Asignacion computacion aplicada

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Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” Decanato de Agronomía Programa de Ingeniería Agroindustrial Núcleo Obelisco Integrantes Colmenares Ma. Lourdes. 18.998. 865. García, Ma. Vanessa. 18.923. 091. Computación Aplicada. Grupo C.

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Colmenares Ma. Lourdes. 18.998.865.García, Ma. Vanessa. 18.923.091.

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Universidad Centroccidental“Lisandro Alvarado”

Decanato de AgronomíaPrograma de Ingeniería Agroindustrial

Núcleo Obelisco

Integrantes

Colmenares Ma. Lourdes.

18.998.865.

García, Ma. Vanessa. 18.923.091.

Computación Aplicada.

Grupo C.

Barquisimeto, 29 de Abril del 2011.

Page 2: Asignacion computacion aplicada

INTRODUCCIÓN

MATLAB es un entorno de computación y desarrollo de aplicaciones totalmente

integrado orientado para llevar a cabo proyectos en donde se encuentren implicados

elevados cálculos matemáticos y la visualización gráfica de los mismos. MATLAB

integra análisis numérico, cálculo matricial, proceso de señal y visualización gráfica en

un entorno completo donde los problemas y sus soluciones son expresados del mismo

modo en que se escribirían radicionalmente, sin necesidad de hacer uso de la

programación tradicional. De forma coherente y sin ningún tipo de fisuras, integra los

requisitos claves de un sistema de computación técnico: cálculo numérico, gráficos,

herramientas para aplicaciones específicas y capacidad de ejecución en múltiples

plataformas. Conjuntos de herramientas complementarios amplían el entorno,

permitiendo resolver problemas especiales en estas áreas de aplicación. También

contiene una serie de funciones para documentar y compartir su trabajo. Puede integrar

el código con otros lenguajes y aplicaciones, y distribuir los algoritmos y aplicaciones

que desarrollo

El nombre MATLAB viene de "matrix laboratory" (laboratorio matricial).

MATLAB fue originalmente escrito para proveer acceso fácil al software matricial

desarrollado por los proyectos LINPACK y EISPACK, que juntos representan el estado

del arte e software para computación matricial. Hoy MATLAB es usado en una

variedad de áreas de aplicación incluyendo procesamiento de señales e imágenes, diseño

de sistemas de control, ingeniería financiera e investigación médica. La arquitectura

abierta facilita usar MATLAB y los productos que lo acompañan para explorar datos y

crear herramientas personalizadas que proveen visiones profundas tempranas y ventajas

competitivas. (Brazales,García, Rodrigez, 2001).

MATLAB dispone también en la actualidad de un amplio abanico de programas

de apoyo especializados, denominados Toolboxes, que extienden significativamente el

número de funciones incorporadas en el programa principal. Estos Toolboxes cubren en

la actualidad prácticamente casi todas las áreas principales en el mundo de la ingeniería

y la simulación, destacando entre ellos el 'toolbox' de proceso de imágenes, señal,

control robusto, estadística, análisis financiero, matemáticas simbólicas, redes neutrales,

Page 3: Asignacion computacion aplicada

lógica difusa, identificación de sistemas, simulación de sistemas dinámicos, etc. es un

entorno de cálculo técnico, que se ha convertido en estándar de la industria, con

capacidades no superadas en computación y visualización numérica. Esta familia de

productos proporciona al estudiante un medio de carácter único, para resolver los

problemas más complejos y difíciles. (Rojas, Malavé)

1. ¿QUÉ ES MATLAB.?

Page 4: Asignacion computacion aplicada

MATLAB es el nombre abreviado de “MATrix LABoratory”. MATLAB es un

programa para realizar cálculos numéricos con vectores y matrices. Como caso

particular puede también trabajar con números escalares -tanto reales como complejos-,

con cadenas de caracteres y con otras estructuras de información más complejas. Una de

las capacidades más atractivas es la de realizar una amplia variedad de gráficos en dos y

tres dimensiones. MATLAB tiene también un lenguaje de programación

propio(Brazales,García, Rodrigez, 2001).

Nace como una solución a la necesidad de mejores y más poderosas herramientas

de cálculo para resolver problemas de cálculo complejos en los que es necesario

aprovechar las amplias capacidades de proceso de datos de grandes computadores. Es

una técnica de computación para cálculo numérico y operaciones de visualización de

alta capacidad. Este avanzado programa matemático posee una poderosa interfase

grafica utilizado para el análisis, diseño, simulación y control de complejos sistemas

dinámico, además de permitir el análisis numérico de operaciones con matrices,

procesamiento de señales; y sus soluciones son expresadas en la forma matemática

usual, sin necesidad de utilizar los lenguajes de computación ampliamente conocidos.

Por esta razón se ha convertido en la principal herramienta de los ingenieros de control

de proceso.

Características:

Calidad científica.

Potencia.

Flexibilidad.

Facilidad de uso.

Interactividad.

Transparencia.

Gráficos.

Respuesta a escalón.

Diagramas del lugar de las raíces.

Diagramas de respuesta en frecuencia.

Conversión de Modelos de Sistemas Continuo a Sistemas Discretos.

2. FUNCIONALIDAD DE MATLAB

Page 5: Asignacion computacion aplicada

Las funciones en MATLAB son programas que toman las variables que se les

pasan (variables de entrada), realiza unos cálculos y manipulaciones con ellas y

devuelve unos resultados (variables de salida). La estructura general es:

Función [variables de salida] = nombrefuncion (variables de entrada)

ORDENES

Las órdenes evaluadas por la función, así como las variables intermedias creadas

por estas órdenes, están escondidas, sólo son visibles las variables de entrada y salida.

Esto hace que las funciones sean muy adecuadas para encapsular funciones matemáticas

útiles o secuencias de órdenes que aparezcan a menudo. MATLAB nos permite crear

funciones propias en forma de archivos .m. Un archivo .m de función es similar a un

archivo script, al igual que ellos son archivos de texto creados en un editor de texto. La

diferencia entre ambos es que la función sólo se comunica con el espacio de trabajo a

través de las variables de entrada y salida, las variables intermedias dentro de la función

no aparecen ni interactúan con el espacio de trabajo de MATLAB.

Entre las funciones propias de MATLAB se tienen:

Transformación de sistemas de coordenadas.

Matriz identidad y otras matrices elementales.

Matrices de Hilbert, Toeplitz, Vandermonde, Hadamard, etc.

Partes reales, imaginarias y complejas conjugadas.

Funciones trigonométricas y de potencias.

Algebra lineal numérica

Valores propios y descomposición de matrices:

Funciones generales de evaluación de matrices.

Determinantes, normas, rangos, etc.

Matrices inversas y factorización de matrices.

Matriz exponencial, logarítmica y raíces cuadradas.

Page 6: Asignacion computacion aplicada

Polinomios e interpolación:

Interpolación 1-D y 2-D.

Construcción polinomial.

Interpolación por splines cúbicos.

Diferenciación de polinomios.

Evaluación de polinomios.

Multiplicación y división de polinomios.

Residuos de polinomios y residuos.

Métodos numéricos no lineales:

Búsqueda de ceros en funciones de una única variable.

Minimización de funciones de una o más variables.

Resolución numérica de integrales.

Solución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias.

Estadística y análisis de Fourier

Convolución 1-D y 2-D.

Filtros digitales 1-D y 2-D.

Transformadas de Fourier 1-D y 2-D y su inversa.

Coeficientes de correlación y matrices de covarianza. Deconvolución.

Magnitudes y ángulos de fase.

Funciones máx., min., sum, mean y otras funciones de estadística básica.

Page 7: Asignacion computacion aplicada

Operaciones algebráicas y lógicas:

Suma, resta, multiplicación, división y potencias de matrices.

Matrix traspuesta.

Operadores lógicos AND, OR, NOT y XOR.

Utilidades:

Gestión y mantenimiento de errores.

Conversión de tipos de datos Fortran.

Funciones de fecha y hora.

Clasificación de matrices.

Conversión de números a cadenas y viceversa.

3. COMO REALIZAR OPERACIONES MATEMÁTICAS, LÓGICAS Y

RELACIONALES EN MATLAB. (PLANTEAR EJEMPLOS DE

Page 8: Asignacion computacion aplicada

SUMAS, RESTAS, COMPARACIONES CON DESIGUALDADES,

OPERACIONES LÓGICAS AND, OR, ETC ENTRE DOS VALORES)-.

Antes de comenzar a realizar las operaciones básicas o elementales de la

matemática en el programa es necesario conocer la notación de dichas operaciones y el

orden que llevan las mismas en la ejecución de este:

El orden en que se realizan las operaciones de una línea es el siguiente: primero, la

exponenciación; luego, las multiplicaciones y divisiones; y finalmente, las sumas y las

restas. Si se quiere forzar un determinado orden, se deben utilizar paréntesis, que se

evalúan siempre al principio.

Ejemplo de Suma con MATLAB:

I. Cuando los cálculos que se hacen no se asignan a una variable determinada se

asignan por defecto a la variable de respuesta ans. (Del inglés, answer). 

EDU>> 5+3

ans = 8

En cambio, cuando el cálculo se asigna a una variable en concreto, el resultado

queda guardado en ella.

EDU>> x=8+7

x =15

II. Ejemplo

>>2+3

ans = 5

^ exponenciación

* multiplicación

/ división

+ suma

- resta

Page 9: Asignacion computacion aplicada

Ejemplo de resta con MATLAB

Sin asignan a una variable determinada:

EDU>> 5-3

ans = 2

Asignando a una variable:

EDU>> y=9-6

y =3

Si queremos conocer el valor de una variable, es suficiente con escribir su nombre.

Ejemplo.

EDU>> x

x =

15

Cuando añadimos un punto y coma (;) al final de una instrucción, entonces no se muestra la respuesta en la ventana de órdenes. Ejemplo.

EDU>> y=6*8;

pero no por ello deja de realizarse el cálculo.

EDU>> y

y =

48

EDU>> 2/4*3

ans =

1.5000

EDU>> 2/(4*3)

ans = 0

Page 10: Asignacion computacion aplicada

PolinomiosRaíces.

En MATLAB un polinomio se representa por un vector fila con sus coeficientes en orden descendente.

Por ejemplo, el polinomio:

x^4 - 12x^3 + 25x + 116 se introduce como:

>> p = [1 -12 0 25 116]

p =

1 -12 0 25 116

Observe que se deben incluir los términos con coeficientes nulos.

Dada esta forma, las raíces de un polinomio se encuentran utilizando la función "roots"

>> r = roots(p)

r =

11.7473

2.7028

-1.2251 + 1.4672i

-1.2251 - 1.4672i

Como el polinomio y las raíces son vectores, MATLAB adopta el convenio de que los polinomios son vectores fila y las raíces son vectores columna.

Multiplicación

La multiplicación de polinomios se realiza mediante la función conv

Page 11: Asignacion computacion aplicada

El producto de los dos polinomios

a(x)= x^3 + 2x^2 + 3x + 4

b(x)= x^3 + 4x^2 + 9x + 16

>> a=[1 2 3 4]; b=[1 4 9 16];

>> c=conv(a,b)

c =

1 6 20 50 75 84 64

División

La división se consigue con la función deconv.

Utilizando los polinomios b y c anteriores:

>> [q,r] = deconv(c,b)

q =

1 2 3 4

r =

0 0 0 0 0 0 0 1667

Además de las operaciones mátemáticas tradicionales, MATLAB nos permite

realizar operaciones relacionales y lógicas. El objetivo de estos operadores es

proporcionar respuestas a cuestiones verdadero/falso. MATLAB responde a este tipo de

preguntas con 1 (verdadero) ó 0 (falso).

Combinaciones:

P Q ~ P P |Q P&Q

Page 12: Asignacion computacion aplicada

Falso Falso Verdadero Falso falso

Falso verdadero Verdadero Verdadero falso

Verdadero Falso Falso Verdadero falso

Verdadero verdadero Falso verdadero verdadero

Operadores Relacionales

 

Podemos usar estos operadores para comparar arrays del mismo tamaño o comparar un

array con un escalar (entonces se compara cada elemento del array con el escalar).

Ejemplos: operadores racionales   EDU» A=[[1:2:8] [0 3 -2 5 1 -7]]

A =

     1     3     5     7     0     3    -2     5     1    -7

EDU» B=round(-5+10*rand(1,length(A)))

B =

    -3     1    -2     5     2    -1     2    -2    -1     4

EDU» x=A>5 % Buscamos los elementos de A mayores que 5

x =

< Menor que

<=    Menor o igual

<=    Mayor que

>= Mayor o igual

== Igual a

~=  Distinto a

Page 13: Asignacion computacion aplicada

     0     0     0     1     0     0     0     0     0     0

EDU» x=A==B % Buscamos los elementos de A iguales a los correspondientes

de B

x =

     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0

EDU» x=A+2*(B<0)

x =

     3     3     7     7     0     5    -2     7     3    -7

EDU» %Sustituimos los valores nulos de A por el valor eps.

EDU» %Puede ser útil para evitar divisiones por 0

EDU» A=A+eps*(A==0) 

A =

Columns 1 through 7 

1.0000    3.0000    5.0000    7.0000    0.0000    3.0000   -2.0000

Columns 8 through 10 

 5.0000    1.0000   -7.0000

Operadores lógicos.

  Los operadores lógicos que proporciona MATLAB son:

Ejemplo: operador lógico

EDU» x=(A>2)|(B<0)

x =

     1     1     1     1     0     1     0     1     1     0

EDU» y=~(A>4)

y =

& AND

|   OR

~   NOT

Page 14: Asignacion computacion aplicada

     1     1     0     0     1     1     1     0     1     1

EDU» xor(x,y)

ans =

     0     0     1     1     1     0     1     1     0     1

Ejemplo de cómo usar estas técnicas para representar señales discontinuas o compuestas, la idea básica es multiplicar los valores que deseamos que permanezcan 1 y el resto por 0.

x=linspace(0,10,100);

EDU» y=sin(x);

EDU» z=(y>=0).*y; %Fijamos los valores negativos a cero

EDU» z=z+0.5*(y<0); %Sumamos 0.5 a los valores negativos de sin(x)

EDU» z=(x<=8).*z; %Hacemos cero los valores mayores que x=8

EDU» plot(x,z)

EDU» xlabel('Eje x'),ylabel('z=f(x)')

EDU» title('Una señal discontinua')

4. INGRESAR UNA MATRIZ.

Ya se ha comentado que MATLAB es fundamentalmente un programa para

cálculo matricial. Inicialmente se utilizará MATLAB como programa interactivo, en el

Page 15: Asignacion computacion aplicada

que se irán definiendo las matrices, los vectores y las expresiones que los combinan y

obteniendo los resultados sobre la marcha. Si estos resultados son asignados a otras

variables podrán ser utilizados posteriormente en otras expresiones. En este sentido

MATLAB sería como una potente calculadora matricial (en realidad es esto y mucho

más.).

Como en casi todos los lenguajes de programación, en MATLAB las matrices y

vectores son variables que tienen nombres. Por el momento se sugiere que se utilicen

letras mayúsculas para matrices y minúsculas para vectores y escalares (MATLAB no

exige esto, pero puede resultar útil). Para definir una matriz no hace falta establecer de

antemano su tamaño (de hecho, se puede definir un tamaño y cambiarlo

posteriormente). MATLAB determina el número de filas y de columnas en función del

número de elementos que se proporcionan (o se utilizan). Las matrices se definen por

filas; los elementos de una misma fila están separados por blancos o comas, mientras

que las filas están separadas por pulsaciones intro o por caracteres punto y coma (;). Por

ejemplo, el siguiente comando define una matriz A de dimensión (3x3):

>> A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

La respuesta del programa es la siguiente:

A =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

A partir de este momento la matriz A está disponible para hacer cualquier tipo de

operación con ella (además de valores numéricos, en la definición de una matriz o

vector se pueden utilizar expresiones y funciones matemáticas). Por ejemplo, una

sencilla operación con A es hallar su matriz traspuesta. En MATLAB el apóstrofo (') es

el símbolo de trasposición matricial. Para calcular A' (traspuesta de A) basta teclear lo

siguiente (se añade a continuación la respuesta del programa):

>> A'

ans =

1 4 7

2 5 8

Page 16: Asignacion computacion aplicada

3 6 9

Como el resultado de la operación no ha sido asignado a ninguna otra matriz,

MATLAB utiliza un nombre de variable por defecto (ans, de answer), que contiene el

resultado de la última operación. La variable ans puede ser utilizada como operando en

la siguiente expresión que se introduzca. También podría haberse asignado el resultado

a otra matriz llamada B:

>> B=A'

B =

1 4 7

2 5 8

3 6 9

Ahora ya están definidas las matrices A y B, y es posible seguir operando con

ellas. Por ejemplo, se puede hacer el producto B*A (deberá resultar una matriz

simétrica):

>> B*A

ans =

66 78 90

78 93 108

90 108 126

En MATLAB se accede a los elementos de un vector poniendo el índice entre

paréntesis (por ejemplo x(3) ó x(i)). Los elementos de las matrices se acceden poniendo

los dos índices entre paréntesis, separados por una coma (por ejemplo A(1,2) ó A(i,j)).

Las matrices se almacenan por columnas (aunque se introduzcan por filas, como se ha

dicho antes), y teniendo en cuenta esto puede accederse a cualquier elemento de una

matriz con un sólo subíndice. Por ejemplo, si A es una matriz (3x3) se obtiene el mismo

valor escribiendo A (1,2) que escribiendo A (4)

Caracteres Especiales:

CARACTERE

S

DESCRIPCIÓN

[ ] Se utilizan para formar vectores y matrices

Page 17: Asignacion computacion aplicada

( ) Define precedencia en expresiones aritméticas. Encierra

argumentos de funciones en forma usual

, Separador de elementos de una matriz, argumentos de funciones y

declaraciones en líneas con declaraciones múltiples

; Separador de declaraciones, termina renglones de una matriz

5. OPERACIONES CON MATRICES.

Matlab, permite realizar varias operaciones aritméticas con matrices o vectores

tales como

Page 18: Asignacion computacion aplicada

-Matriz Transpuesta.

-Sumas de restas y matrices.

-Multiplicación.

-División.

-Potenciación.

-Operación elemento con elemento.

Matrices Transpuestas

El caracter ' (apóstrofe) denota la transpuesta de la matriz. Si tenemos la matriz A y

llamamos B = A', B es la transpuesta de la matriz A.

Sumando y Restando Matrices

Las operaciones suma (+) y resta (-) son definidas para las matrices siempre y cuando

éstas tengan la misma dimensión. Es decir, si A y B son matrices 3 x 3, entonces A + B

se puede calcular.

Suma y resta también está definidos si uno de los operandos es un escalar, es decir, una matriz 1 x 1.

Ejemplo:

x =

-102

y = x - 1

resultaría en

y = -2-11

Multiplicando Matrices

La operación de multiplicación de matrices está definida siempre que el número de

columnas de la primera matriz sea igual a el número de filas de la segunda matriz. El

Page 19: Asignacion computacion aplicada

producto interior (producto escalar ó producto punto) se consigue de la siguiente

manera:

x' * y

Asumiendo que x y y son vectores columnas. Note que y' * x produce el mismo

resultado. El producto de una matriz y un vector es un caso especial del producto

matriz-matriz y naturalmente, un escalar como pi, puede multiplicar, ó ser multiplicado

por, cualquier matriz.

Dividiendo Matrices

En división de matrices, si A es una matriz cuadrada no-singular, entonces A\B y B/A

corresponden a la multiplicación izquierda y derecha de B por el inverso de A, esto es,

inv(A) * B y B * inv(A) respectivamente. El resultado es obtenido directamente sin la

computación del inverso.

X = A\B es una solución a A * X = B

X = B/A es una solución a X * A = B

A\B es definido cuando B tiene la misma cantidad de filas que A. Si A es cuadrada, el

método usado es Eliminación Gaussiana. El resultado es una matriz X con las mismas

dimensiones que B. Si A no es cuadrada, se factoriza utilizando la ortogonalización de

Householder con pivoteo de columnas. Los factores son usados para resolver sistemas

de ecuaciones sub-determinados y sobre-determinados. El resultado es una matriz X m-

por-n donde m es el número de columnas de A y n es el número de columnas de B. Cada

columna de X tiene, al menos, k componentes diferentes de cero, donde k es el rango

efectivo de A. B/A esta definido en términos de A\B por B/A = (A'\B') '.

Potenciación de matrices.

Page 20: Asignacion computacion aplicada

Las operaciones representadas por A^P significa que A es elevado a la P. Esta

operación se define si A es una matriz cuadrada y P es un escalar, o si P es una matriz y

A es un escalar. Si ambas son matrices dará error

Operaciones elementales con por elemento.

Las operaciones elementales por elemento se realizan con la ayuda del símbolo ( .)

precediendo a un operador matemático. La suma y resta se debe realizar con matrices de

igual dimensiones.

6. ACCEDER A UNA POSICIÓN DE LA MATRIZ.

Page 21: Asignacion computacion aplicada

Se explicará mediante un ejemplo:

>> a= [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

a=

1 2 3

4 5 6

7 8 9

Para posicionarse en el valor 6 de la variable Matriz determinada en el ejemplo

anterior y que corresponde a la segunda fila con tercera columna, se indica entre

paréntesis la posición. En el siguiente ejemplo se asigna el valor de la posición indicada

a la variable posición.

>>posición=Matriz(2,3)

ans = 6

Si se deseara asignar toda la tercera fila como un solo vector entonces se cambiaría el

parámetro correspondiente a la columna por el carácter: con lo cual se indica que

corresponde a todas las columnas.

>> fila=Matriz(3,:)

ans = 7 8 9

Similar al caso anterior, si se desea la tercera columna en su totalidad entonces

se reemplaza el parámetro de la fila por el carácter: con lo cual se indica que

corresponde a todas las filas.

>> columna=Matriz(:,3)

ans =

3

6

9

Page 22: Asignacion computacion aplicada

7. CAMBIAR UN VALOR DE UNA POSICIÓN ESPECIFICA EN UNA

MATRIZ.

Para Cambiar el valor de una posición especifica en la matriz debemos de indicar

la posición de la columna y la fila donde se encuentre el valor a cambiar entre paréntesis

y luego el valor que deseamos.

Ejemplo:

>> a= [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]a=

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Para Cambiar el valor realizamos lo siguiente:a(2,2)= - 9

a=

1 2 34 -9 67 8 9

Page 23: Asignacion computacion aplicada

8. MULTIPLICACIÓN DE MATRICES.

Matlab permite la multiplicación de matrices siempre que la segunda dimensión

de la primera matriz, sea igual a la primera dimensión de la segunda matriz Ejemplo:

>>a=PRODUCTO= M1(m,n)*M2(n,p) VALIDOPRODUCTO= MATRIZ 1(3*2) * MATRIZ 2 (2* 4)

VALIDOPRODUCTO= MATRIZ 1 (2*3) * MATRIZ 2 (2*4)

NO VALIDO

Ejemplo de multiplicación de matrices:

>>a a=

.1 12 23 3

>>b

b=

>>cc=4 54 54 5

>>dd=56

>>Whos

Name Size Elements Bytes Density Complex

a 3 by 2 6 48 Full No

b 2 by 3 6 48 Full .No

c 3 by 2 6 16 Full No

d 2 by 1 2 16 Full No

4 4 45 5 5

Page 24: Asignacion computacion aplicada

>>a*b >>b*a

ans= ans=

>>c*a

???Error using * ???Error using *

Inner matrix dimensión must agree Inner matrix dimensión must agree

>>a*d

Ans=

11

22

33

>>b*d >>d*b

???Error using * ???Error using *

Inner matrix dimensión must agree I Inner matrix dimensión must agree

>>b*c >>c*b

ans= ans=

>> d*a

???Error using *

Inner matrix dimensión must agree

9 9 918 18 1827 27 27

24 2430 30

Page 25: Asignacion computacion aplicada

>>c*d >>d*c

ans= ans=

???Error using *

Inner matrix dimensión must

>>a*a >>b*b

ans= ans=

???Error using * ???Error using *

Inner matrix dimensión must agree Inner matrix dimensión must agree

>>cc >>d*d

ans= ans=

???Error using * ???Error using *

Inner matrix dimensión must agree Inner matrix dimensión must agree

Para la matriz (3 por 3) >>e*e ans=>>e=a*b

e=

41 41 4141 41 41

48 6060 75

505050

486 486 486972 972 9721458 1458 14589 9 9

18 18 1827 27 27

Page 26: Asignacion computacion aplicada

9. DETERMINAR UNA MATRIZ TRANSPUESTA.

La transpuesta de una matriz se obtiene intercambiando las filas en el lugar de las

columnas y las columnas en el lugar de las filas.

Siendo,

>>a=[2 7 8; 1 4 7; 8 6 3]a=

La matriz transpuesta de (a) es (a´ ) notar el símbolo

>>b=

>>a= b`

a=

2 7 81 4 78 6 3

2 7 81 4 78 6 3

2 1 87 4 68 7 3

Page 27: Asignacion computacion aplicada

10. EJEMPLOS DE OPERACIONES CON MATRICES.

Suma y Resta de matrices.

Siendo,

>>a= [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]

a=

1 2 34 5 67 8 9

>>b= [ 11 22 33; 44 55 66; 77 88 99]

b=

11 22 3344 55 6677 88 99

>>c= [9 8 7¸ 6 5 4]

c=

9 8 76 5 4

>>d=[11 11 11; 22 22 22]

d=

11 11 1122 22 33

Page 28: Asignacion computacion aplicada

Entonces,

>> a +b

ans=

12 24

36

48 60

72

84 96

108

>>d+c

ans=

20 19 1828 27 26

>>b-a

ans=

10 20 3040 50 6070 80 90

>>d-c

ans=

2 3 416 17 18

Multiplicación

Siendo,

>>a >>ba= b=

1 1 4 4 45 5 5

Page 29: Asignacion computacion aplicada

2 23 3

>>c >>d

c= d=

>>a*b

9 9 918 18 1827 27 27

>>Whos

Name Size Elements Bytes Density Complex

a 3 by

2

6 48 Full No

b 2 by

3

6 48 Full .No

c 3 by

2

6 16 Full No

d 2 by

1

2 16 Full No

>>a*b >>b*a

ans= ans=

56

4 54 54 5

Page 30: Asignacion computacion aplicada

>>b*c >>c*b

ans= ans=

>>c*d

ans=

Division de Matrices.

SI se tiene,

>>a= >>f=

Multiplicando a*f = g

>>a*f

ans=

9 9 918 18 1827 27 27

24 2430 30

41 41 4141 41 41

48 6060 75

505050

2 2 23 3 3

1 12 23 3

Page 31: Asignacion computacion aplicada

5 5 510 10 1015 15 15

Esto es válido ya que la matriz [a de (3 * 2)] multiplica la matriz [f de

(2*3)]. Despejando la matriz f:

f=a\g VALIDO

f=g/a INVALIDO

>> a\g

ans= VALIDO

5 5 50 0 0

>>g/a

??? Error using /

Matriz dimensions must agree.

Esto ocurre debido a que las matrices son de diferentes dimensiones, ósea el

orden de sus elementos es diferente en cada matriz.

Potenciación.

>> a=[2 4; 5 8]

a=

Elevando la matriz a al cuadrado,

2 45 8

Page 32: Asignacion computacion aplicada

>>a^2

ans=

24 40

50 84

Ahora,

>>6^a

ans=

1.0e+0.007*

2.6700 4.47785.5972 9.3867

Operaciones elementales con por elemento.

Suma

Siendo,

>>A=[2 3]

A=

2 3

>>B=[4 5]

>> A+B

ans=

6 8

Siendo,

>>C=[2;3;4;5]

C=

23

Page 33: Asignacion computacion aplicada

45

>>D=[5;6;7;8]

D=

5678

Entonces,

>>C+D

ans=

791113

Multiplicación.

La multiplicación y la división se realiza con el símbolo (.*)

Siendo,

>>z=[8 1 6;3 5 7;4 9 2] >>q=[3 5 7; 1 3 2;7 8 9]z= q=

>>q.*Z

24 5 423 15 1428 72 18

Potenciación elemento por elemento>>a >>q

8 1 63 5 74 9 2

3 5 71 3 27 8 9

Page 34: Asignacion computacion aplicada

a= q=2 35 4

>>q.^3ans=

>>a^2Ans=

4 925 16

3 5 71 3 27 8 9

27 125 3431 27 8

343 512 729

Page 35: Asignacion computacion aplicada

CONCLUSIONES.

Matlab es un programa de mucha utilidad para aplicar métodos numéricos

indispensables para distintas áreas de la ingeniería. Por ser una herramienta de alto

nivel, el desarrollo de programas numéricos con el mismo, puede requerir hasta un

orden de magnitud menos de esfuerzo, que con lenguajes de programación

convencionales como Pascal, Java o Visual Basic. (Brazales,García, Rodrigez, 2001).

En base a la investigación monográfica acerca de MATLAB se concluye lo siguiente,

Es fundamentalmente un programa de cálculo matricial. Al mismo tiempo es

muy interactivo, ya que permite al usuario ir definiendo las matrices, los

vectores y las expresiones que los combinan obteniendo los resultados sobre la

marcha.

Las matrices y los vectores son variables que tienen nombres. Para definir las

matrices no es necesario establecer su tamaño, ya que el programa determina el

número de filas y de columnas en función del número de elementos que se

proporcionan.

Matlab, opera con las matrices por medio de los operadores y funciones

mencionados, los cuales se aplican también a variables o valores escalares.

Cuenta con la posibilidad de operar elemento a elemento los operadores

matriciales.

Cuenta con un gran número de funciones incorporadas, las cuales son consideras

como rápidas y eficientes.

Page 36: Asignacion computacion aplicada

Es diseñado para resolver problemas en ingeniería, por ser un avanzado

programa matemático y contar con una poderosa interfase gráfica de gran

utilidad para los mismos.

BIBLIOGRAFÍA.

(Brazales,García, Rodrigez, 2001). APRENDA MATLAB 6.1. Como si estuviera en primero. Madrid, España.

(Rojas, Malave). INTRODUCCIÓN A MATLAB.

Páginas Web

http://www.nebrija.es/~abustind/tutorial_matlab.htm

http://www.monografias.com/trabajos36/matlab-programacion/matlab-programacion3.shtml

http://antiguo.itson.mx/die/aambrosi/Agosto-Diciembre%202004/SEP%20II/curso_matlab_pdf/Cap02MatLab.pdf

http://www.tecnun.es/asignaturas/Informat1/AyudaInf/aprendainf/matlab60/matlab60.pdf

http://canal.etsin.upm.es/web_cnum/main_matlab.pdf