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<x<2π的图形
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<x<2π的图形
（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<x<1,-1<y<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<x<5 柱面图形；
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。