MATLAB para ingenieros

624 Pages·2007·21.881 MB·Spanish

by  Holly Moore

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e
Este texto de Holly Moore comienza con álgebra básica y muestra cómo
se utiliza MATLAB para resolver problemas de ingeniería en un amplio
rango de disciplinas. Los ejemplos desarrollan los conceptos fundamenta-
les de química y física, así como de ingeniería. A lo largo de toda la obra,
se utiliza de forma consistente una metodología estándar para resolver
problemas.
MATLAB es un poderoso lenguaje de programación que incluye los
conceptos comunes a la mayoría de los lenguajes de programación. Pues-
M
to que se trata de un lenguaje con base en scripts, la creación de pro-
gramas y su depuración en MATLAB con frecuencia es más fácil que en
los lenguajes de programación tradicionales, como C++. Esto hace que A
MATLAB sea una valiosa herramienta para los cursos introductorios de
T
programación.
Las secciones que describen las técnicas de MATLAB para resolver pro- L
blemas mediante cálculo y ecuaciones diferenciales se incluyen en la parte A
final de los capítulos.
En el texto se proponen numerosos ejercicios, y en cada capítulo se en- B
cuentran ejemplos numerados más avanzados, para reforzar los concep-
®
tos que se estudian. Los ejercicios de práctica brindan a los estudiantes la

oportunidad inmediata de usar sus nuevas habilidades; en el Apéndice B p
se dan las soluciones completas a estos ejercicios. a
El material se agrupa en tres secciones. La primera, “Introducción a las r
a
herramientas básicas de MATLAB”, es de inicio para el alumno y contiene

los primeros 6 capítulos.
La segunda sección del texto, “Programación en MATLAB”, introduce in MMAATTLLAABB®®
a los estudiantes a la programación y consta de los capítulos 6 a 8. g
Los capítulos 9 a 13 de la tercera sección versan sobre los “Conceptos e
avanzados de MATLAB”. n
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ISBN 970-26-1082-6 HHoollllyy MMoooorree
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Visítenos en: 9 789702 610823
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MATLAB® para ingenieros
Holly Moore
Salt Lake Community College
Salt Lake City, Utah
TRADUCCIÓN
Víctor Campos Olguín
Traductor profesional
REVISIÓN TÉCNICA
Rogelio Márquez Nuño
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas
Instituto Politécnico Nacional
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Datos de catalogación bibliográfica
Moore, Holly
MATLAB® para ingenieros. Primera edición

PEARSON EDUCACIÓN, México, 2007
ISBN: 978-970-26-1082-3
Área: Ingeniería
Formato: 20 × 25.5 cm Páginas: 624
Authorized translation from the English language edition, entitled Matlab for engineers, 1e, by Holly Moore, published by Pearson
Education, Inc., publishing as Prentice Hall, Copyright 2007. All rights reserved.
ISBN 0131872443
Traducción autorizada de la edición en idioma inglés titulada Matlab for engineers, 1e, por Holly Moore, publicada por Pearson
Education, Inc., publicada como Prentice Hall, Copyright 2007. Todos los derechos reservados.
Esta edición en español es la única autorizada.
Edición en español Edición en inglés
Editor: Luis Miguel Cruz Castillo Editorial Director, ECS: Marcia J. Horton
e-mail: [email protected] Senior Editor: Holly Stark
Editor de desarrollo: Felipe Hernández Carrasco Associate Editor: Dee Bernhard
Supervisor de producción: Enrique Trejo Hernández Editorial Assistant: Nicole Kunzmann
Executive Managing Editor: Vince O’Brien
Managing Editor: David A. George
Production Editor: Scott Disanno
Director of Creative Services: Paul Belfanti
Art Director: Jonathan Boylan
Cover Designer: Bruce Kenselaar
Art Editor: Greg Dulles
Manufacturing Manager: Alexis Heydt-Long
Manufacturing Buyer: Lisa McDowell
PRIMERA EDICIÓN, 2007
D.R.  2007 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V.
Atlacomulco 500-5to. piso
Industrial Atoto
53519, Naucalpan de Juárez, Edo. de México
Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Núm. 1031.
Prentice Hall es una marca registrada de Pearson Educación de México, S.A. de C.V.
Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por
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magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor.
El préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión de uso de este ejemplar requerirá también la autorización del editor o de
sus representantes.
ISBN 10: 970-26-1082-6
ISBN 13: 978-970-26-1082-3
Impreso en México. Printed in Mexico.
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Contenido
ACERCA DE ESTE LIBRO xi
1 • ACERCA DE MATLAB 1
1.1 ¿Qué es MATLAB?  1
1.2 Edición estudiantil de MATLAB  2
1.3 ¿Cómo se usa MATLAB en la industria?  2
1.4 Resolución de problemas en ingeniería y ciencias  5
2 • AMBIEnTE MATLAB 9
2.1 Inicio  9
2.2 Ventanas de MATLAB  11
2.3 Resolución de problemas con MATLAB  17
2.4 Cómo guardar el trabajo  39
Resumen  47
Resumen MATLAB  49
Términos clave  49
Problemas  50
3 • FunCIOnES InTERnAS DE MATLAB 55
Introducción  55
3.1 Uso de funciones internas  55
3.2 Uso de la ayuda  57
3.3 Funciones matemáticas elementales  59
3.4 Funciones trigonométricas  64
3.5  Funciones de análisis de datos  70
3.6 Números aleatorios  88
3.7 Números complejos  91   
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i  Contenido
3.8 Limitaciones computacionales  95
3.9 Valores especiales y funciones varias  97
Resumen  98
Resumen MATLAB  99
Términos clave  100
Problemas  101
4 • MAnIpuLACIón DE MATRICES MATLAB 107
4.1 Manipulación de matrices  107
4.2 Problemas con dos variables  114
4.3 Matrices especiales  122
Resumen  128
Resumen MATLAB  128
Términos clave  129
Problemas  129
5 • GRAFICACIón 135
Introducción  135
5.1 Gráficas bidimensionales  135
5.2 Subgráficas  151
5.3 Otros tipos de gráficas bidimensionales  153
5.4 Gráficas tridimensionales  168
5.5 Edición de gráficas desde la barra de menú  174
5.6 Creación de gráficas desde la ventana de trabajo  176
5.7 Cómo guardar las gráficas  176
Resumen  178
Resumen MATLAB  178
Problemas  180
6 • FunCIOnES DEFInIDAS pOR EL uSuARIO 187
Introducción  187
6.1 Creación de archivos-m de función  187
6.2 Creación de su propia caja de herramientas de funciones  206
6.3 Funciones anónimas  208
6.4 Funciones de función  208
Resumen  209
Resumen MATLAB  210
Términos clave  210
Problemas  210
7 • EnTRADA y SALIDA COnTROLADAS pOR EL uSuARIO 215
Introducción  215
7.1 Entrada definida por el usuario  215
7.2 Opciones de salida  219
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Contenido  ii
7.3 Entrada gráfica  226
7.4 Uso del modo celda en archivos-m de MATLAB  227
7.5 Lectura y escritura de datos desde archivos  234
Resumen  237
Resumen MATLAB  238
Términos clave  239
Problemas  239
8 • FunCIOnES LóGICAS y ESTRuCTuRAS DE COnTROL 243
Introducción  243
8.1 Operadores relacionales y lógicos  243
8.2 Diagramas de flujo y seudocódigo  245
8.3 Funciones lógicas  247
8.4 Estructuras de selección  254
8.5 Estructuras de repetición: bucles  270
Resumen  286
Resumen MATLAB  287
Términos clave  288
Problemas  288
9 • ÁLGEBRA MATRICIAL 301
Introducción  301
9.1 Operaciones y funciones de matrices  301
9.2 Soluciones de sistemas de ecuaciones lineales  321
9.3 Matrices especiales  329
Resumen  332
Resumen MATLAB  334
Términos clave  334
Problemas  335
10 • OTROS TIpOS DE ARREGLOS 343
Introducción  343
10.1 Tipos de datos  343
10.2 Arreglos multidimensionales  353
10.3 Arreglos carácter  354
10.4 Arreglos celda  359
10.5 Arreglos estructura  360
Resumen  367
Resumen MATLAB  368
Términos clave  368
Problemas  369
11 • MATEMÁTICA SIMBóLICA 375
Introducción  375
11.1 Álgebra simbólica  375
11.2 Resolución de expresiones y ecuaciones  385
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iii  Contenido
11.3 Graficación simbólica  396
11.4 Cálculo  404
11.5 Ecuaciones diferenciales  418
Resumen  420
Resumen MATLAB  422
Problemas  422
12 • TéCnICAS nuMéRICAS 433
12.1 Interpolación  433
12.2 Ajuste de curvas  444
12.3 Uso de las herramientas de ajuste interactivas  455
12.4 Diferencias y diferenciación numérica  461
12.5 Integración numérica  465
12.6 Resolución numérica de ecuaciones diferenciales  470
Resumen  474
Resumen MATLAB  476
Términos clave  476
Problemas  476
13 • GRÁFICOS AvAnzADOS 485
Introducción  485
13.1 Imágenes  485
13.2 Manipulación de Gráficos  500
13.3 Animación  503
13.4 Otras técnicas de visualización  509
13.5 Introducción a visualización de volumen  511
Resumen  514
Resumen MATLAB  515
Términos clave  516
Problemas  516
ApénDICE A • CARACTERES ESpECIALES, COMAnDOS
y FunCIOnES 519
ApénDICE B • SOLuCIOnES A EJERCICIOS DE pRÁCTICA 535
ÍnDICE AnALÍTICO 595
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