第2章 MATLAB作图方法详解.docVIP

第2章 MATLAB作图 本章将介绍MATLAB的作图功能并对MATLAB的图形特性进行阐述。这里所阐述的很多功能都是既可以用命令窗口函数来自动实现，也可以使用图形窗口中的工具栏或菜单来实现。 2.1平面图 2.1.1 曲线图 Matlab作图是通过描点、连线来实现的，故在画一个曲线图形之前，必须先取得该图形上的一系列的点的坐标（即横坐标和纵坐标），然后将该点集的坐标传给Matlab函数画图. 命令为： plot(X,Y,S) X,Y是向量,分别表示点集的横坐标和纵坐标，s-为指定颜色、线型等。如表1所示 表 2.1 图形元素设定 plot(X,Y)--画实线. plot(X,Y1,S1,X,Y2,S2,…,X,Yn,Sn)--将多条线画在一起。 例 在[0,2*pi]用红线画sin(x),用绿圈画cos(x)。 解 程序： x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,r,x,z,go) 结果： 2.1.2 符号函数(显函数、隐函数和参数方程)画图 （1）ezplot ezplot(f(x),[a,b]) 表示在axb绘制显函数f=f(x)的函数图。 ezplot(f(x,y),[xmin,xmax,ymin,ymax]) 表示在区间xminxxmax和 yminyymax绘制隐函数f(x,y)=0的函数图。 ezplot( x(t) , y(t) ,[tmin,tmax]) 表示在区间tminttmax 绘制参数方程x=x(t),y=y(t)的函数图。 例 在[0,pi]上画y=sin(x)的图形 解 输入命令 ezplot(sin(x),[0 例 在[0,2*pi]上画，星形图。 解 输入命令 ezplot(cos(t)^3,sin(t)^3,[0,2*pi]) 例 在[-2，0.5]，[0，2]上画隐函数的图像。 解 输入命令 ezplot(exp(x)+sin(x*y),[-2,0.5,0,2]) (2)fplot fplot(fun,lims) 表示绘制字符串fun指定的函数在lims=[xmin,xmax]的图形。 注意： [1] fun必须是M文件的函数名或是独立变量为x的字符串。 [2] fplot函数不能画参数方程和隐函数图形，但在一个图上可以画多个图形。 例 在[-1，2]上画的图形。 解 先建M文件myfun1.m： function y=myfun1(x) y=exp(2*x)+sin(3*x.^2); 再输入命令： fplot(myfun1,[-1,2]) 例 在[-2,2]范围内绘制函数tanh的图形。 解 fplot(tanh ,[-2,2]) 例 x、y的取值范围都在[-，]，画函数tanh(x),sin(x),cos(x)的图形。 解 输入命令:fplot([tanh(x),sin(x),cos(x)] ,2*pi*[-1 1]) 2.2 三维图 2.2.1空间曲线 （1）一条曲线 plot3(x,y,z,s) 其中x,y,z为 n维向量，分别表示曲线上点集的横坐标、纵坐标、函数值。S-指定颜色、线形等。 例 在区间[0，10*pi]画出参数曲线x=sin(t),y=cos(t),z=t。 解 close;t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) rotate3d %旋转 结果： （2）多条曲线 plot3(x,y,z) 其中x，y，z是都是m×n矩阵，其对应的每一列表示一条曲线。 例 画多条曲线观察函数Z=(X+Y).^2。 解 close;x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; plot3(X,Y,Z) （这里meshgrid(x,y)的作用是产生一个以向量x为行、向量y为列的矩阵） 2.2.2空间曲面 (1) surf(x,y,z) 画出数据点（x，y，z）表示的曲面，其中x,y,z为数据矩阵，分别表示数据点的横坐标、纵坐标、函数值。 例 画函数Z=(X+Y).^2的图形。 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; surf(X,Y,Z) shading flat %将当前图形变得平滑 （2）mesh(x,y,z) 画网格曲面，其中x,y,z为数据矩阵。分别表示数据点的横坐标、纵坐标、函数值。 例 画出曲面Z=(X+Y).^2在不同视角的网格图。 解 close; x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; mesh(