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Matrices y arreglos
MATLABes la abreviatura de "matrix laboratory" (laboratorio de matrices). Aunque otros lenguajes de programación mayormente procesan los números de uno en uno, MATLAB® está diseñado para funcionar principalmente con matrices y arreglos completos.
Todas las variables de MATLAB sonarreglosmultidimensionales, sin importar el tipo de datos. Unamatrizes un arreglo bidimensional que a menudo se utiliza para el álgebra lineal.
Creación de arreglos
Para crear un arreglo con cuatro elementos en una fila única, separe los elementos con una coma (,
) o un espacio.
a = [1 2 3 4]
a =1×41 2 3 4
Este tipo de arreglo es unvector fila.
Para crear una matriz con varias filas, separe las filas con punto y coma.
a = [1 3 5; 2 4 6; 7 8 10]
a =3×31 3 5 2 4 6 7 8 10
Otra forma de crear una matriz es usando una función, comoones
,zeros
orand
. Por ejemplo, cree un vector columna de ceros de 5 por 1.
z = zeros(5,1)
z =5×10 0 0 0 0
Operaciones con matrices y arreglos
MATLAB le permite procesar todos los valores de una matriz mediante el uso de una sola función u operador aritmético.
a + 10
ans =3×311 13 15 12 14 16 17 18 20
sin(a)
ans =3×30.8415 0.1411 -0.9589 0.9093 -0.7568 -0.2794 0.6570 0.9894 -0.5440
Para trasponer una matriz, use una comilla simple ('
):
a'
ans =3×31 2 7 3 4 8 5 6 10
Para realizar una multiplicación de matrices estándar, la cual calcula los productos internos entre filas y columnas, use el operador*
. Por ejemplo, confirme que el producto de una matriz por su inversa es igual a la matriz identidad:
p = a*inv(a)
p =3×31.0000 0 0 0 1.0000 0 0 -0.0000 1.0000
Observe quep
no es una matriz de valores enteros. MATLAB almacena los números como valores de punto flotante, y las operaciones aritméticas son sensibles a pequeñas diferencias entre el valor real y su representación en punto flotante. Para visualizar más dígitos decimales, use el comandoformat
:
formatlongp = a*inv(a)
p =3×30.999999999999996 0 0 0 1.000000000000000 0 0 -0.000000000000014 1.000000000000000
Restablezca la visualización al formato más corto con
formatshort
format
influye solo en la visualización de números, no en la forma en que MATLAB los calcula o los guarda.
Para realizar una multiplicación elemento por elemento en lugar de una multiplicación de matrices, utilice el operador.*
:
p = a.*a
p =3×31 9 25 4 16 36 49 64 100
Cada uno de los operadores de matriz para la multiplicación, la división y la potencia tiene un operador de arreglo correspondiente que opera elemento por elemento. Por ejemplo, eleve cada elemento dea
a la tercera potencia:
a.^3
ans =3×31 27 125 8 64 216 343 512 1000
Concatenación
Laconcatenaciónes el proceso que consiste en unir arreglos para crear otros más grandes. De hecho, el primer arreglo de este capítulo resultó de la concatenación de sus elementos individuales. El operador de concatenación es el par de corchetes:[]
.
A = [a,a]
A =3×61 3 5 1 3 5 2 4 6 2 4 6 7 8 10 7 8 10
La concatenación de arreglos uno junto a otro mediante el uso de comas se conoce como concatenaciónhorizontal. Cada arreglo debe tener la misma cantidad de filas. De forma similar, cuando los arreglos tienen la misma cantidad de columnas, es posible concatenarlosverticalmentemediante el uso de punto y coma.
A = [a; a]
A =6×31 3 5 2 4 6 7 8 10 1 3 5 2 4 6 7 8 10
Números complejos
Los números complejos tienen partes reales e imaginarias, donde la unidad imaginaria es la raíz cuadrada de-1
.
sqrt(-1)
ans = 0.0000 + 1.0000i
Para representar la parte imaginaria de números complejos, usei
oj
.
c = [3+4i, 4+3j; -i, 10j]
c =2×2 complex我4.0000 + 3.0000 4.0000 3.0000 + 0.0000 - 1.0000i 0.0000 +10.0000i