Introducci´on al entorno de trabajo de MATLAB

Pr´actica 1: Introducci´on al entorno de trabajo de

MATLAB*

1. Introducci´on

MATLAB constituye actualmente un est´andar dentro de las herramien- tas del an´alisis num´erico, tanto por su gran capacidad y sencillez de manejo como por su enorme versatilidad y difusi´on. En esta primera sesi´on el objeti- vo es aprender los fundamentos del: operaciones b´asicas, gr´aficos elementa- les, etc. Al final de la sesi´on debemos estar en condiciones de crear tambi´en ficheros gui´on (“script”) y funciones sencillas.

Dadas las caracter´ısticas especiales de esta primera pr´actica no existe es- tudio previo. Sin embargo, se recomienda disponer de algu´n medio de alma- cenamiento externo donde guardar los ficheros relacionados con las pr´acticas.

2. Trabajo de laboratorio

2.1. Espacio de trabajo de MATLAB

Al iniciar una sesi´on MATLAB observaremos el espacio de trabajo como en la Figura 1, compuesto por varias ventanas. La m´as grande de ellas, que se encuentra a la derecha, es la ventana de comandos. Una vez que MATLAB est´a listo para funcionar aparece la sen˜al de espera de entrada (“prompt”) en forma de >>.

Podemos modificar la carpeta activa seleccion´andola en la pestan˜a de “Current directory”. Ahora los ficheros de su carpeta activa son visibles desde MATLAB, en la ventana superior izquierda.

Para finalizar la sesi´on bastar´a con teclear exit o quit, o simplemente cerrar la ventana de MATLAB (indistintamente). El programa se cerrar´a y volver´a a la pantalla principal de Windows.

Observaciones 1 Tenga en cuenta que:

* MATLAB es marca registrada de The MathWorks, Inc.

Figura 1: Entorno de MATLAB.

Es conveniente tambi´en hacer uso intensivo de la ayuda de MATLAB accediendo a ella desde el menu´ o tecleando en la ventana de comandos help <palabra clave> para la ayuda sobre el comando especificado por <palabra clave>. Por ejemplo,

>> help help

invoca la ayuda sobre la propia ayuda en l´ınea.

Se pueden usar las flechas ↑ y ↓ para evocar los comandos introducidos anteriormente.

Las letras mayu´sculas y las minu´sculas para MATLAB no son equiva- lentes : valor y Valor son dos variables diferentes. Los nombres de las variables tienen que comenzar con una letra, pueden contener hasta

63 caracteres (letras, nu´meros y barra baja, pero no signos de puntua- ci´on). Tambi´en se proh´ıbe usar las palabras reservadas

for end if while function return elseif case otherwise switch continue else try catch global persistent break

como nombre de variables.

Teclear el nombre de una variable har´a que MATLAB devuelva su valor.

Un punto y coma (;) al final final de cualquier expresi´on suprime la salida del resultado por la pantalla (pero no la evaluaci´on de dicha expresi´on).

En MATLAB se puede usar tanto par´entesis ( ) como corchetes [ ], pe- ro ´estos tienen significados diferentes: los par´entesis sirven para agru- par expresiones e indicar los argumentos de funciones, mientras que los corchetes especifican listas, vectores y matrices.

Cualquier c´alculo se puede abortar pulsando Ctrl-C.

2.2. Operaciones b´asicas en MATLAB

La forma m´as sencilla de usar MATLAB es hacerlo funcionar como si se tratara de una gran calculadora. Las operaciones disponibles son: + (suma),

- (resta), * (producto), / (divisi´on), ˆ (exponenciaci´on).

Por ejemplo, tecleando:

>> 3+2

MATLAB responder´a con el resultado de la operaci´on:

ans = 5

Ejercicio 1 Evalu´e las siguientes expresiones:

1. 186 × 31

2. 124312 − 5478

3. 174560,4

4. 711/134

El resultado de las operaciones es asignado por defecto a la variable ans (de “answer”), pero puede asignarse a otras variables. E´ stas pueden tener cual- quier nombre que cumpla con las reglas habituales (caracteres alfanum´ericos, empezando por una letra). Por ejemplo, tecleando:

>> x=12/2

se realiza la operaci´on indicada y asigna el resultado a x: x = 6. La variable conserva su valor a lo largo de toda la sesi´on, salvo que se le asigne otro o se le prive de valor por medio de

>> clear x

Observe la gran particularidad de MATLAB: a diferencia de muchos otros lenguajes de programaci´on, aqu´ı no se requiere declarar variables de ante- mano.

Varios comandos de MATLAB pueden ir en una misma linea, separados por una coma o un punto y coma (recuerde que el u´ltimo suprime la salida del resultado por pantalla; as´ı, si u´nicamente desea que se asigne el valor, pero no quiere ver el resultado, basta con an˜adir un ; despu´es de la orden). Por ejemplo, si efectuamos:

>> z=36-7;

el resultado se asignar´a a z, pero no se mostrar´a por pantalla. Para ins- peccionar posteriormente el valor de z bastar´a con teclear el nombre de la variable:

>> z

a lo que MATLAB responder´a con: z = 29.

Casi todas las funciones elementales (y muchas de las funciones espe- ciales) se encuentran incluidas en MATLAB: las funciones trigonom´etricas: sen, cos, tan, acos, asin, atan, los logaritmos: log, log10, la funci´on expo- nencial: exp, la ra´ız cuadrada: sqrt, las funciones hiperb´olicas: sinh, cosh, etc. Para usar cualquiera de estas funciones se debe colocar el argumento entre par´entesis. Por ejemplo:

>> y=log(18*z+x);

asignar´a a la variable y el resultado de la operaci´on anterior. Tecleando

>> y

obtendremos como respuesta: y = 6.2691.

MATLAB conoce tambi´en varias constantes universales, como pi= π, la unidad imaginaria i ´o j, etc. Recuerde que por defecto MATLAB rea- liza todas la operaciones ajust´andose a el est´andar IEEE, doble precisi´on. No podemos variar esta caracter´ıstica salvo tengamos instalado el Symbo- lic Math Toolbox, que implementa la funci´on vpa (de “variable precision arithmetics”).

Ejercicio 2 Realice las siguientes operaciones:

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