MATLAB繪圖資料學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1MATLAB繪圖繪圖(hu t)資料資料第一頁(yè)，共87頁(yè)。第1頁(yè)/共87頁(yè)第二頁(yè)，共87頁(yè)。第2頁(yè)/共87頁(yè)第三頁(yè)，共87頁(yè)。例5.1 在0X2區(qū)間內(nèi)，繪制曲線(qxin)y=2e-0.5xsin(2x)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)注：求y時(shí)，指數(shù)函數(shù)和正弦函數(shù)之間要用點(diǎn)乘運(yùn)算，而因2是標(biāo)量，所以(suy)2與指數(shù)函數(shù)之間可以用乘法運(yùn)算。這樣，x和y包包含的元素個(gè)數(shù)相等，y(i)是x(i)的函數(shù)值。第3頁(yè)/共87頁(yè)第四頁(yè)，共87頁(yè)。第4頁(yè)/共87頁(yè)第五頁(yè)，共87頁(yè)。tsin3cos2，t

2、tyttx程序(chngx)如下：t=-pi:pi/100:pi;x=t.*cos(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y); 注：這是以參數(shù)方程(fngchng)形式給出的二維曲線，只要給定參數(shù)向量，再分別求出x,y向量即可繪出曲線。第5頁(yè)/共87頁(yè)第六頁(yè)，共87頁(yè)。第6頁(yè)/共87頁(yè)第七頁(yè)，共87頁(yè)。以上提到plot函數(shù)的自變量x,y為長(zhǎng)度相同的向量，這是最常見和最基本的情況。實(shí)際應(yīng)用(yngyng)中還有一些變化。(1)當(dāng)x是向量，y是有一維與x同維的矩陣時(shí)，則繪制出多根不同色彩的曲線。曲線條數(shù)等于y矩陣的另一維數(shù)，x被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。x=linspa

3、ce(0,2*pi,100);y=sin(x);cos(x);plot(x,y)第7頁(yè)/共87頁(yè)第八頁(yè)，共87頁(yè)。第8頁(yè)/共87頁(yè)第九頁(yè)，共87頁(yè)。x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x),cos(x);plot(x,y)?x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);cos(x);plot(x,y)?x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x),cos(x);plot(x,y)?第9頁(yè)/共87頁(yè)第十頁(yè)，共87頁(yè)。t=linspace(0,2*pi,100);x=t;t;y=sin(t);cos(t);plot(x,y)(3) plot

4、函數(shù)最簡(jiǎn)單的調(diào)用格式是只包含一個(gè)輸入(shr)參數(shù)：plot(x)x為實(shí)向量時(shí)，以該向量元素的下標(biāo)為橫坐標(biāo)，元素值為縱坐標(biāo)繪制拆線圖。x為復(fù)數(shù)向量時(shí)，分別以該向量元素的實(shí)部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制曲線。第10頁(yè)/共87頁(yè)第十一頁(yè)，共87頁(yè)。注：程序中的i是虛數(shù)單位，這樣x是一個(gè)復(fù)數(shù)向量(xingling)。i 不能被賦其他的值。t=0:0.01:2*pi;x=exp(i*t); plot(x)程序(chngx)如下：第11頁(yè)/共87頁(yè)第十二頁(yè)，共87頁(yè)。t=0:0.01:2*pi;x=exp(i*t); y=x;2*x;3*x;plot(y)第12頁(yè)/共87頁(yè)第十三頁(yè)，共87頁(yè)。2含多個(gè)輸入?yún)?shù)

5、的含多個(gè)輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)函數(shù)含多個(gè)輸入?yún)?shù)的含多個(gè)輸入?yún)?shù)的plot函數(shù)調(diào)用格式為：函數(shù)調(diào)用格式為：plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1)當(dāng)輸入?yún)?shù)都為向量時(shí)，當(dāng)輸入?yún)?shù)都為向量時(shí)，x1和和y1,x2和和y2,xn和和yn分別組成一組向量對(duì)，每一組向量對(duì)的長(zhǎng)度可以不同。每一向量對(duì)繪制出一條曲線，這樣可以在同一分別組成一組向量對(duì)，每一組向量對(duì)的長(zhǎng)度可以不同。每一向量對(duì)繪制出一條曲線，這樣可以在同一(tngy)坐標(biāo)內(nèi)繪制多條曲線坐標(biāo)內(nèi)繪制多條曲線x=linspace(0,2*pi,100);plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x)第13頁(yè)/共87頁(yè)

6、第十四頁(yè)，共87頁(yè)。x=linspace(0,2*pi,100);t=0:0.01:2*pi;plot(x,sin(x),t,2*cos(t)第14頁(yè)/共87頁(yè)第十五頁(yè)，共87頁(yè)。x=linspace(0,2*pi,100);y1=sin(x);y2=2*sin(x);y3=3*sin(x);x=x;x;x;y=y1;y2;y3;plot(x,y,x,cos(x)第15頁(yè)/共87頁(yè)第十六頁(yè)，共87頁(yè)。3含選項(xiàng)的含選項(xiàng)的plot函數(shù)函數(shù)含選項(xiàng)的含選項(xiàng)的plot函數(shù)調(diào)用格式為：函數(shù)調(diào)用格式為：plot(x1,y1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2, 選項(xiàng)選項(xiàng)2,xn,yn,選項(xiàng)選項(xiàng)n)MATLAB提供了一些

7、繪圖選項(xiàng)，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記提供了一些繪圖選項(xiàng)，用于確定所繪曲線的線型、顏色和數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記(bioj)符號(hào)?？山M合使用。符號(hào)。可組合使用。例：例：b-.表示藍(lán)色點(diǎn)劃線，表示藍(lán)色點(diǎn)劃線，y:d表示黃色虛線并用菱形符標(biāo)記表示黃色虛線并用菱形符標(biāo)記(bioj)數(shù)據(jù)點(diǎn)。數(shù)據(jù)點(diǎn)。當(dāng)選項(xiàng)省略時(shí)，當(dāng)選項(xiàng)省略時(shí)，MATLAB規(guī)定，線型一律用實(shí)線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次采用下表中的前規(guī)定，線型一律用實(shí)線，顏色將根據(jù)曲線的先后順序依次采用下表中的前7種顏色。種顏色。第16頁(yè)/共87頁(yè)第十七頁(yè)，共87頁(yè)。線型顏色標(biāo)記符號(hào)- 實(shí)線b 藍(lán)色. 點(diǎn)s 方塊符：虛線g 綠色o 圓圈d 菱形符-.

8、點(diǎn)劃線r 紅色x 叉號(hào)v 朝下三角符號(hào)- 雙劃線c 青色+ 加號(hào) 朝上三角符號(hào)m 品紅色* 星號(hào) 朝右三角符號(hào)k 黑色p 五角星符w 白色h 六角星符第17頁(yè)/共87頁(yè)第十八頁(yè)，共87頁(yè)。例例5.3 用不同線型和顏色在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線用不同線型和顏色在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)及其包絡(luò)線。及其包絡(luò)線。程序如下：程序如下： x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x

9、,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);plot函數(shù)中包含三組繪圖函數(shù)中包含三組繪圖(hu t)函數(shù)，第一組用綠色虛線繪出兩根包絡(luò)線，第二組用藍(lán)色雙劃線繪出曲線函數(shù)，第一組用綠色虛線繪出兩根包絡(luò)線，第二組用藍(lán)色雙劃線繪出曲線y，第三組用紅色五角星離散標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)。，第三組用紅色五角星離散標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)。第18頁(yè)/共87頁(yè)第十九頁(yè)，共87頁(yè)。程序中第一條命令用矩陣轉(zhuǎn)置運(yùn)算符將行向量轉(zhuǎn)換成列向量，不用將如何(rh)？若想得到上述圖形，程序如何(rh)修改？第19頁(yè)/共87頁(yè)第二十頁(yè)，共87頁(yè)。 x=(0:pi/100:2*pi); y1=2*exp(-0.5*x); y1=y1;-y1; y2

10、=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); plot(x,y1,g:,x,y2,b-,x1,y3,rp);第20頁(yè)/共87頁(yè)第二十一頁(yè)，共87頁(yè)。4雙縱坐標(biāo)函數(shù)雙縱坐標(biāo)函數(shù)plotyy plotyy函數(shù)是函數(shù)是MATLAB 5.X新增的函數(shù)。它能把新增的函數(shù)。它能把函數(shù)值具有不同量綱、不同數(shù)量級(jí)的兩個(gè)函數(shù)繪制函數(shù)值具有不同量綱、不同數(shù)量級(jí)的兩個(gè)函數(shù)繪制在同一坐標(biāo)中。調(diào)用在同一坐標(biāo)中。調(diào)用(dioyng)格式為：格式為： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中其中x1-y1對(duì)應(yīng)一條曲線

11、，對(duì)應(yīng)一條曲線，x2-y2對(duì)應(yīng)另一條曲線。對(duì)應(yīng)另一條曲線。橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，左縱坐標(biāo)用于橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，左縱坐標(biāo)用于x1-y1數(shù)據(jù)對(duì)，右縱坐標(biāo)用于數(shù)據(jù)對(duì)，右縱坐標(biāo)用于x2-y2數(shù)據(jù)對(duì)。數(shù)據(jù)對(duì)。第21頁(yè)/共87頁(yè)第二十二頁(yè)，共87頁(yè)。例例5.4 用不同標(biāo)度用不同標(biāo)度(bio d)在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y1=e-0.5xsin(2x)及曲線及曲線y2=1.5e-0.1xsin(x)。 程序如下：程序如下： x1=0:pi/100:2*pi; x2=0:pi/100:3*pi; y1=exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); y2=1.5

12、*exp(-0.1*x2).*sin(x2); plotyy(x1,y1,x2,y2);第22頁(yè)/共87頁(yè)第二十三頁(yè)，共87頁(yè)。第23頁(yè)/共87頁(yè)第二十四頁(yè)，共87頁(yè)。 5.1.2 繪制圖形的輔助操作繪制圖形的輔助操作 1. 圖形標(biāo)注圖形標(biāo)注在繪制圖形的同時(shí)，可以對(duì)圖形加一些說明在繪制圖形的同時(shí)，可以對(duì)圖形加一些說明(shumng)，如圖形名稱、坐標(biāo)軸說明，如圖形名稱、坐標(biāo)軸說明(shumng)及圖形某一部分及圖形某一部分的含義等，這些操作稱為添加圖形標(biāo)注。的含義等，這些操作稱為添加圖形標(biāo)注。 有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為：有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為： title(圖形名稱圖形名稱) xla

13、bel(x軸說明軸說明(shumng) ylabel(y軸說明軸說明(shumng) text(x,y,圖形說明圖形說明(shumng) legend(圖例圖例1,圖例圖例2,)添加文本說明也可用gtext命令，執(zhí)行該命令時(shí)，十字坐標(biāo)光標(biāo)自動(dòng)跟隨(n su)鼠標(biāo)移動(dòng)，單擊鼠標(biāo)即可將文本置在十字光標(biāo)處，如gtext(cos(x)除legend，同樣適用三維圖形第24頁(yè)/共87頁(yè)第二十五頁(yè)，共87頁(yè)。2. 坐標(biāo)控制坐標(biāo)控制在繪制圖形在繪制圖形(txng)時(shí)，時(shí)，MATLAB可以自動(dòng)根據(jù)要繪制的曲線數(shù)據(jù)的范圍選擇合適的坐標(biāo)刻度，使得曲線能夠盡可能清晰地顯示出來。所以，一般情況下用戶不必選擇坐標(biāo)軸的刻

14、度范圍。但若對(duì)坐標(biāo)系不滿意，可利用可以自動(dòng)根據(jù)要繪制的曲線數(shù)據(jù)的范圍選擇合適的坐標(biāo)刻度，使得曲線能夠盡可能清晰地顯示出來。所以，一般情況下用戶不必選擇坐標(biāo)軸的刻度范圍。但若對(duì)坐標(biāo)系不滿意，可利用axis對(duì)其重新設(shè)定對(duì)其重新設(shè)定函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)若只給出前若只給出前4個(gè)參數(shù)，個(gè)參數(shù)，MATLAB按照給定按照給定x,y軸的最大最小值選擇坐標(biāo)系范圍，以便繪制合適的二維圖形軸的最大最小值選擇坐標(biāo)系范圍，以便繪制合適的二維圖形(txng)。給出全部參數(shù)，設(shè)定。給出全部參數(shù)，設(shè)定3個(gè)坐標(biāo)軸的范圍，繪三維圖形個(gè)坐標(biāo)軸的范

15、圍，繪三維圖形(txng)。第25頁(yè)/共87頁(yè)第二十六頁(yè)，共87頁(yè)。axis函數(shù)功能豐富，常用的用法還有：函數(shù)功能豐富，常用的用法還有：axis equal 縱、橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度縱、橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度axis square 產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形缺省為矩形)axis auto 使用缺省設(shè)置使用缺省設(shè)置axis off 取消坐標(biāo)軸取消坐標(biāo)軸axis on 顯示坐標(biāo)軸顯示坐標(biāo)軸grid on/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)命令在兩種狀態(tài)(zhungti)之間進(jìn)行切換。之間進(jìn)行切換。box on/o

16、ff命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)命令在兩種狀態(tài)(zhungti)之間進(jìn)行切換。之間進(jìn)行切換。第26頁(yè)/共87頁(yè)第二十七頁(yè)，共87頁(yè)。81862/564240)(xxxxxxxf，第27頁(yè)/共87頁(yè)第二十八頁(yè)，共87頁(yè)。x=linspace(0,10,100);y=;for x0=x if x0=8 y=y,1; elseif x0=6 y=y,5-x0/2; elseif x0=4 y=y,2; elseif x0=0 y=y,sqrt(x0); endendplot(x,y)axis(0 10 0 2.5) %設(shè)置坐標(biāo)軸ti

17、tle(分段函數(shù)曲線); %加圖形標(biāo)題xlabel(Variable X); %加X軸說明(shumng)ylabel(Variable Y); %加Y軸說明(shumng)text(2,1.3,y=x1/2); %在指定位置添加圖形說明(shumng)text(4.5,1.9,y=2);text(7.3,1.5,y=5-x/2);text(8.5,0.9,y=1);第28頁(yè)/共87頁(yè)第二十九頁(yè)，共87頁(yè)。一般情況下，繪圖命令每執(zhí)行一次就刷新當(dāng)前(dngqin)圖形窗口，圖形窗口原有圖形將不復(fù)存在。若希望在已存在的圖形上再繼續(xù)添加新的圖形，可使用圖形保持命令hold。hold on/off命令

18、控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。 第29頁(yè)/共87頁(yè)第三十頁(yè)，共87頁(yè)。例5.6 用圖形保持功能在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線y=2e-0.5xsin(2x)及其包絡(luò)線。 程序(chngx)如下：x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-1;y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y1,b:);axis(0,2*pi,-2,2); %設(shè)置坐標(biāo)hold on; %設(shè)置圖形保持狀態(tài)plot(x,y2,k);legend(包絡(luò)線,包絡(luò)線,曲線y); %加圖例hold off; %關(guān)閉圖形保持g

19、rid %網(wǎng)格線控制第30頁(yè)/共87頁(yè)第三十一頁(yè)，共87頁(yè)。第31頁(yè)/共87頁(yè)第三十二頁(yè)，共87頁(yè)。第32頁(yè)/共87頁(yè)第三十三頁(yè)，共87頁(yè)。例5.7 在一個(gè)圖形窗口中以子圖形式同時(shí)(tngsh)繪制正弦、余弦、正切、余切曲線。 程序如下： x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=cos(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); plot(x,y);title(sin(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,2); plot(x,z);titl

20、e(cos(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,2,3); plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40); subplot(2,2,4); plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);第33頁(yè)/共87頁(yè)第三十四頁(yè)，共87頁(yè)。例中將圖形窗口分成22個(gè)繪圖區(qū)，編號(hào)(bin ho)從1到4,各區(qū)分別繪制一幅圖形，這是最規(guī)則的情況，還可以做更靈活的分割。第34頁(yè)/共87頁(yè)第三十五頁(yè)，共87頁(yè)。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x);z=co

21、s(x); t=sin(x)./(cos(x)+eps); ct=cos(x)./(sin(x)+eps); subplot(2,2,1); %選擇選擇(xunz)22個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的1號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) stairs(x,y);title(sin(x)-1);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(2,1,2); %選擇選擇(xunz)21個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的2號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) stem(x,y);title(sin(x)-2);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,3); %選擇選擇(xunz)44個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的3號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) plot(x,y);title(sin(x)

22、;axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,4); %選擇選擇(xunz)44個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的4號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) plot(x,z);title(cos(x);axis (0,2*pi,-1,1); subplot(4,4,7); %選擇選擇(xunz)44個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的7號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) plot(x,t);title(tangent(x);axis (0,2*pi,-40,40); subplot(4,4,8); %選擇選擇(xunz)44個(gè)區(qū)中的個(gè)區(qū)中的8號(hào)區(qū)號(hào)區(qū) plot(x,ct);title(cotangent(x);axis (0,2*pi,-40,40);第35頁(yè)/共8

23、7頁(yè)第三十六頁(yè)，共87頁(yè)。本質(zhì)上講，這還是一種規(guī)則分割(fng)。后面將進(jìn)一步說明，利用坐標(biāo)軸對(duì)象操作可以對(duì)圖形窗口進(jìn)行任意分割(fng)。第36頁(yè)/共87頁(yè)第三十七頁(yè)，共87頁(yè)。1. 其他形式的線性直角坐標(biāo)圖其他形式的線性直角坐標(biāo)圖在線性直角坐標(biāo)系中，其他形式的圖形有條形圖、階梯在線性直角坐標(biāo)系中，其他形式的圖形有條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：圖、桿圖和填充圖等，所采用的函數(shù)分別是：bar(x,y,選項(xiàng)選項(xiàng))stairs(x,y,選項(xiàng)選項(xiàng))stem(x,y,選項(xiàng)選項(xiàng))fill(x1,y1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)選項(xiàng)2,)前前3個(gè)函數(shù)用法與個(gè)函數(shù)用法與plot函數(shù)相

24、似，只是沒有多輸入變量形函數(shù)相似，只是沒有多輸入變量形式。式。fill函數(shù)按向量元素的下標(biāo)次序依次用直線段連接函數(shù)按向量元素的下標(biāo)次序依次用直線段連接x,y對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，假如這樣連接所得折線不封閉，的數(shù)據(jù)點(diǎn)，假如這樣連接所得折線不封閉，MATLAB會(huì)會(huì)自動(dòng)自動(dòng)(zdng)將其首尾相連，構(gòu)成封閉多邊形。然后將多將其首尾相連，構(gòu)成封閉多邊形。然后將多邊形內(nèi)部涂滿指定的顏色。邊形內(nèi)部涂滿指定的顏色。第37頁(yè)/共87頁(yè)第三十八頁(yè)，共87頁(yè)。例5.8 分別以條形圖、填充圖、階梯圖和桿圖形式繪制曲線(qxin)y=2e-0.5x。 程序如下： x=0:0.35:7; y=2*exp(-0.5*x);

25、subplot(2,2,1);bar(x,y,g); title(bar(x,y,g);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,2);fill(x,y,r); title(fill(x,y,r);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,3);stairs(x,y,b); title(stairs(x,y,b);axis(0,7,0,2); subplot(2,2,4);stem(x,y,k); title(stem(x,y,k);axis(0,7,0,2);第38頁(yè)/共87頁(yè)第三十九頁(yè)，共87頁(yè)。第39頁(yè)/共87頁(yè)第四十頁(yè)，共87頁(yè)。2極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)圖polar函數(shù)

26、函數(shù)(hnsh)用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：用來繪制極坐標(biāo)圖，其調(diào)用格式為：polar(theta,rho,選項(xiàng)選項(xiàng))其中其中theta為極坐標(biāo)極角，為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項(xiàng)的內(nèi)容與為極坐標(biāo)矢徑，選項(xiàng)的內(nèi)容與plot函數(shù)函數(shù)(hnsh)相似。相似。例例5.9 繪制繪制=sin(2)cos(2)的極坐標(biāo)圖。的極坐標(biāo)圖。 程序如下：程序如下： theta=0:0.01:2*pi; rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho,k); 第40頁(yè)/共87頁(yè)第四十一頁(yè)，共87頁(yè)。第41頁(yè)/共87頁(yè)第四十二頁(yè)，共87頁(yè)。 3對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖形對(duì)

27、數(shù)坐標(biāo)圖形 MATLAB提供了繪制對(duì)數(shù)和半對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為：提供了繪制對(duì)數(shù)和半對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線的函數(shù)，調(diào)用格式為： semilogx(x1,y1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)選項(xiàng)2,) semilogy(x1,y1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)選項(xiàng)2,) loglog(x1,y1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2,選項(xiàng)選項(xiàng)2,)選項(xiàng)的定義與選項(xiàng)的定義與plot函數(shù)一致函數(shù)一致(yzh)，所不同的是坐標(biāo)軸的選取。，所不同的是坐標(biāo)軸的選取。semilogx:x軸為常用對(duì)數(shù)刻度，軸為常用對(duì)數(shù)刻度，y軸仍保持線性刻度。軸仍保持線性刻度。semilogy:y軸為常用對(duì)數(shù)刻度，而軸為常用對(duì)數(shù)刻度，而x軸仍

28、保持線性刻度軸仍保持線性刻度.loglog:x,y軸均采用常用對(duì)數(shù)刻度。軸均采用常用對(duì)數(shù)刻度。第42頁(yè)/共87頁(yè)第四十三頁(yè)，共87頁(yè)。例5.10 繪制y=10 x2的對(duì)數(shù)(du sh)坐標(biāo)圖并與直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。 程序如下： x=0:0.1:10; y=10*x.*x; subplot(2,2,1);plot(x,y);title(plot(x,y);grid on; subplot(2,2,2);semilogx(x,y);title(semilogx(x,y); grid on; subplot(2,2,3);semilogy(x,y);title(semilogy(x,y); gr

29、id on; subplot(2,2,4);loglog(x,y);title(loglog(x,y);grid on; 第43頁(yè)/共87頁(yè)第四十四頁(yè)，共87頁(yè)。除冒號(hào)表達(dá)式、linspace，MATLAB還提供了一個(gè)實(shí)用的函數(shù)logspace，它可以按對(duì)數(shù)等間距地分布來產(chǎn)生(chnshng)一個(gè)向量logspace(a,b,n)，n缺省時(shí)為50。第44頁(yè)/共87頁(yè)第四十五頁(yè)，共87頁(yè)。4. 對(duì)函數(shù)自適應(yīng)采樣的繪圖函數(shù)對(duì)函數(shù)自適應(yīng)采樣的繪圖函數(shù)前面的很多繪圖函數(shù)，基本操作方法為：先取足夠前面的很多繪圖函數(shù)，基本操作方法為：先取足夠稠密的自變量向量稠密的自變量向量x，然后計(jì)算出函數(shù)值向量，然后計(jì)

30、算出函數(shù)值向量y，最，最后用繪圖函數(shù)繪圖。在取數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)一般是等間隔采后用繪圖函數(shù)繪圖。在取數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)一般是等間隔采樣，這對(duì)繪制高頻率變化的函數(shù)不夠精確。例如函樣，這對(duì)繪制高頻率變化的函數(shù)不夠精確。例如函數(shù)數(shù)f(x)=cos(tan(x),在在(0,1)范圍有無限多個(gè)振蕩周期，函數(shù)變化率大。范圍有無限多個(gè)振蕩周期，函數(shù)變化率大。為提高為提高(t go)精度，不能等間隔采樣，在變化率大精度，不能等間隔采樣，在變化率大的區(qū)段密集采樣。的區(qū)段密集采樣。fplot函數(shù)可自適應(yīng)地對(duì)函數(shù)進(jìn)行函數(shù)可自適應(yīng)地對(duì)函數(shù)進(jìn)行采樣，能更好地反映函數(shù)的變化規(guī)律。采樣，能更好地反映函數(shù)的變化規(guī)律。 fplot函數(shù)的調(diào)用格式為

31、：函數(shù)的調(diào)用格式為： fplot(fname,lims,tol,選項(xiàng)選項(xiàng))第45頁(yè)/共87頁(yè)第四十六頁(yè)，共87頁(yè)。第46頁(yè)/共87頁(yè)第四十七頁(yè)，共87頁(yè)。第47頁(yè)/共87頁(yè)第四十八頁(yè)，共87頁(yè)。例5.11 用fplot函數(shù)(hnsh)繪制f(x)=cos(tan(x)的曲線 先建立函數(shù)文件myf.m： function y=myf(x) y=cos(tan(pi*x); 再用fplot函數(shù)繪制(huzh)myf.m函數(shù)的曲線： fplot(myf,-0.4,1.4,1e-4)第48頁(yè)/共87頁(yè)第四十九頁(yè)，共87頁(yè)。5. 其他形式的圖形其他形式的圖形MATLAB提供的繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來

32、表示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等提供的繪圖函數(shù)還有很多，例如，用來表示各元素占總和的百分比的餅圖、復(fù)數(shù)的相量圖等等(dn dn)。例例5.12 繪制圖形：繪制圖形：(1)某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)分別為：某次考試優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格的人數(shù)分別為：7,17,23,19,5，試用餅圖作成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析。，試用餅圖作成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析。(2)繪制復(fù)數(shù)的相量圖：繪制復(fù)數(shù)的相量圖：3+2i、4.5-i和和-1.5+5i。程序如下：程序如下：subplot(1,2,1);pie(7,17,23,19,5);title(餅圖餅圖);legend(優(yōu)秀優(yōu)秀,良好良好,中等中等

33、,及格及格,不及格不及格);subplot(1,2,2);compass(3+2i,4.5-i,-1.5+5i);title(相量圖相量圖);第49頁(yè)/共87頁(yè)第五十頁(yè)，共87頁(yè)。第50頁(yè)/共87頁(yè)第五十一頁(yè)，共87頁(yè)。5.2 三維圖形三維圖形(txng) 5.2.1 繪制三維曲線的基本函數(shù)繪制三維曲線的基本函數(shù) plot3函數(shù)與函數(shù)與plot函數(shù)用法十分相似，其調(diào)用格式為：函數(shù)用法十分相似，其調(diào)用格式為： plot3(x1,y1,z1,選項(xiàng)選項(xiàng)1,x2,y2,z2,選項(xiàng)選項(xiàng)2,xn,yn,zn,選項(xiàng)選項(xiàng)n) 其中其中(qzhng)每一組每一組x,y,z組成一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項(xiàng)的定義與組成

34、一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項(xiàng)的定義與plot函數(shù)相同。均為一維向量時(shí)，構(gòu)成一條三維曲線，當(dāng)為同維矩陣時(shí)，以對(duì)應(yīng)列繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。函數(shù)相同。均為一維向量時(shí)，構(gòu)成一條三維曲線，當(dāng)為同維矩陣時(shí)，以對(duì)應(yīng)列繪制三維曲線，曲線條數(shù)等于矩陣列數(shù)。例例5.13 繪制空間曲線繪制空間曲線222640 xyzyz8cos4 2sin024 2sinxtyttzt 參數(shù)(cnsh)方程第51頁(yè)/共87頁(yè)第五十二頁(yè)，共87頁(yè)。 程序(chngx)如下： t=0:pi/50:2*pi; x=8*cos(t); y=4*sqrt(2)*sin(t); z=-4*sqrt(2)*sin(t); plot3(

35、x,y,z,p); title(Line in 3-D Space);text(0,0,0,origin); xlabel(X),ylabel(Y),zlabel(Z);grid;第52頁(yè)/共87頁(yè)第五十三頁(yè)，共87頁(yè)。( , )zf x y , , a bc d , a b , c dm n1平面網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣平面網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣(j zhn)的生成的生成(1)利用矩陣?yán)镁仃?j zhn)運(yùn)算生成。運(yùn)算生成。x=a:dx:b; y=(c:dy:d);X=ones(size(y)*x;第53頁(yè)/共87頁(yè)第五十四頁(yè)，共87頁(yè)。Y=y*ones(size(x);上述語句執(zhí)行后，矩陣X的每一行都是向量x

36、，行數(shù)等于向量y中元素的個(gè)數(shù)，Y中每一列都是向量y，列數(shù)等于向量x的元素個(gè)數(shù)。(2)利用(lyng)meshgrid函數(shù)生成。x=a:dx:b; y=c:dy:d;X,Y=meshgrid(x,y);語句執(zhí)行后，所得到的網(wǎng)格坐標(biāo)矩陣X,Y與(1)得到的相同。當(dāng)x=y時(shí)，meshgrid函數(shù)可以寫成meshgrid(x)第54頁(yè)/共87頁(yè)第五十五頁(yè)，共87頁(yè)。例5.14 已知6x30，15y36，求不定(bdng)方程2x+5y=126的整數(shù)解。程序如下：x=7:29; y=16:35;x,y=meshgrid(x,y); %在7,2916,35區(qū)域生成網(wǎng)格坐標(biāo)z=2*x+5*y;k=find(

37、z=126); %找出解的位置 x(k),y(k) %輸出對(duì)應(yīng)位置的x,y即方程的解ans = 8 13 18 23ans = 22 20 18 16輸出(shch)為：第55頁(yè)/共87頁(yè)第五十六頁(yè)，共87頁(yè)。2. 繪制三維曲面的函數(shù)繪制三維曲面的函數(shù)MATLAB提供了提供了mesh函數(shù)和函數(shù)和surf函數(shù)來繪制三維曲面圖。函數(shù)來繪制三維曲面圖。mesh函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細(xì)的三維曲面時(shí)，可以通過三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。函數(shù)用于繪制三維網(wǎng)格圖。在不需要繪制特別精細(xì)的三維曲面時(shí)，可以通過三維網(wǎng)格圖來表示三維曲面。surf用于繪制三維曲面圖，各線條之間的補(bǔ)面用顏色填充用于繪

38、制三維曲面圖，各線條之間的補(bǔ)面用顏色填充(tinchng)。 surf函數(shù)和函數(shù)和mesh函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為： mesh(x,y,z,c) surf(x,y,z,c)c用于指定在不同高度下的顏色范圍，用于指定在不同高度下的顏色范圍，c省略時(shí)，省略時(shí)，c=z,亦即顏色正比于圖形的高度，可得出層次分明的三維圖。亦即顏色正比于圖形的高度，可得出層次分明的三維圖。第56頁(yè)/共87頁(yè)第五十七頁(yè)，共87頁(yè)。第57頁(yè)/共87頁(yè)第五十八頁(yè)，共87頁(yè)。例例5.15 用三維曲面圖表現(xiàn)函數(shù)用三維曲面圖表現(xiàn)函數(shù)(hnsh)z=sin(y)cos(x)。 程序程序1： x=0:0.1:2*pi;x,y=

39、meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); mesh(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(mesh); 程序程序2： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); surf(x,y,z);xlabel(x-axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(surf); 程序程序3： x=0:0.1:2*pi;x,y=meshgrid(x);z=sin(y).*cos(x); plot3(x,y,z);xlabel(x-

40、axis),ylabel(y-axis),zlabel(z-axis);title(plot3-1);grid;第58頁(yè)/共87頁(yè)第五十九頁(yè)，共87頁(yè)。第59頁(yè)/共87頁(yè)第六十頁(yè)，共87頁(yè)。例例5.16 繪制兩個(gè)直徑相等的圓管的相交圖形。繪制兩個(gè)直徑相等的圓管的相交圖形。程序如下程序如下:%兩個(gè)等直徑圓管的交線兩個(gè)等直徑圓管的交線m=30;z=1.2*(0:m)/m;r=ones(size(z);theta=(0:m)/m*2*pi;x1=r*cos(theta);y1=r*sin(theta); %生成第一個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣生成第一個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣(j zhn)z1=z*ones(1,m+1)

41、;x=(-m:2:m)/m;x2=x*ones(1,m+1);y2=r*cos(theta); %生成第二個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣生成第二個(gè)圓管的坐標(biāo)矩陣(j zhn)z2=r*sin(theta);surf(x1,y1,z1); %繪制豎立的圓管繪制豎立的圓管axis equal,axis offhold onsurf(x2,y2,z2); %繪制平放的圓管繪制平放的圓管axis equal,axis offtitle(兩個(gè)等直徑圓管的交線兩個(gè)等直徑圓管的交線);hold off第60頁(yè)/共87頁(yè)第六十一頁(yè)，共87頁(yè)。第61頁(yè)/共87頁(yè)第六十二頁(yè)，共87頁(yè)。例例5.17 分析由函數(shù)分析由函數(shù)z=x2-2y2構(gòu)成構(gòu)成(guchng)的曲面形狀及與平面的曲面形狀及與平面z=a的交線。的交線。 程序如下：程序如下： x,y=meshgrid(-10:0.2:10); z1=(x.2-2*y.2)+eps; %第第1個(gè)曲面?zhèn)€曲面 a=input(a=?); z2=a*ones(size(x); %第第2個(gè)曲面?zhèn)€曲面 subplot(1,2,1);mesh(x,y,z1);hold on;mesh(x,y,z2); %分別畫出兩個(gè)分別畫出兩個(gè)