数学实验三 MATLAB软件入门(绘图)

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