谢龙汉，华南理工大学机械与汽车工程学院，副院长，教授。2002年毕业于浙江大学过程装备与控制工程专业本科、硕士，之后在广州本田汽车有限公司研发中心工作过两年，2010年获得香港中文大学机械与自动化工程系的博士学位。靠前外学术期刊上发表30多篇学术论文，写作经验丰富，作品技术含量高，实用性强。

第1部分入门知识
第1章MATLAB基础概述1
1.1MATLAB科学计算概述1
1.2MATLAB科学计算的优势3
1.3MATLAB工作环境4
1.3.1操作界面的菜单栏4
1.3.2桌面平台的工具栏13
1.3.3桌面组件14
1.3.4属性设置15
1.3.5工作空间常用命令20
1.4功能模块20
1.4.1基础工具21
1.4.2控制22
1.4.3实时目标系统23
1.4.4应用接口24
1.4.5数学与金融24
1.4.6信号通信处理及系统开发26
1.4.7测试测量26
1.4.8其他工具箱27
1.5数据输入/输出与文件操作27
1.5.1数据输入与输出27
1.5.2文件的打开与关闭30
1.5.3二进制文件的读/写操作31
1.5.4文本文件的读/写操作32
1.5.5数据文件定位33
1.6在线帮助系统34
1.7MATLAB的学习方法37
1.8MATLAB的安装方法37
第2章MATLAB程序设计43
2.1程序基础43
2.2数据类型和运算45
2.2.1常量和变量45
2.2.2数值数据46
2.2.3字符数据48
2.2.4逻辑数据类型51
2.2.5日期和时间53
2.2.6单元数组和结构体54
2.3数组与矩阵56
2.3.1创建数组56
2.3.2数组运算58
2.3.3数组处理函数60
实例2-1判断数组元素是否在另一数组中出现68
2.3.4矩阵及其运算69
实例2-2简单线性方程组求解70
2.3.5特殊矩阵71
实例2-3利用特殊矩阵快速构造矩阵72
2.3.6稀疏矩阵及函数73
实例2-4稀疏矩阵函数的巧用74
2.4控制语句76
2.4.1for循环语句76
2.4.2while循环语句77
2.4.3if-else-end语句77
2.4.4switch-case语句78
2.4.5try-catch语句79
实例2-5判断矢量单调性79
2.5M函数81
2.5.1M函数构造规则81
2.5.2输入/输出参数82
2.5.3函数调用83
2.5.4用Feval进行函数运算83
实例2-6矢量单调性（包含子函数调用）86
2.6程序调试88
实例2-7程序调试实例89
2.7MATLAB编程技巧91
2.8综合实例93
实例2-8汉诺塔问题93
实例2-9结构体的处理94
第3章绘图与界面97
3.1二维绘图97
3.1.1plot函数及设置97
实例3-1绘制二维图的应用实例101
3.1.2子图102
3.1.3特殊二维图形103
3.2三维绘图105
3.2.1三维曲线图105
3.2.2特殊三维图形107
实例3-2绘制三维图应用实例109
3.3打印和导出图形110
3.3.1用菜单打印和导出111
3.3.2命令行打印和导出113
3.4图形用户界面115
3.4.1图形用户界面115
3.4.2GUI如何工作116
3.4.3创建GUI途径116
3.5用GUIDE创建GUI117
3.5.1新建一个GUI117
3.5.2添加组件119
3.5.3GUI的存储122
3.5.4GUI的编程123
3.6菜单和工具栏126
3.6.1菜单的创建126
3.6.2工具栏的创建129
3.7组件130
3.7.1组件类型130
3.7.2组件属性131
3.8综合实例132
实例3-3稀疏矩阵排列图132
实例3-4交互式用户界面设计实例133
第4章Simulink仿真134
4.1Simulink概述134
4.2Simulink模块库136
4.2.1公共模块库136
4.2.2功能模块库136
4.3创建Simulink模型137
4.3.1建立或打开仿真结构图137
4.3.2菜单与工具栏功能139
4.3.3模块处理139
4.3.4线的处理141
4.3.5运行仿真142
实例4-1仿真结构图应用实例146
4.4子系统与封装149
4.4.1子系统149
实例4-2子系统设计应用实例150
4.4.2封装152
实例4-3封装设计应用实例154
4.5Simulink模型调试156
4.5.1Simulink调试器156
4.5.2命令行调试158
4.6S函数160
4.6.1S函数模块160
4.6.2S函数工作原理162
4.6.3M文件的S函数编写163
4.6.4M文件的S函数模板164
实例4-4S函数应用实例166
4.7综合实例168
实例4-5食饵―捕食者模型168
实例4-6S函数种群竞争模型169
实例4-7动画演示单摆运动172

第2部分MATLAB在科学计算中的应用

第5章线性方程组求解175
5.1直接解法176
5.1.1Gauss消去法176
实例5-1Gauss消去法应用实例177
5.1.2选主元Gauss消去法178
实例5-2选主元Gauss消去法应用实例178
5.1.3Cholesky分解法180
实例5-3Cholesky分解法应用实例181
5.2迭代法181
5.2.1Jacobi迭代法182
实例5-4Jacobi迭代法应用实例182
5.2.2Gauss-Seidel迭代法183
实例5-5Gauss-Seidel迭代法应用实例183
5.2.3超松弛迭代法184
实例5-6超松弛迭代法应用实例184
5.2.4共轭梯度法185
实例5-7共轭梯度法应用实例186
5.2.5Bicg迭代法186
实例5-8Bicg迭代法应用实例187
5.2.6Bicgstab迭代法188
实例5-9Bicgstab迭代法应用实例188
5.3综合实例189
实例5-10Dirichlet问题中的线性方程组求解问题189
实例5-11两点边值问题差分法线性方程组求解问题191
第6章非线性方程（组）求解194
6.1二分法194
实例6-1二分法应用实例195
6.2迭代法196
6.2.1牛顿法196
实例6-2牛顿法应用实例197
6.2.2割线法198
实例6-3割线法应用实例198
6.2.3拟牛顿法199
实例6-4拟牛顿法应用实例199
6.2.4Halley迭代法200
实例6-5Halley迭代应用实例200
6.3综合实例201
实例6-6牛顿法求解非线性方程组201
实例6-7Halley迭代法求解非线性方程组203
第7章矩阵特征值求解205
7.1非对称特征值问题205
7.1.1幂法205
实例7-1幂法实例206
7.1.2反幂法207
实例7-2反幂法实例208
7.1.3QR方法210
实例7-3QR方法实例210
7.2对称特征值问题212
7.2.1对称QR法212
实例7-4对称QR方法实例212
7.2.2Jacobi方法214
实例7-5Jacobi方法实例215
7.2.3二分法218
实例7-6二分法实例218
7.3综合实例221
实例7-7病态实阵的特征值问题221
实例7-8二点边值问题差分离散矩阵特征值实例221
第8章微分方程（组）求解224
8.1单步法224
8.1.1显式Euler方法224
实例8-1显式Euler方法实例225
8.1.2改进的Euler方法226
实例8-2改进的Euler方法实例227
8.1.3Runge-Kutta方法228
实例8-3Runge-Kutta方法实例229
8.2线性多步法231
8.2.1Adams外插法231
实例8-4Adams外插法实例232
8.2.2Adams内插法234
实例8-5Adams内插法实例235
8.3有限差分法238
8.3.1网格剖分238
8.3.2数值微分238
8.3.3差分定解239
实例8-6差分法边值问题实例239
8.4常微分方程组求解241
实例8-7微分方程组实例241
8.5综合实例242
实例8-8一维抛物型方程差分法求解242
实例8-9二维波动方程求解245
第9章拟合与插值249
9.1插值运算249
9.1.1一维插值249
实例9-1一维插值实例252
9.1.2二维插值254
实例9-2二维插值实例255
9.2曲线拟合256
9.2.1多项式最小二乘拟合256
实例9-3多项式拟合实例257
9.2.2曲线拟合工具箱259
实例9-4曲线拟合工具箱应用实例261
9.3综合实例262
实例9-5温度曲线问题262
实例9-6根据山区地形选点海拔确定地貌264
实例9-7流水量与供水量问题265
第10章优化268
10.1方程求根268
10.2一维最小值问题271
10.3多维最小值问题272
10.4线性规划273
10.4.1线性规划问题及数学模型273
10.4.2线性规划求解274
实例10-1线性规划实例275
10.5整型规划276
实例10-2整型规划实例277
10.60-1规划282
实例10-30-1规划实例283
10.7无约束非线性规划284
10.7.1一维搜索285
实例10-4一维搜索实例286
10.7.2黄金分割法288
实例10-5黄金分割法实例289
10.7.3牛顿法290
实例10-6牛顿法无约束非线性规划实例291
10.8有约束非线性规划292
实例10-7有约束非线性规划实例293
10.9二次规划294
实例10-8二次规划实例296
10.10综合实例297
实例10-9运输问题297
实例10-10供应与选址问题299
实例10-11连续投资问题301
第11章变换及分析304
11.1Fourier变换304
11.1.1基本Fourier变换305
实例11-1函数的Fourier变换305
11.1.2基本Fourier逆变换306
实例11-2函数的Fourier逆变换307
11.1.3离散Fourier变换308
11.1.4快速Fourier变换309
11.2Laplace变换312
11.2.1Laplace变换312
实例11-3函数的Laplace变换313
11.2.2Laplace逆变换314
实例11-4函数的Laplace逆变换314
11.2.3Laplace变换与LTI系统316
11.3Z变换316
11.3.1Z变换316
11.3.2Z逆变换317
11.3.3Z变换与离散LTI系统318
11.4滤波器的设计320
11.5综合实例323
实例11-5滤波器的设计323
实例11-6滤波器的应用327
第12章概率及统计分析329
12.1概率密度函数与分布函数329
12.2随机变量的数字特征333
12.2.1数学期望333
12.2.2方差与标准差335
12.2.3协方差与相关系数336
12.2.4中心矩338
12.2.5分布函数的统计量338
12.3逆分布函数及随机数生成339
12.3.1逆分布函数339
12.3.2随机数生成340
实例12-1随机数生成341
12.4参数估计342
实例12-2参数估计实例345
实例12-3统计图实例350
12.5假设检验351
12.5.1单个正态总体均值的检验351
实例12-4单个正态总体均值假设检验实例352
12.5.2两个正态总体均值差的检验353
实例12-5两个正态总体均值差假设检验实例354
12.6回归分析354
12.6.1一元线性回归分析355
实例12-6一元线性回归分析实例355
12.6.2多元线性回归分析356
实例12-7多元线性回归分析实例357
12.7综合实例358
实例12-8岩石成分分析模型358
实例12-9槲寄生问题358
第13章数值积分及复变函数361
13.1数值积分361
13.1.1中点公式361
13.1.2Newton-Cotes公式362
13.1.3Gauss求积公式364
13.1.4三角形上的求积公式365
13.1.5MATLAB提供的求积函数366
实例13-1数值积分公式比较368
13.2复变函数369
13.2.1复变函数的极限求导和积分369
13.2.2复变函数的Taylor展开370
13.2.3复变函数图像371
13.2.4留数371
实例13-2复变函数留数的计算及应用372
13.3综合实例372
实例13-3复变函数洛朗展开372
实例13-4三角形上的积分实例373
第14章有限元分析法375
14.1网格生成375
14.1.1网格生成工具375
14.1.2数据保存377
实例14-1网格生成实例378
14.2协调元379
实例14-2协调元实例380
14.3非协调元382
实例14-3非协调元实例383
14.4离散格式384
14.5构造线性方程组385
实例14-4构造线性方程组实例386
14.6线性方程组求解及误差分析388
实例14-5线性方程组求解及误差分析实例388
14.7综合实例390
实例14-6变系数泊松方程有限元求解390
实例14-7求解Helmholtz方程392
第15章工程实例395
15.1特征值问题求解395
15.1.1网格生成395
15.1.2离散格式396
15.1.3线性方程组特征值问题求解及误差397
15.1.4程序实现398
实例15-1特征值问题求解程序398
15.2对流扩散方程求解400
15.2.1网格生成401
15.2.2离散格式402
15.2.3线性方程组求解及误差402
15.2.4程序实现403
实例15-2对流扩散方程求解程序403
15.3热传导方程求解408
15.3.1网格生成408
15.3.2离散格式409
15.3.3线性方程组的求解及误差410
15.3.4程序实现410
实例15-3热传导方程求解程序410

MATLAB适合多学科、多种工作平台，功能强大、界面友好且开放性很强的交互式大型很好应用软件，特别适合科学计算、数值分析、数字信号处理、自动控制及工程应用等。    本书在靠前版广泛应用的基础上，吸收众多读者的宝贵建议进行改版，大幅完善了图书内容，以MATLAB R2017b版软件为平台，注重实际应用，通过大量实例，结合科学计算中的重要问题，从MATLAB的入门知识开始，详细讲解MATLAB图形处理及图形用户界面，Simulink动态系统仿真，线性方程组求解，非线性方程（组）求解，矩阵特征值求解、优化、统计，微分方程数值解，有限元方法编程等，并在每章中都有很好丰富的综合实例。