本书以MATLAB 2024为基础，结合高等学校教师的教学经验以及MATLAB在计算科学中的应用案例，讲解数学计算和仿真分析的各种方法和技巧，是一本面向学生与零基础读者学习指南，帮助他们最终脱离书本，应用于工业生产实践中。 本书内容包括MATLAB概述，MATLAB基础知识，数组，矩阵，二维图形绘制，三维图形绘制，图像处理，数据分析，高等数学计算，微分方程，App设计与动画演示，优化设计，概率统计分析。本书覆盖数学计算与仿真分析的各个方面，既有MATLAB基本函数的介绍，也有用MATLAB编写的专门计算程序，利用函数解决不同数学应用问题，实例丰富而典型，包括两章经典实例，将重点知识融入应用，指导读者有的放矢地进行学习。 本书既可作为初学者的入门用书，也可作为工程技术人员、本科生、研究生的教材。

前言
第1章 MATLAB概述
1.1 MATLAB简介
1.2 MATLAB的特点
1.3 MATLAB 2024的新功能
1.4 MATLAB 2024的工作界面
1.4.1 标题栏
1.4.2 功能区
1.4.3 工具栏
1.4.4 命令行窗口
1.4.5 命令历史记录窗口
1.4.6 当前文件夹窗口
1.4.7 工作区窗口
1.4.8 图像窗口
1.5 MATLAB的通用命令
1.6 设置MATLAB搜索路径
1.6.1 MATLAB的搜索路径
1.6.2 扩展MATLAB的搜索路径
1.7 MATLAB的帮助系统
1.7.1 联机帮助系统
1.7.2 帮助命令
第2章 MATLAB基础知识
2.1 数据类型基本概念
2.1.1 整数类型
2.1.2 浮点类型
2.1.3 复数
2.1.4 数值类型的显示格式
2.1.5 常量与变量
2.1.6 数据转换函数
2.2 MATLAB命令的组成
2.2.1 基本符号
2.2.2 功能符号
2.2.3 常用指令
2.3 运算符数学函数
2.3.1 三角函数
2.3.2 整数与小数转换函数
2.3.3 基本数学函数
2.4 复数运算
2.4.1 复数的基本元素函数
2.4.2 复数的基本参数
2.5 字符串
2.5.1 创建字符串
2.5.2 字符串操作函数
2.6 字典
2.6.1 创建字典
2.6.2 字典操作函数
2.7 MATLAB程序设计
2.7.1 表达式、表达式语句与赋值语句
2.7.2 程序结构
2.7.3 程序流程控制指令
2.7.4 人机交互语句
2.7.5 MATLAB程序的调试命令
第3章 数组
3.1 MATLAB中的数组
3.2 数组的创建
3.2.1 一维数组
3.2.2 二维数组
3.2.3 多维数组
3.3 特殊数值数组
3.3.1 无穷数组和非数值量数组
3.3.2 全0数组
3.3.3 测试数组
3.3.4 随机数组
3.3.5 单位数组
3.4 特殊数组
3.4.1 元胞数组
3.4.2 结构体数组
3.5 数组元素运算
3.5.1 数组编辑器
3.5.2 数组元素的引用
3.5.3 数组元素的修改
3.5.4 数组的变维
3.5.5 数组元素状态
3.6 操作数组
3.6.1 基本运算
3.6.2 向量的点积与叉积
3.6.3 判断数组类型
3.6.4 旋转与镜像
3.6.5 抽取数组元素
3.6.6 串联数组
3.6.7 其他常用的操作命令
第4章 矩阵
4.1 基本的矩阵函数
4.1.1 矩阵的基本参数
4.1.2 矩阵的转置
4.1.3 矩阵范数
4.1.4 特征值和特征向量的基本概念
4.2 矩阵分解
4.2.1 奇异值分解
4.2.2 楚列斯基（Cholesky）分解
4.2.3 三角分解
4.2.4 LDMT与LDLT分解
4.2.5 QR分解
4.3 变换矩阵
4.3.1 常见的变换矩阵
4.3.2 Vandermonde矩阵
4.3.3 Hadamard矩阵
4.3.4 豪斯霍尔德矩阵
4.3.5 Jacobian矩阵
4.3.6 吉文斯变换矩阵
4.3.7 稀疏矩阵
4.3.8 复数矩阵
4.3.9 阶梯矩阵
第5章 二维图形绘制
5.1 二维曲线的绘制
5.1.1 绘制二维图形
5.1.2 多图形显示
5.1.3 函数图形的绘制
5.2 图形属性设置
5.2.1 图形窗口的属性
5.2.2 坐标系与坐标轴
5.2.3 图形注释
第6章 三维图形绘制
6.1 三维绘图
6.1.1 三维曲线绘图命令
6.1.2 三维网格命令
6.1.3 三维曲面命令
6.1.4 柱面与球面
6.1.5 三维图形等值线
6.2 三维图形修饰处理
6.2.1 视角处理
6.2.2 颜色处理
6.2.3 光照处理
第7章 图像处理
7.1 图像文件的读写
7.1.1 图像的读入
7.1.2 图像的写入
7.1.3 图像信息查询
7.1.4 像素及其统计特性
7.1.5 像素值统计
7.2 图像的几何运算
7.2.1 剪切图像
7.2.2 图像平移
7.2.3 图像旋转
7.2.4 图像镜像
7.2.5 图像转置
7.2.6 图像合成
7.3 图像帧制作影片
7.3.1 帧的基础知识
7.3.2 多帧图像制作影片
7.3.3 播放图像影片
7.4 动画演示
7.4.1 动画帧
7.4.2 动画线条
7.4.3 生成动画
第8章 数据分析
8.1 数值插值
8.1.1 拉格朗日（Lagrange）插值
8.1.2 埃尔米特（Hermite）插值
8.1.3 分段线性插值
8.1.4 三次样条插值
8.1.5 多维插值
8.2 曲线拟合
8.2.1 直线的最小二乘拟合
8.2.2 多项式拟和
8.2.3 稳健最小二乘拟合
8.3 傅里叶分析
8.3.1 傅里叶变换的定义
8.3.2 傅里叶变换滤波
8.3.3 傅里叶变换在图像变换中的应用
第9章 高等数学计算
9.1 极限、导数
9.1.1 极限
9.1.2 导数
9.2 积分
9.2.1 定积分与广义积分
9.2.2 不定积分
9.2.3 多重积分
9.3 积分变换
9.3.1 傅里叶（Fourier）积分变换
9.3.2