matlab课件--第3讲 MATLAB绘图

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例14: 画三维曲线
x t y sin t z sin 2t
.
程序如下: t=0:0.05:100; x=t; y=sin(t); z=sin(2t); plot3(x,y,z)
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2. 空间曲面绘图法
(1) 一般曲面的绘制
首先将自变量(x,y)由向量给出,然后由[x,y]=meshgrid(x,y)构
据对,右纵坐标用于x2,y2数据对.
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例5: 用不同标度在同一坐标内绘制曲线 y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和 y2=2e-0.5xcos(x). 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plotyy(x,y1,x,y2);
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(4) 具有两个纵坐标标度的图形
在MATLAB中,如果需要绘制出具有不同纵坐
标标度的两个图形,可以使用plotyy绘图函数.调用格 式为： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中x1,y1对应一条曲线,x2,y2对应另一条曲线.横坐
标的标度相同,纵坐标有两个,左纵坐标用于x1,y1数
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例7: 参数方程绘圆心在原点,半径为2的圆. 程序如下: t=linspace(-2,2,30)*pi;
x=2*cos(t);y=2*sin(t);
plot(x,y,’r’);
text(-0.25,0,’x^2+y^2=4’);
% 在图中标记曲线方程
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2. 一元符号表达式函数绘图法
④ ezplot(f(x,y),[a,b,c,d])表示在给定区域a<x<b,c<y<d上绘制隐函 数f(x,y)=0的函数图形. ⑤ ezplot(x,y)表示在默认区间0<t<2*pi上绘制由参数方程x=x(t),
y=y(t)确定的一元函数图形.
⑥ ezplot(x,y,[a,b])表示在给定区间a<t<b上绘制由参数方程x=x(t), y=y(t)确定的一元函数图形.
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例6 :在同一坐标内,分别用不同线型和颜色绘制曲线 y1=0.2e-0.5xcos(4x) 和y2=2e-0.5xcos(x),标记两曲线 交叉点. 程序如下： x=linspace(0,2*pi,1000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)<1e-2); %查找y1与y2相等点 (近似相等)的下标 x1=x(k); %取y1与y2相等点的x坐标 y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求y1与y2值 相等点的y坐标 plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
Matlab 软件实习 ezplot的几种格式:
① ezplot(f)表示在默认区间－2*pi<x<2*pi上绘制函数f(x)的图形.
② ezplot(f,[a,b])表示在给定区间a<x<b上绘制函数f(x)的图形.
③ ezplot(f(x,y))表示在默认区域－2*pi<x<2*pi, －2*pi<y<2*pi上 绘制隐函数f(x,y)=0的函数图形.
基本的绘图命令Βιβλιοθήκη Baidu
plot(x, y, ‘color-linestyle-marker’)
转折点
连线颜色、线型、数据点图标
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例
1 0 .8 0 .6 0 .4 0 .2
x=1:8; y=sin(x); plot(x,y, ‘r:o’)
红色点线圆圈标记
0 -0 .2 -0 .4 -0 .6 -0 .8 -1 1 2 3 4 5 6 7 8
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多元函数绘图
1. 空间曲线绘图法
自变量t为数组,x、y、z是以t为参数的函数数组: plot3(x,y,z)
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例13: 画空间螺旋线
x cos(t ) y sin( t ) z t
.
程序如下: t=0:pi/50:10*pi; x=cos(t); y=sin(t); z=t; plot3(x,y,z) xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)
每一向量对可以绘制出一条曲线,这样可以在同一坐标
内绘制出多条曲线.
② 当输入参数有矩阵形式时,配对的x,y按对应列元
素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列 数.
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例3: 绘制曲线. 程序如下： x1=0:0.1:2*pi; x2=1:0.1:3*pi; plot(x1,sin(x1),x2,cos(x2));
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例4: 分析下列程序绘制的曲线. x1=linspace(0,2*pi,100); x2=linspace(0,3*pi,100); x3=linspace(0,4*pi,100); y1=sin(x1); y2=1+sin(x2); y3=2+sin(x3); x=[x1;x2;x3]'; y=[y1;y2;y3]'; plot(x,y,x1,y1-1)
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plot绘图命令的几种格式:
(1) plot(x).
当只有一个参数时,plot以x的值为纵坐标,横坐标为从
1开始的自然数,长度与x相同.在这种情况下,当x是实
向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐 标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图. (2) plot(x,y) 其中x与y是同维向量.
例2: 绘制曲线. 程序如下： t=0:0.1:2*pi; x=t.*sin(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y)
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(3) plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)
用这种形式可以在同一个窗口绘制多条曲线.
plot(x1,y1,‘选项1’,x2,y2,‘选项2’,…,xn,yn,‘选项n’)
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5. 分块绘图
分块绘图函数: subplot(m,n,p) 其作用为将图形窗口分割为m行n列的子窗口,然后选定 第p号子窗口为当前窗口.
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例12: 将函数y1=sin(x) , y2=cos(x), y3=x2, y4=ex分块绘制在
同一窗口.
程序如下: subplot(2,2,1) fplot(‘sin(x)’,[-pi,pi],’r’) title(‘sin(x)’) subplot(2,2,2) fplot(‘cos(x)’,[-pi,pi],’m’) title(‘cos(x)’) subplot(2,2,3) fplot(‘x^2’,[-2,2],’.-’) title(‘x^2’) subplot(2,2,4) fplot(‘exp(x)’,[-3,3],’k’) title(‘exp(x)’)
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4. 复函数绘图法
plot(z),其中z是复数,绘图是以z的实部为横坐标,
虚部为纵坐标绘制的关系曲线. 例11: 绘制 z=sin(t)+cos(t)i 的关系图形. 程序如下: t=0:0.1:2*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=x+y*i; plot(z)
%具有基准平面的网格图
%表面图 %表面图 %具有基本等高线的表面图 %具有关照效果的表面图 %具有表面图到xoy面的投影图
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例15: 用不同的图形函数画空间曲面之旋转抛物面 z=x2+y2.
程序如下: x=-5:0.5:5; y=x; [x,y]=meshgrid(x,y); z=x.^2+y.^2;
subplot(2,2,1)
mesh(x,y,z); subplot(2,2,2) meshc(x,y,z); subplot(2,2,3) surf(x,y,z); subplot(2,2,4) surfc(x,y,z);
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(2) 柱面的绘制
柱面采用“母线”旋转生成.“母线”用向量r定义,旋转 圆周上的分格线条数用n定义,默认值n=20.
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例9: 画出参数方程 x=sin3tcost , y=sin3tsint 在[0,]上
的图形. 程序如下: syms t ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),[0,pi])
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3. 一元函数极坐标绘图法
polar(t,r),其中t和r分别为角度向量和幅值向量, 且向量的长度相同. 例10: 绘图程序如下. t=0:0.1:4*pi; r=(cos(t/6)+0.5) polar(t,r)
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第三讲 MATLAB绘图
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MATLAB的绘图窗口
用figure命令可产生可编辑的图形窗口.
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图形窗口中的几个快捷键功能见下表:
对图形进行编辑
A
在图形窗口添加文本 在图形窗口添加箭头 在图形窗口添加直线 放大图形 缩小图形 允许图形旋转为三维图形
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例1: 画曲线 y=sinx , x∈(0,2).
程序如下: x=linspace(0,2*pi,30)
%取0到2的30个等分点
y=sin(x);
plot(x,y); 或 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); % 0.1为步长取点
plot(x,y)
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Sine and COsine Curves 1 0.8
¬sinx
0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 cosx ®
y
0
1
2
3 x
4
5
6
7
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① 当输入参数都为向量时,x1和y1,x2和y2,…,xn和 yn分别组成一组向量对,每一组向量对的长度可以不同.
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绘图基本线型和颜色
色彩符号 y m c 颜色
r g b w k
黄色 紫色 青色 红色 绿色 蓝色 白色 黑色
线型符号 : -.
线型
--
实线 点线 点划线 虚线
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数据点形式
标记符号
.
o x
点
圆圈 x标记
数据点形式 < > s
标记符号
小于号
大于号 正方形
+ *
成网格矩阵.
给出曲面函数矩阵:z=f(x,y)
Matlab 软件实习 有如下的绘制曲面函数: plot3(x,y,z) mesh(x,y,z) meshc(x,y,z) %线条图 %网格图 %具有基本等高线的网格图
meshz(x,y,z)
surf(x,y,z) surf(x,y,z) surfc(x,y,z) surfl(x,y,z) surface(x,y,z)
调用格式: [x,y,z]=cylinder(r,n);
mesh(x,y,z)
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例16: 旋转图.
程序如下: t=0:pi/2:3*pi; r=abs(5*t).*sin(t);
[x,y,z]=cylinder(r,30);
mesh(x,y,z) colormap([1 0 0]) ％装入色图矩阵
① 首先定义x是符号变量,再定义y是x的符号表达式函数; ② 用绘图命令ezplot或fplot绘图.
程序如下:
syms x
y=f(x)
ezplot(y)
或
fplot(‘y’,[a,b],’r*’)
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y ex . 例8: 画曲线
程序如下:
syms x y=exp(x) ezplot(y)
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(2) 球面的绘制
调用格式: [x,y,z]=sphere(r,n);
mesh(x,y,z)
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例17: 绘一球面.
程序如下: [x,y,z]=sphere(30); surf(x,y,z)
∨ ^
加号 星号 向下的三角形 向上的三角形
d h p
菱形 六角星 五角星
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平面曲线的图形绘制
1. 离散数据绘图法
① 首先定义自变量X 的取值向量; ② 再定义函数Y 的取值向量; ③ 用plot(x,y)命令给出平面曲线图. 在绘图参数中可以给出绘制图形的线型和颜色的参数.
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