数学实验三 MATLAB软件入门(绘图)
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西安理工大学
学生实验报告
数学实验
实验课程名
称:
实验名称:实验三MATLAB软件入门(绘图)学院:自动化与信息工程学院学生姓名:
班级:
学号:
一、实验目的及意义
[1]掌握MATLAB软件的基本绘图命令;
[2]掌握MATLAB语言的几种循环、条件和开关选择结构。
通过该实验的学习,使学生能灵活应用MATLAB软件解决一些简单问题,能借助MATLAB软件的绘图功能,对函数的特性进行探讨,广泛联想,大胆猜想,发现进而证实其中的规律。
二、实验内容
[1]使用MATLAB进行作图练习;
[2]用MATLAB语言编写命令M文件。
三、实验心得体会
经过腾讯课堂视频教学与展示,以及多次练习,已经能够熟练掌握所学内容,通过MATLAB各种绘图函数的调用,解决平面及三维绘图,着实感受到MATLAB的方便与强大。
四、实验任务
1. 学习plot命令的使用
(1)采用plot命令绘制y=sin(x) -2π 采用title命令给图形加上标题 采用xlabel与ylabel 命令给坐标轴加上名字 (2)采用plot命令绘制y=cos(x) -2π (3)采用hold on 与plot 命令将将两个sin与cos的图形绘制在一张图上 (4)采用一句plot命令将两个sin与cos的图形绘制在一张图上要求sin 采用蓝色实线; cos 采用红色点划线 Legend命令在图上给出图标 采用axis命令,是x坐标显示范围[-1,1] ,y坐标显示范围[-2,2] (4)采用help命令学习plot命令的用法 >> help plot plot - 二维线图 此MATLAB 函数创建Y 中数据对X 中对应值的二维线图。如果X 和Y 都是向量,则它们的长度必须相同。plot 函数绘制Y 对X 的图。 如果X 和Y 均为矩阵,则它们的大小必须相同。plot 函数绘制Y 的列对X 的列的图。如果X 或Y 中的一个是向量而另一个是矩阵,则矩阵的各维中必须有一维与向量的长度相等。如果矩阵的行数等于向量长度,则plot 函数绘制矩阵中的每一列对向量的图。如果矩阵的列数等于向量长度,则该函数绘制矩阵中的每一行对向量的图。如果矩阵为方阵,则该函数绘制每一列对向量的图。如果X 或 Y 之一为标量,而另一个为标量或向量,则plot 函数会绘制离散点。但是,要查看这些点,您必须指定标记符号,例如plot(X,Y,'o')。 plot(X,Y) plot(X,Y,LineSpec) plot(X1,Y1,...,Xn,Yn) plot(X1,Y1,LineSpec1,...,Xn,Yn,LineSpecn) plot(Y) plot(Y,LineSpec) plot(___,Name,Value) plot(ax,___) h = plot(___) 另请参阅gca, hold, legend, loglog, plot3, title, xlabel, xlim, ylabel, ylim, yyaxis, Line 属性 plot 的参考页 名为plot 的其他函数 2. 学习subplot命令的使用,将sin 与cos分别绘制在两个子图上 3. 学习polar极坐标绘图命令,在极坐标系中绘制一个半径为1的圆;。 4.在日常生活中我们有这样的经验:与幂函数相比,指数函数是急脾气,对数函数是慢性子。这就是说,当x→∞时,再小的指数函数也比幂函数变化快,再大的对数函数也比幂函数变化慢。 (1)当x→∞时,比较10x =的大小。 y1.1 y=与x 由图像可知,当x→∞时, 10x =。 y1.1 y=远远大于x 当x →∞时,比较 001.0x y =与 x y lg 1000= 的大小。 由图像可知,当x →∞时, x y lg 1000=远远大于 001.0x y = 。 (2)在同一个坐标下作出y 1=e x ,y 2=1+x,y 3=1+x+(1/2)x 2,y 4= 1+x+(1/2)x 2+(1/6)x 3这四条曲线的图形,要求在图上加各种标注,观察到什么现象?发现有什么规律? 随着x的增大,四个函数值之间的差越来越大。 5. 作出下列曲面的3维图形, (1))sin(22y x z +π=(-1 (2)环面:?? ? ??=+=+=, sin ,sin )cos 1(, cos )cos 1(u z v u y v u x )2,0()2,0(ππ∈∈v u ; (3)分别作出单位球面在参数为两种不同取值范围的图形,注意坐标轴的单位长度要相等。提示:附加命令rotate3d可实现3维图形旋转。 a) cos sin, sin sin, cos, x u v y u v z v = ? ? = ? ?= ? (0,1.6) (0,) u v π π ∈ ∈ b) cos sin, sin sin, cos, x u v y u v z v = ? ? = ? ?= ? (0,2) (0.5,) u v π ππ ∈ ∈ (4)z=y2绕z轴的旋转面图形; (5)y = -2z,0 6. 探究实验 如果matlab不提供sin(x)函数,请您试编写一个计算sin(x) 程序。 验证:>> ssin(0) result = >> ssin(pi/4) result = 0.7071 >> ssin(pi/2) result = 1