Niveau : Licence pétrochimie – troisième
semestre
Université du 20 aout 55 – Skikda
Introduction au langage Matlab:
1.1. Introduction.
1.2. Présentation de l’environnement Matlab.
1.3. Première interaction avec Matlab.
1.4. Les nombres en Matlab.
1.5. Les constantes.
1. 6. Les fonctions.
1.7. La priorité des opérations dans une expression.
1.8. Evaluation d’une expression mathématique.
1.9. Calculs sur les nombres complexes.
1-1-Introduction :
MATLAB
(MATrix
LABoratory)
est
un
environnement
(langage)
de
programmation
interactif pour le calcule scientifique et la
visualisation des données produit par Mathworks.
A l’origine MATLAB était conçu pour faire
principalement des calcules sur les vecteurs et les
matrices d’où son nom ‘Matrix Laboratory’, mais par
Cours 1 : introduction à Matlab
la suite il a était amélioré et augmenté pour pouvoir
1-1-Introduction :
Matlab est très utilisé dans les domaines
d’ingénierie et de recherche scientifique, ainsi
qu’aux établissements d’enseignement supérieur.
Sa popularité est due principalement aux points
suivants :

Cours 1 : introduction à Matlab
1-1-Introduction :
Sa richesse : avec MATLAB, il est possible de réaliser des
manipulations mathématiques complexes en écrivant peu
d’instructions. Il peut évaluer des expressions, dessiner des
graphiques et exécuter des programmes classiques. Et
surtout, il permet l’utilisation directe de plusieurs milliers de
fonctions prédéfinie.
L’utilisation des boites à outils (toolboxes) : ce qui
augmente sa popularité dans plusieurs disciplines
Cours
introduction Matlab
(simulation, traitement1 :de signal, àimagerie, intelligence
1-1-Introduction :
La simplicité de son langage de programmation : un
programme écrit en MATLAB est plus facile à écrire et à lire
comparé au même programme écrit en C ou en PASCAL.
La gestion des variables : une caractéristique de MATLAB
est que les variables n’ont pas à être déclarées, leur nature
se déduisant automatiquement lors de l’affectation, ce qui
libère l’utilisateur de s’occuper de typage de données et ainsi
de lui éviter les problèmes de transtypage.
Cours 1 : introduction à Matlab
1-2- L’environnement MATLAB :
La version 7 de Matlab affiche au démarrage plusieurs fenêtres
notamment:
Current Folder: indique le répertoire courant ainsi que les
fichiers existants.
Workspace: indique toutes les variables existantes avec leurs
types et valeurs.
Command History: garde la trace de toutes les commandes
entrées par l’utilisateur.
Cours nous l’utilisons pour
Command Window: 1 : introduction à Matlab formuler nos
1-2- L’environnement MATLAB :

La fenêtre
Current Folder

La fenêtre
Command
Window

La fenêtre
Workspace

Cours 1 : introduction à Matlab

La fenêtre
Command
History
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Le moyen le plus simple pour utiliser MATLAB est d’écrire
directement dans la fenêtre de commande (Command
Window) juste après le curseur (prompt) >>
Pour calculer une expression mathématique il suffit de
l’écrire comme ceci :
>> 5+6
Puis on clique sur la touche Entrer pour voir le
résultat.
ans =
Cours 1 : introduction à Matlab
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Si nous voulons qu’une expression soit calculée mais sans
afficher le résultat, on ajoute un point virgule ‘;’ à la fin de
l’expression comme suit :
>> 5+6 ;
>>
Pour créer une variable on utilise la structure simple :
nom_variable = valeur
sans se préoccuper du 1 : introduction à Matlab
Cours type de la variable.
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Par exemple:
>> a = 5;
>> b = ‘bonjour’;
>> b = false;
C’est un point essentiel du langage Matlab, il permet
d’utiliser dynamiquement les variables et même de leurs
changer de type au cours du programme.
Cours 1 : introduction à Matlab
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Il est possible d’écrire plusieurs expressions dans la même
ligne en les faisant séparées par des virgules ou des points
virgules. Par exemple :
>> 5+6; 2*5-1, 12-4;
ans =
>> 5+6, 2*5-1, 12-4
9
ans =
11
ans =
9
Cours 1 : introduction à Matlab
ans =
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Le nom d’une variable ne doit contenir que des caractères
alphanumériques ou le symbole ’_’ (underscore) (les
symboles d’opération sont interdits), et doit commencer par
un alphabet, nous devons aussi faire attention aux
majuscules car le Matlab est sensible à la casse (A et a sont
deux variables différentes).
Pour voir la liste des variables utilisées, soit on regarde à la
fenêtre ‘Workspace’ soit on utilise les commandes whos qui
Cours 1 : introduction à de la
donne une description détaillée (le nomMatlab variable, son
1-3- Première interaction avec MATLAB :
Les opérations de base dans une expression sont résumées
dans le tableau suivant (lors de l’évaluation on doit respecter
L’opération
La signification
le priorité des opérations):
+
*
/

^
‘
( )

L’addition
La soustraction
La multiplication
La division
La division gauche (ou la division inverse)
La puissance
Le transposé
Les parenthèses spécifient l’ordre d’évaluation

Cours 1 : introduction à Matlab
1-4- Les nombres en MATLAB :
MATLAB utilise une notation décimale conventionnelle, avec
un point décimal facultatif ‘.’ et le signe ‘+’ ou ‘–‘ pour les
nombres signés, la notation scientifique utilise la lettre ‘e’
pour spécifier le facteur d’échelle en puissance de 10. Les
nombres complexes utilise les caractères ‘i’ et ‘j’
Le
Exemples
(indifféremment) pourtypedesigner la partie imaginaire. Le
Entier
5
-83
tableau suivant donne un résumé :
Réel en notation décimale
0.0205
3.1415926
Réel en notation scientifique
Complexe

1.60210e-20
5+3i

6.02252e23 (1.60210x10-20 et 6.02252x1023)
-3.14159j

Cours 1 : introduction à Matlab
1-4- Les nombres en MATLAB :
MATLAB utilise toujours les nombres réels (double precision)
pour faire les calcules, ce qui permet d’obtenir une précision
de calcule allant jusqu’aux 16 chiffres significatifs.
Mais il faut noter les points suivants :
Le résultat d’une opération de calcule est par défaut
affichée avec quatre chiffres après la virgule.

Cours 1 : introduction à Matlab
1-4- Les nombres en MATLAB :
Pour afficher d’avantage de chiffres utiliser la commande

format long (14 chiffres après la virgule).
Pour retourner à l’affichage par défaut, utiliser la
commande format short.
Pour afficher uniquement 02 chiffres après la virgule,
utiliser la commande format bank.
Pour afficher les nombres sous forme d’une ration, utiliser
la commande format rat.
Cours 1 : introduction à Matlab
1-4- Les nombres en MATLAB :

La commande
format short
format long
format bank
format rat

Signification
affiche les nombres avec 04 chiffres après la virgule
affiche les nombres avec 14 chiffres après la virgule
affiche les nombres avec 02 chiffres après la virgule
affiche les nombres sous forme d’une ration (a/b)

Cours 1 : introduction à Matlab
1-4- Les nombres en MATLAB :
Exemple :
>> 8/3

>> format short

ans =

>> 8/3
2.6667

ans =

>> format long

2.6667

>> 8/3

>> 7.2*3.1

ans =

ans =
2.66666666666667

22.3200

>> format bank

>> format rat

>> 8/3

>> 7.2*3.1

ans =

ans =
2.67

Cours 1 : introduction à Matlab
558/25
1-5- Les constantes en MATLAB :
MATLAB définit les constantes suivantes :
La constante
pi
exp(1)
I
j
Inf
eps

Sa valeur
=3.1415...
e=2.7183...
= √ -1
= √ -1
∞
≈ 2 × 10−16.

Cours 1 : introduction à Matlab
1-6- Les fonctions en MATLAB :
Parmi les fonction les plus fréquemment utilisées, on peu
La fonction
Sa signification
citer:
sin(x) / cos(x)
tan(x) / atan(x)
asin(x) / acos(x)
sqrt(x)
abs(x)
exp(x)
log(x)
log10(x)
imag(x)
real(x)
round(x)

le sinus et le cosinus de x (en radian)
le tangent et l’arc tangent de x (en radian)
l’arc sinus et l’arc cosinus de x (en radian)
la racine carrée de x
la valeur absolue de x
= ex
logarithme naturel de x ln(x)=loge(x)
logarithme à base 10 de x log10(x)
la partie imaginaire du nombre complexe x
la partie réelle du nombre complexe x
arrondi un nombre vers l’entier le plus proche

Cours 1 : introduction à Matlab
1-7- La priorité des opérations en
MATLAB :
L’évaluation d’une expression s’exécute de gauche à droite
en considérant la priorité des opérations indiquée dans le
tableau suivant :
Les opérations
Les parenthèses (et)
La puissance et le transposé ^ et ‘
La multiplication et la division * et /
L’addition et la soustraction + et -

La priorité
1
2
3
4

Cours 1 : introduction à Matlab
1-8- L’évaluation des expressions en
MATLAB :
Créer un variable x et donnez lui la valeur 2, puis écrivez les
expressions suivantes :
>> x=2 ;
>> 3*x^3-2*x^2+4*x ;
>> exp(1+x)/(1-sqrt(2*x)) ;

>> abs(asin(2*x)) ; ou bien abs(sin^-1(2*x))
>> log(x)/(2*x^3)-1 ;

Cours 1 : introduction à Matlab
1-9- Calcul sur les nombres complexes :
Créer un variable x et donnez lui la valeur 2, puis écrivez les
expressions suivantes :
>> a + b
>> a = 1 + i
a=

1.0000 + 1.0000i
>> b = -2 + 3.5j
b=
-2.0000 + 3.5000i

ans =
-1.0000 + 4.5000i
>> a * b
ans =
-5.5000 + 1.5000i
>> a / b
ans =
0.0923 - 0.3385i

Cours 1 : introduction à Matlab

Cours 1 bases de matlab 2eme annees

  • 1.
    Niveau : Licencepétrochimie – troisième semestre Université du 20 aout 55 – Skikda
  • 2.
    Introduction au langageMatlab: 1.1. Introduction. 1.2. Présentation de l’environnement Matlab. 1.3. Première interaction avec Matlab. 1.4. Les nombres en Matlab. 1.5. Les constantes. 1. 6. Les fonctions. 1.7. La priorité des opérations dans une expression. 1.8. Evaluation d’une expression mathématique. 1.9. Calculs sur les nombres complexes.
  • 3.
    1-1-Introduction : MATLAB (MATrix LABoratory) est un environnement (langage) de programmation interactif pourle calcule scientifique et la visualisation des données produit par Mathworks. A l’origine MATLAB était conçu pour faire principalement des calcules sur les vecteurs et les matrices d’où son nom ‘Matrix Laboratory’, mais par Cours 1 : introduction à Matlab la suite il a était amélioré et augmenté pour pouvoir
  • 4.
    1-1-Introduction : Matlab esttrès utilisé dans les domaines d’ingénierie et de recherche scientifique, ainsi qu’aux établissements d’enseignement supérieur. Sa popularité est due principalement aux points suivants : Cours 1 : introduction à Matlab
  • 5.
    1-1-Introduction : Sa richesse: avec MATLAB, il est possible de réaliser des manipulations mathématiques complexes en écrivant peu d’instructions. Il peut évaluer des expressions, dessiner des graphiques et exécuter des programmes classiques. Et surtout, il permet l’utilisation directe de plusieurs milliers de fonctions prédéfinie. L’utilisation des boites à outils (toolboxes) : ce qui augmente sa popularité dans plusieurs disciplines Cours introduction Matlab (simulation, traitement1 :de signal, àimagerie, intelligence
  • 6.
    1-1-Introduction : La simplicitéde son langage de programmation : un programme écrit en MATLAB est plus facile à écrire et à lire comparé au même programme écrit en C ou en PASCAL. La gestion des variables : une caractéristique de MATLAB est que les variables n’ont pas à être déclarées, leur nature se déduisant automatiquement lors de l’affectation, ce qui libère l’utilisateur de s’occuper de typage de données et ainsi de lui éviter les problèmes de transtypage. Cours 1 : introduction à Matlab
  • 7.
    1-2- L’environnement MATLAB: La version 7 de Matlab affiche au démarrage plusieurs fenêtres notamment: Current Folder: indique le répertoire courant ainsi que les fichiers existants. Workspace: indique toutes les variables existantes avec leurs types et valeurs. Command History: garde la trace de toutes les commandes entrées par l’utilisateur. Cours nous l’utilisons pour Command Window: 1 : introduction à Matlab formuler nos
  • 8.
    1-2- L’environnement MATLAB: La fenêtre Current Folder La fenêtre Command Window La fenêtre Workspace Cours 1 : introduction à Matlab La fenêtre Command History
  • 9.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Le moyen le plus simple pour utiliser MATLAB est d’écrire directement dans la fenêtre de commande (Command Window) juste après le curseur (prompt) >> Pour calculer une expression mathématique il suffit de l’écrire comme ceci : >> 5+6 Puis on clique sur la touche Entrer pour voir le résultat. ans = Cours 1 : introduction à Matlab
  • 10.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Si nous voulons qu’une expression soit calculée mais sans afficher le résultat, on ajoute un point virgule ‘;’ à la fin de l’expression comme suit : >> 5+6 ; >> Pour créer une variable on utilise la structure simple : nom_variable = valeur sans se préoccuper du 1 : introduction à Matlab Cours type de la variable.
  • 11.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Par exemple: >> a = 5; >> b = ‘bonjour’; >> b = false; C’est un point essentiel du langage Matlab, il permet d’utiliser dynamiquement les variables et même de leurs changer de type au cours du programme. Cours 1 : introduction à Matlab
  • 12.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Il est possible d’écrire plusieurs expressions dans la même ligne en les faisant séparées par des virgules ou des points virgules. Par exemple : >> 5+6; 2*5-1, 12-4; ans = >> 5+6, 2*5-1, 12-4 9 ans = 11 ans = 9 Cours 1 : introduction à Matlab ans =
  • 13.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Le nom d’une variable ne doit contenir que des caractères alphanumériques ou le symbole ’_’ (underscore) (les symboles d’opération sont interdits), et doit commencer par un alphabet, nous devons aussi faire attention aux majuscules car le Matlab est sensible à la casse (A et a sont deux variables différentes). Pour voir la liste des variables utilisées, soit on regarde à la fenêtre ‘Workspace’ soit on utilise les commandes whos qui Cours 1 : introduction à de la donne une description détaillée (le nomMatlab variable, son
  • 14.
    1-3- Première interactionavec MATLAB : Les opérations de base dans une expression sont résumées dans le tableau suivant (lors de l’évaluation on doit respecter L’opération La signification le priorité des opérations): + * / ^ ‘ ( ) L’addition La soustraction La multiplication La division La division gauche (ou la division inverse) La puissance Le transposé Les parenthèses spécifient l’ordre d’évaluation Cours 1 : introduction à Matlab
  • 15.
    1-4- Les nombresen MATLAB : MATLAB utilise une notation décimale conventionnelle, avec un point décimal facultatif ‘.’ et le signe ‘+’ ou ‘–‘ pour les nombres signés, la notation scientifique utilise la lettre ‘e’ pour spécifier le facteur d’échelle en puissance de 10. Les nombres complexes utilise les caractères ‘i’ et ‘j’ Le Exemples (indifféremment) pourtypedesigner la partie imaginaire. Le Entier 5 -83 tableau suivant donne un résumé : Réel en notation décimale 0.0205 3.1415926 Réel en notation scientifique Complexe 1.60210e-20 5+3i 6.02252e23 (1.60210x10-20 et 6.02252x1023) -3.14159j Cours 1 : introduction à Matlab
  • 16.
    1-4- Les nombresen MATLAB : MATLAB utilise toujours les nombres réels (double precision) pour faire les calcules, ce qui permet d’obtenir une précision de calcule allant jusqu’aux 16 chiffres significatifs. Mais il faut noter les points suivants : Le résultat d’une opération de calcule est par défaut affichée avec quatre chiffres après la virgule. Cours 1 : introduction à Matlab
  • 17.
    1-4- Les nombresen MATLAB : Pour afficher d’avantage de chiffres utiliser la commande format long (14 chiffres après la virgule). Pour retourner à l’affichage par défaut, utiliser la commande format short. Pour afficher uniquement 02 chiffres après la virgule, utiliser la commande format bank. Pour afficher les nombres sous forme d’une ration, utiliser la commande format rat. Cours 1 : introduction à Matlab
  • 18.
    1-4- Les nombresen MATLAB : La commande format short format long format bank format rat Signification affiche les nombres avec 04 chiffres après la virgule affiche les nombres avec 14 chiffres après la virgule affiche les nombres avec 02 chiffres après la virgule affiche les nombres sous forme d’une ration (a/b) Cours 1 : introduction à Matlab
  • 19.
    1-4- Les nombresen MATLAB : Exemple : >> 8/3 >> format short ans = >> 8/3 2.6667 ans = >> format long 2.6667 >> 8/3 >> 7.2*3.1 ans = ans = 2.66666666666667 22.3200 >> format bank >> format rat >> 8/3 >> 7.2*3.1 ans = ans = 2.67 Cours 1 : introduction à Matlab 558/25
  • 20.
    1-5- Les constantesen MATLAB : MATLAB définit les constantes suivantes : La constante pi exp(1) I j Inf eps Sa valeur =3.1415... e=2.7183... = √ -1 = √ -1 ∞ ≈ 2 × 10−16. Cours 1 : introduction à Matlab
  • 21.
    1-6- Les fonctionsen MATLAB : Parmi les fonction les plus fréquemment utilisées, on peu La fonction Sa signification citer: sin(x) / cos(x) tan(x) / atan(x) asin(x) / acos(x) sqrt(x) abs(x) exp(x) log(x) log10(x) imag(x) real(x) round(x) le sinus et le cosinus de x (en radian) le tangent et l’arc tangent de x (en radian) l’arc sinus et l’arc cosinus de x (en radian) la racine carrée de x la valeur absolue de x = ex logarithme naturel de x ln(x)=loge(x) logarithme à base 10 de x log10(x) la partie imaginaire du nombre complexe x la partie réelle du nombre complexe x arrondi un nombre vers l’entier le plus proche Cours 1 : introduction à Matlab
  • 22.
    1-7- La prioritédes opérations en MATLAB : L’évaluation d’une expression s’exécute de gauche à droite en considérant la priorité des opérations indiquée dans le tableau suivant : Les opérations Les parenthèses (et) La puissance et le transposé ^ et ‘ La multiplication et la division * et / L’addition et la soustraction + et - La priorité 1 2 3 4 Cours 1 : introduction à Matlab
  • 23.
    1-8- L’évaluation desexpressions en MATLAB : Créer un variable x et donnez lui la valeur 2, puis écrivez les expressions suivantes : >> x=2 ; >> 3*x^3-2*x^2+4*x ; >> exp(1+x)/(1-sqrt(2*x)) ; >> abs(asin(2*x)) ; ou bien abs(sin^-1(2*x)) >> log(x)/(2*x^3)-1 ; Cours 1 : introduction à Matlab
  • 24.
    1-9- Calcul surles nombres complexes : Créer un variable x et donnez lui la valeur 2, puis écrivez les expressions suivantes : >> a + b >> a = 1 + i a= 1.0000 + 1.0000i >> b = -2 + 3.5j b= -2.0000 + 3.5000i ans = -1.0000 + 4.5000i >> a * b ans = -5.5000 + 1.5000i >> a / b ans = 0.0923 - 0.3385i Cours 1 : introduction à Matlab