Scilab在高等数学二维图形绘制中的应用

（1）格式 1：plot(y,<LineSpec>,<GlobalP roperty>)
y 为向量或实数矩阵，若 y 为向量，则以 y 元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标
图 1：limx → 0(sinx/x) 的图形
图 2：函数 f(x) 的图像
值绘制连线图；若 y 为实数矩阵，则按每行为 纵坐标值，以对应列下标为横坐标值绘制连线 图。
的图像，观察当 x → 0 时此函数的极限（如 图 2）。
e.g2. 代码：
-->x=-2*%pi:0.01:0; // 定义自变量 x 的值
-->x1=0:0.01:2*%pi;
-->z=[x;x1]';
-->y=[x-1;x1+1]';
// 确定函数 y 的
值
-->plot(z,y,[0],[0],'.');
Scilab 计算软件用于绘制二维图形常用的 函数指令主要有 plot、plot2di、champ 等。我 们可以根据不同的需要，采用相应的绘图命令 来实现图形的绘制。
2 绘图格式及应用
2.1 Plot
Plot 是最基本的二维图形绘制指令，它属 于 Scilab 内部函数。它是根据对向量或矩阵的 列来绘制连线图形，在高等数学中二维图形绘 制常用的命令格式为： 2.1.1 命令调用格式 [3]
是同维矩阵，则以 x,y 对应行元素为横纵坐标 分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
以 上 两 种 格 式 中，LineSpec 与 GlobalProperty 均 为 可 选 参 数， 可 通 过 LineSpec 可以为每个点设置其线型，颜色，标 记形式；通过 GlobalProperty 定义适用于所有 由该 plot 指令创建曲线的全局对象的属性。 2.1.2 绘图实例
计 算 功 能、 绘 图 功 能 以 及 直 观 动
态 的 演 示 功 来 体 现， 引 导
学 生 逐 步 探 源 理 论 的 本 质， 提 高
学生学习兴趣。
【关键词】SCILAB 高等数学 二维图形
1 引言
科学计算自由软件 Scilab 是由法国国家信 息与自动化研究院（INRIA）所开发的科学与 工程计算软件，作为著名的开源科学计算软件 之一，它以其开放的源代码形式，在数值计算 和计算结果可视化方面，广受人们的重视与喜 爱。Scilab 具有丰富的数据类型，使用者可以 非常方便地实现各种矩阵与数组计算。同时他 又有很强的图形显示能力，基本上实现了常规 计算结果到图形显示的无缝链接，满足了高校 师生、科研工作者和工程技术人员关于可视化 直观平台的需要。与商业科学计算软件 Matlab 的相比，Scilab 是完全免费的，其源代码以公 开形式发布，使用者完全可以参与软件的开发 与优化，并具有运行稳定、语言简单、绘图方 便等诸多特点。
题
从图中可能看出，当 x → 0 时，
limn → 0-f(x)=limn → 0-(x-1)=-1；
limn → 0+f(x)=limn → 0+(x+1)=1；
左极限与右极限虽然都存在，但不相等，
所以极限 limn → 0f(x) 不存在，故点 x=0 是函
数 f(x) 的 间 断 点， 因 y=f(x) 的 图 形 在 x=0 处
产生跳跃现象，故称 x=0 为函数 f(x) 的跳跃间
断点。通过函数 f(x) 的几何图形，对间断点的
理解更加直观了。
plot2d 函数同样也为 Scilab 最基本的二维 图形绘制指令但它提供了功能更为强大的二维 曲线绘制方法，并可以对线型，坐标轴，标记 等进行控制。 2.2.1 命令格式
（2）格式 2：plot(x,y,<LineSpec>,<Globa lProperty>)
若 x 和 y 是 两 个 向 量， 则 其 中 y 是 x 的 函数，在 x 没有给定的情况下，用向量 [1： size(y,‘*’)] 代替横坐标值；若 y 是一个实数 矩阵，则按行绘制每行元素的连线图；若 x,y
// 绘制函数 f(x)
的图形
-->xgrid;
// 为图形绘制网格线
-->a=gca();
-->a.x_location="origin";
-->a.y_location="origin"; // 设 置 x 和 y
坐标轴均位于原点
-->xtitle(" 函数 f(x) 的图形 ") // 加注标
例 1：使用 plot 函数绘制高等数学中重要
●基金项目：贵州师范学院校级课题《Scilab 在高校数学教学中的辅助应用研究》（项目编号：GZSY201107）阶段性成果。
Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程 • 81
• 软件应用 Software Application
2.2 plot2d函数
图 3：函数
（左）与
（右）的图像
图 4：向量场（左）向量场及等高线（右）
极限之一的 limx → 0(sinx/x)=1 的图形，观察 当 x → 0 时此函数的极限（如图 1）。
e.g1. 代码： -->x=-10*%pi:0.01:10*%pi; // 定 义 自 变 量 x 的值 -->y=sin(x)./x; // 确定函数 y 的值 -->plot(x,y); // 绘制函数 y=sin(x)/x 的图形 -->xgrid; // 为图形绘制网格线 -->xtitle("y=sin(x)/x") // 加 注 标 题“y= sin(x)/x” 从 图 1 中 可 以 很 容 易 的 看 出， 函 数 y=sin(x)/x，当 x → 0 时此函数极限等于 1。意 义在于准确的画出几何图形，能帮助学生迅速 明确定理的题设和结论的意义，提高学生的观 察能力、分析能力和理解能力，促进学生对理 论的理解掌握。 例 2：绘制函数
• Software Application 软件应用
Scilab 在高等数学二维图形绘制中的应用
文/左欣
摘
随 着 科 学 技 术 的 飞 速 发 展，
科学计算软件越来越多的应用到 要 教育教学中，成为各科研领域众
多学者、教师和学生的必备工具。
本文探讨在高等数学教学实践中，
运用科学计算自由软件 Scilab 的