矩阵的总和sum(sum(A)),求积函数prod同理

多项式乘多项式展开的表达式: [1,1]表示x+1,1 2 1的意思是x^2+2*x+1 复数的函数 real(1+2i)=1(取实部) imag(1+2i)=2(取虚部) abs(1+2i)=2.23 angle(1+2i)=1.107 (在坐标系中对应的角度,即arctan 2=1.107 )取共轭复数: (1+2i)’=1-2i conj(1+2i)=1-2i dot(a,b)向量的内积 det(a)求行列式的值

教材第六章 矩阵函数

第六章 矩阵函数 矩阵函数是矩阵理论的重要内容,它在力学、控制理论、信号处理等学科中具有重要作用.本章讨论矩阵函数——以方阵为“变量”、其“值”仍为方阵的函数.矩阵函数中最简单的是矩阵多项式,矩阵多项式是研究其他矩阵函数的基础,因为最终是通过它来定义和计算一般矩阵函数的.当然可以用收敛的矩阵幂级数来定义和计算某些矩阵函数. 矩阵函数在线性微分方程组及矩阵方程的求解中都有重要的应用,而这些问题的求解是系统与控制理论中经常面临并且必须解决的实际问题. §6.1 矩阵级数 定义1 设(){}k A 是m n C ?的矩阵序列,其中()()()k k m n ij A a C ?=∈,无穷和 (1)(2)(3)()k A A A A +++++ 称为矩阵级数,记为() 1 k k A ∞ =∑.对正整数1k ≥,记() ()1 k k i i S A ==∑,称()k S 为矩阵 级数()1 k k A ∞ =∑的部分和,如果矩阵序列(){}k S 收敛,且有极限S ,即()lim k k S S →∞ =, 则称矩阵级数() 1 k k A ∞ =∑收敛,并称S 为矩阵级数() 1 k k A ∞ =∑的和,记为()1 k k A S ∞ ==∑.不 收敛的矩阵级数称为发散的. 由此定义可知,矩阵级数()1k k A ∞ =∑收敛的充分必要条件是mn 个数项级数 () 1 (1,2,;1,2,,)k ij k a i m j n ∞ ===∑ 都收敛. 由矩阵级数的收敛性定义易知

(1)若矩阵级数()1 k k A ∞ =∑收敛,则()lim 0;k k A →∞ = (2)若矩阵级数() 11 k k A s ∞ ==∑,()21 k k B s ∞ ==∑ ,,a b C ∈,则 () ()121 ()k k k aA bB as bs ∞ =+=+∑; (3)设m m P C ?∈,n n Q C ?∈,若矩阵级数() 1 k k A ∞ =∑收敛,则()1 k k PA Q ∞ =∑收敛且 () ()1 1 ()k k k k PA Q P A Q ∞ ∞ ===∑∑. 定义2 设()1 k k A ∞ =∑是矩阵级数,其中()()()k k m n ij A a C ?=∈,如果mn 个数项 级数() 1 k ij k a ∞ =∑(1,2,;1,2,,)i m j n == 都绝对收敛,则称矩阵级数()1 k k A ∞ =∑绝对收 敛. 显然,若()1k k A ∞ =∑绝对收敛,则它必是收敛的,但反之未必. 定理1 矩阵级数()1 k k A ∞ =∑(其中()()()k k m n ij A a C ?=∈)绝对收敛的充分必要条 件是对任何一种矩阵范数.,数项级数()1 k k A ∞ =∑都收敛. 证 由各种矩阵范数的等价性,只须就某一种矩阵范数证明之,如考虑 ,max ij i j A a =. 必要性 () 1 k k A ∞ =∑绝对收敛,则()1 k ij k a ∞ =∑绝对收敛,该数项级数各项绝对值之

常用矩阵运算函数

(一)矩阵函数 ⒈A =16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 1 5 14 1 det(A);%矩阵的行列式 ⒉R = rref(A)% A的简化行阶梯型矩阵 3.X = inv(A)%矩阵的逆 4. e = eig(A)%特征值 5. poly(A)% 特征多项式中的系数 是 1 -34 -64 2176 0 这表明特征多项式 det( A - I ) 是 4 - 343 - 642 + 2176 常数项是零,因为矩阵是奇异的,立方项系数是-34,6. 7. mu = mean(D), sigma = std(D)%均值,标准差 8. 要查看MATLAB中可用的一系列数据分析函数,键入 help datafun

如果你想使用统计工具箱,键入 help stats 9.T F = isprime(A) 返回一个和A大小相同的数组,当A中的元素为素数时数组对应元素为逻辑1(真),否则为逻辑0(假),A中必须仅仅包含正整数。 find函数确定已给逻辑条件的数组元素的指标。以它最简单的形式,返回一个指标的列向量。求这个向量的转置以获得一个指标的单行矩阵。例如: k = find(isprime(A))' 用一维标定指数挑选出素数在魔方中的位置。 k = 2 5 9 10 11 13 以按照k决定的次序的行向量展示这些素数,有 A(k) ans = 5 3 2 11 7 13 (二)命令行的编辑 1.

2.根据输入的不同,plot函数有不同的窗体。如果y是向量的形式,plot(y) 则在y对应的轴上作出一个分段线状图。如果指定要求含两个向量时,则 plot(x,y)作出一个y相对于x的图表。 例如:下面这些语句了用colon(冒号)算子来创建一个定义值取从0到2的向量x,计算出这些值的正弦函数值,然后画出结果。 x = 0:pi/100:2*pi; y = sin(x); plot(x,y) 现在给轴加上标签和标题,用\pi作符号。 xlabel('x = 0:2\pi') ylabel('Sine of x') title('Plot of the Sine Function','FontSize',12) 一个函数作图命令plot使不同的(x-y)变元函数生成不同的函数图象。MATLAB 自动地通过预设地颜色库来区别不同的函数(也可用户自设)。例如,以下是三个x的相关函数的图象,每条曲线都由各自不同的颜色加以区分。 y2 = sin(x-.25); y3 = sin(x-.5); plot(x,y,x,y2,x,y3) legend命令提供一种简易方式来辨别不同的函数作图。 legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')

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