1.3.2 特殊矩阵

在工程计算以及理论分析中,经常会遇到一些特殊的矩阵,比如全0矩阵、单位矩阵、随机矩阵等。对于这些矩阵,在MATLAB中都有相应的命令可以直接生成。

1.全0矩阵

在MATLAB中,全零矩阵使用zeros命令表示,该命令的调用格式见表1-17。

表1-17 zeros调用格式

例1-25: 全0矩阵生成示例。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

2.全1矩阵

在MATLAB中,全1矩阵使用ones命令表示,该命令的调用格式见表1-18。

表1-18 ones调用格式

例1-26: 全1矩阵生成示例。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

3.单位矩阵

λ1=λ2=…=λn=1,即

将该矩阵称为单位矩阵。

如果Am×n矩阵,那么EmA=AEn=A在MATLAB中,单位矩阵使用eye命令表示,该命令的调用格式见表1-19。

表1-19 eye调用格式

4.魔方矩阵

在MATLAB中,magic函数用来生成零矩阵,该命令的调用格式见表1-20。

表1-20 magic调用格式

例1-27: 魔方矩阵示例

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

5.希尔伯特矩阵

在MATLAB中,hilb函数用来生成希尔伯特(Hilbert)矩阵,逆希尔伯特矩阵的函数为inhilb,其调用方法见表1-21。

表1-21 hilb调用格式

在MATLAB中,invhilb函数用来生成逆希尔伯特矩阵,其调用方法见表1-22。

表1-22 invhilb调用格式

例1-28: 创建希尔伯特矩阵。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

6.测试矩阵

在MATLAB中,利用gallery生成测试矩阵,它的使用格式见表1-23。

表1-23gallery命令的使用格式

表1-24 matrixname的名称

(续)

例1-29: 生成对称矩阵。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

例1-30: 生成豪斯霍尔德矩阵。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

7.随机矩阵

rand函数、randi函数和randn函数使用随机数生成器生成随机矩阵,具体的调用格式见表1-25。

表1-25 函数调用格式

在MATLAB中rng函数控制随机数生成,具体的调用格式见表1-26。

例1-31: 检索和还原生成器设置。

解: 在MATLAB命令窗口中输入以下命令。

表1-26 rng函数调用格式