清华大学MATLAB课件第七讲

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MATLAB 2006a 简明教程
二维图形绘制
plot函数用于绘制二维图形
– plot(Y) – plot(X1,Y1,...) – plot(X1,Y1, LineSpec,...)
清华大学出版社
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
清华大学出版社
plot函数（1）
>> x=0:pi/10:2*pi; >> y=sin(x); >> plot(x,y)
>> X=[3 5 6;2 4 5;3 9 7] >> Y=[1 3 2;6 7 5;4 3 9] >> plot(X,Y)
2020年7月16日
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1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
清华大学出版社
采用图形窗口分割方法进行比较显示
t=0:pi/10:2*pi;
y1=sin(t); y2=cos(t);
1
1
y3=cos(t+pi/2); y4=cos(t+pi); 0.5
0.5
0
0
subplot(2,2,1); %将图形窗口分割成两行两列，要画的图形为第1行第1列
-0.5
-0.5
plot(t, y1);
采用hold函数对图形进行比较显示
t=0:pi/10:2*pi; y1=sin(t); y2=cos(t); y3= sin(t)-cos(t); plot(t,y1); hold on; %后续图形叠加显示 plot(t,y2); plot(t,y3);
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
0
1
2
3
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
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例：绘制正弦和余弦曲线，并加入网格和标注
t=0:0.1:10;
y1=sin(t);
正弦和余弦曲线 1
y2=cos(t); plot(t,y1,'r',t,y2,'b--');
0.8 cos(t)
0.6
x=[1.7*pi;1.6*pi];
0
-0.2
% 曲线1：红色实线，+号显示数据点
-0.4
-0.6
% 曲线2：黑色点线，*号显示数据点
-0.8
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
% 曲线3：蓝色虚线，上三角形显示数据点
>> plot(x, y1, 'r+-', x, y2, 'k*:', x, y3, 'b--^')
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
>> plot(x,y)
>> grid on
>> subplot(1,2,2);
>> plot(x,y)
>> grid on
MATLAB 2006a 简明教程
反方程
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反方程
– g=finverse(f) 在函数f的反函数存在的情况下，返回函 数f的反函数，自变量为默认自变量
– g=finverse(f,v) 对指定自变量为v的函数f(v)求反函数
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
反方程例
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>>syms x u v >>finverse(1/tan(x)) ans =
atan(1/x)
>>finverse(exp(u-2*v), v) ans =
1/2*u-1/2*log(v)
%求反函数，自变量为x %求反函数，自变量为v
2020年7月16日
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MMAATTLLAABB 22000066aa 简简明明教教程程
– mesh(X, Y, Z, C)：X, Y, Z分别为三维空间的坐标位置， C为颜色矩阵，通常可省略C，则假定C=Z，即颜色正 比于高度
• 当X, Y为向量，它们的长度分别等于矩阵Z的列数和行数
2020年7月16日
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三维曲面图（2）：surf函数
图形保持：hold函数 图形子窗口：subplot函数
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2020年7月16日
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图形保持
hold on：打开图形保持功能； hold off：关闭图形保持功能。
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4
5
6
7
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MATLAB 2006a 简明教程
图形子窗口：subplot
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subplot(m,n,p) 或 subplot(mnp)：
– 将图像分为 m×n 个子区域在第 p 个区域中绘制图像 – 编号顺序从左至右，从上至下
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
– [X, Y]=meshgrid(x, y)：将x和y指定的区域转化为数组X 和Y，X的行是x的复制，Y的列为y的复制
– [X, Y, Z]=meshgrid(x, y, z)：用于三维数组
2020年7月16日
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三维曲面图例
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>> [X,Y]=meshgrid([-1:0.1:1]);
surf函数：
– 三维曲面的绘图是由surf函数完成的，用法和mesh类 似。
– 区别：
• mesh为绘制三维网格线图，网格内部没有填充颜色 • surf为曲面图，绘制着色的表面图
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
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例：分别用mesh函数和surf函数绘制高斯矩阵
0
2
4
6
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plot(t, y4);
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
图形修饰与控制
title —— 给图形加标题 xlable —— 给x轴加标注 ylable —— 给y轴加标注 text —— 在图形指定的任意位置加标注 gtext —— 利用鼠标将标注加到图形任意位置 grid on —— 打开坐标网格线 grid off——关闭坐标网格线 legend —— 添加图例 axis —— 控制坐标轴刻度
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
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图形颜色、标记和线形参数表
色彩 字符
y r g b
w
k m c
所定 颜色
线型 字符
黄色
-
红色
:
绿色
-.
篮色
（默认）
--
白色
黑色 紫红色 蓝绿色
线型 格式
实线 （默认）
点线 点划线
虚线
标记 符号
. o x +
*
v ^ >
数据点 形式
0.4
正 弦 &余 弦
0.2
y=[-0.3; 0.7]; 0
s=['sin(t)';'cos(t)'];
-0.2
text(x, y, s);
％指定位置加标-0.4注
sin(t)
title('正弦和余弦曲线'); ％标题
-0.6
legend('正弦','余弦') %添加图例注解-0.8
xlabel('时间') ylabel('正弦&余弦')
>> z=peaks(40); >> mesh(z); >> figure >> surf(z);
% 高斯矩阵 % 网格线 % 产生新的图形窗口 % 着色表面图
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
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三维曲面图（3）：meshgrid函数
meshgrid函数：用来创建网格数组，引用格式为：
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40
30
20
10
0 1
0.5
0 -0.5
-1 -1
0 -0.5
1 0.5
2020年7月16日
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MATLAB 2006a 简明教程
清华大学出版社
三维曲面图（1）：mesh函数
mesh函数是绘制在某区间内完整的网格曲面：
– mesh(Z) ：以Z的元素为z坐标，元素对应的矩阵行和 列分别为x坐标和y坐标，绘制三维网格曲面；
-1
-1
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
subplot(2,2,2); % 要画的图形为第1行第2列
1
1
plot(t, y2);
0.5
0.5
subplot(223); % 要画的图形为第2行第10列
0
plot(t, y3);