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UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS

MATLAB

Docente: Lizeth Cortés

GUÍA 2: FUNDAMENTOS DE MATLAB

FUNCIONES MATEMÁTICAS ELEMENTALES La mayoría de problemas de ingeniería requieren de cálculos avanzados para poder ser resueltos. Es por esto que MATLAB nos ofrece una extensa librería de funciones las cuales pueden realizar los cálculos tanto en escalares como en matrices. Dichas funciones se pueden consultar tecleando help elfun. A continuación, se mencionan algunas funciones matemáticas elementales.

TRIGONOMETRIC Functions Syntax

Sine. sin(x) Sine of argument in degrees. sind(x) Hyperbolic sine. sinh(x) Inverse sine. asin(x) Inverse sine, result in degrees. asind(x) Inverse hyperbolic sine. asinh(x) Cosine. cos(x) Cosine of argument in degrees. cosd(x) Hyperbolic cosine. cosh(x) Inverse cosine. acos(x) Inverse cosine, result in degrees. acosd(x) Inverse hyperbolic cosine. acosh(x) Tangent. tan(x) Tangent of argument in degrees. tand(x) Hyperbolic tangent. tanh(x) Inverse tangent. atan(x) Inverse tangent, result in degrees. atand(x)

EXPONENTIAL Functions Syntax

Exponential. exp(x) Natural logarithm. log(x) Common (base 10) logarithm. log10(x) Base 2 logarithm and dissect floating point number. log2(x) Square root. sqrt(x)


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COMPLEX Functions Syntax

Absolute value. abs(x) Phase angle. angle(x) Complex conjugate. conj(x) Complex imaginary part. imag(x) Complex real part. real(x)

ROUNDING AND REMAINDER

Functions Syntax Round towards zero. fix(x) Round towards minus infinity. floor(x) Round towards plus infinity. ceil(x) Round towards nearest integer. round(x) Remainder after division. rem(x,y)

Actividad: Encuentre el valor para cada uno de los siguientes ejercicios propuestos usando Matlab:

a) Coseno de 90 b) Seno de 80 c) Tangente de 70 d) Raíz cuadrada de 15 e) El valor absoluto de (- 23) f) El valor absoluto de (4-5i) g) Parte real de 2,56 + 35,2i h) Parte imaginaria de 2,56 + 35,2i i) El arco seno de 0,89 j) Redondee hacia el entero más cercano 2,95 k) Calcule el resto después de dividir 11 entre 3

OPERADORES RELACIONALES A continuación, se muestra los operadores relacionales disponibles en el entorno de Matlab. Su resultado es siempre la verdad o falsedad de la relación indicada.

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN == Igual a ~= No es igual a > Mayor que >= Mayor o igual que < Menor que <= Menor o igual que


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Docente: Lizeth Cortés OPERADORES LÓGICOS En Matlab se distinguen dos conjuntos de operadores lógicos según el tipo de variable sobre la que actúen. Los operadores lógicos elemento a elemento y los operadores lógicos para escalares. En la siguiente tabla se muestran los símbolos para cada operador.

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN && Operación lógica AND (Y) para escalares || Operación lógica OR (O) para escalares & Operación lógica AND (Y) elemento a elemento | Operación lógica OR (O) elemento a elemento ~ Lógico NOT

Por último, cabe indicar que los operadores lógicos pueden combinarse entre sí con operadores relacionales y con operadores aritméticos. Matlab aconseja el uso de paréntesis cuando se encadenan varias operaciones lógicas para asegurar su uso correcto y facilitar la lectura de las sentencias. El orden de precedencia es el siguiente:

NIVEL DE PRECEDENCIA OPERADOR

1 Paréntesis () 2 Operadores aritméticos en su orden de precedencia

3 Operadores relacionales. Todos tienen el mismo orden de precedencia por lo que se evalúan de izquierda a derecha.

4 AND elemento a elemento 5 OR elemento a elemento 6 AND escalares 7 OR escalares

SCRIPTS EN MATLAB Hasta el momento, se ha manejado Matlab desde la línea de comandos. Es decir, se ha introducido las instrucciones en Matlab en la ventana de comandos. Este modo de emplear Matlab es poco eficiente, ya que exige volver a introducir todos los comandos de nuevo cada vez que queremos repetir un cálculo. Matlab puede emplear ficheros de texto en los que introducimos un conjunto de comandos, guardarlos, y volver a emplearlos siempre que queramos. Esta es la forma habitual de trabajar no solo de Matlab, sino de otros muchos entornos de programación. Un script en Matlab es un editor de texto que contiene un conjunto de sentencias válidas de Matlab. Dichos scripts se guardan con un nombre y la extensión .m. Para


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Docente: Lizeth Cortés crearlos se debe pulsar el icono de New Script de la pestaña HOME, como se observa en la siguiente imagen.

La manera de ejecutarlo, consiste en escribir el nombre del fichero (sin la extensión) en la ventana de comandos de Matlab. Matlab va leyendo el contenido del fichero línea a línea, y va ejecutando los comandos que contiene el archivo exactamente igual que si se hubieran escrito directamente en la ventana de comandos. VISUALIZACIÓN DE TEXTO EN PANTALLA Para mostrar un texto en pantalla se usa el comando disp de la siguiente manera:

ADQUISICIÓN DE DATOS POR TECLADO Si se desea ingresar el valor de una variable por teclado se usa el comando input de la siguiente manera:


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VISUALIZACIÓN DE VARIABLES Para visualizar una variable se puede hacer de dos formas. La primera utilizando en comando disp. La segunda utilizando el comando fprintf, el cual requiere además que el usuario conozca el tipo de variable a visualizar para asignar el formato. En la siguiente tabla se muestran dichos formatos.

TIPO DE VARIABLE FORMATO Entera %d o %i

Punto Flotante %f Carácter %c

Cadena de caracteres (strings) %s A continuación, se muestra un ejemplo utilizando cada comando.

CONTROL DE FLUJO Hasta el momento la ejecución de los programas se lleva a cabo línea tras línea hasta alcanzar el final. Se trata de programas en los que el flujo es lineal, porque los resultados de cada línea se van obteniendo regularmente uno detrás de otro.


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Docente: Lizeth Cortés Hay ocasiones en las que es necesario alterar el orden en que se ejecutan las sentencias de un programa, bien sea repitiendo una parte de los cálculos un determinado número de veces o ejecutando unas partes del código u otras, en función de que se satisfagan unas determinadas condiciones. El control del orden en que se ejecutan las sentencias de un programa es lo que se conoce con el nombre de control de flujo. Veremos dos tipos principales de control de flujo: El flujo condicional y los bucles.

1. FLUJO CONDICIONAL.

Estrutura If: La palabra clave if va siempre seguida de una expresión que da un resultado lógico: verdadero (1) o falso (0). Esta expresión puede ser cualquier combinación válida de expresiones relacionales o lógicas. Esta expresión lógica, que sigue al if constituye una condición. El programa seguirá ejecutando las siguientes líneas solo si la condición se cumple; si no, se las saltará hasta llegar a la expresión end.

Switch-case-otherwise: Se trata de otra estructura que permite también ejecutar una parte u otra de código de acuerdo con unas condiciones preestablecida. Estas condiciones se presentan en forma de casos, el programa comprueba al llegar a la estructura switch de qué caso se trata y ejecuta el código correspondiente.


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2. BUCLES

En ocasiones, es preciso repetir una operación un numero determinado de veces o hasta que se cumple una cierta condición. Los lenguajes de alto nivel poseen estructuras especificas, para repetir la ejecución de un trozo de programa las veces que sea necesario. Cada repetición recibe el nombre de iteración. Estas estructuras reciben el nombre genérico de bucles. Existen dos tipos: los bucles For y los bucles While.

Estructura For: Un bucle For repite las sentencias contenidas en el bucle un determinado número de veces, es decir realiza un número fijo de iteraciones.

Estructura While: En un bucle While las iteraciones se repiten un número indefinido de veces mientras se cumpla una determinada condición impuesta al principio del bucle.


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Docente: Lizeth Cortés A continuación, se presentan algunos scripts con las estructuras anteriormente mencionadas.


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ÓRDENES DE GESTIÓN DE ARCHIVOS Una vez realizados los programas anteriormente propuestos, ejecute los comandos de gestión de archivos mencionados a continuación para verificar su funcionamiento.

ORDEN DESCRIPCIÓN what Lista todos los archivos-M del directorio. dir Lista todos los archivos del directorio o carpeta actual. ls Lista todos los archivos del directorio o carpeta actual.

type Lista un archivo-M path Control del camino de búsqueda de Matlab cd Cambia el directorio de trabajo actual.

pwd Muestra el directorio actual de trabajo. which Localiza funciones y archivos. delete Borra un archivo.


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ACTIVIDADES Realizar los siguientes ejercicios usando el script de Matlab. 1. Realizar un programa que pregunte un número y diga si es múltiplo de 3. 2. Un programa que pregunte por 3 números y encuentre cual es el mayor. 3. Realizar un programa que pregunte por un número y diga se es primo o no es primo. 4. Realizar un programa que pregunte por un numero complejo y calcule el Angulo y la

Magnitud.

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