《高等数学》教案 第40课 应用MATLAB绘制三维曲线图.docxVIP

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课题

应用MATLAB绘制三维曲线图

课时

2课时（90min）

教学目标

知识技能目标：

（1）熟悉MATLAB软件绘图功能

（2）熟悉常见的空间曲线的作图方法

（3）掌握MATLAB中绘图命令plot3和mesh的使用；

素质目标：

（1）培养学生仔细观察、善于思考、勇于创新的科学素养

（2）培养学生联系的、辩证统一的思想

教学重难点

教学重点：MATLAB软件绘图功能，常见的空间曲线的作图方法，plot3和mesh命令的使用

教学难点：用plot3和mesh命令绘制出某区间的三维曲线

教学方法

讲解法、问答法、讨论法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，预习本节课内容

【学生】完成课前任务

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】提出问题：

在MATLAB中如何绘制三维曲线？

【学生】聆听、思考、讨论、回答

传授新知

【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解在MATLAB中绘制三维曲线图的方法

【实验步骤】

1．确定区间和步长；

2．在MATLAB命令窗口中输入程序，格式为

Plot3表示绘出曲线，格式为

Plot3(x，y，z，r)；

利用meshgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵．其格式为

xa：d1：b；yc：d2：d；

[X，Y]meshgrid(x，y)；

surfc(x，y，z)一般情况下，x，y，z是维数相同的矩阵．x，y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围．

3．按回车输出结果．

【实验内容】

【教师】通过例题，帮助学生掌握使用MATLAB绘制三维曲线图的方法

例1设xzsin3z，yzcos3z，要求用plot3函数绘制出z?45～45区间的三维曲线，线型为红色．

解在命令窗口输入

z?45：0.0001：45；

xz.*sin(3.*z)；%注意乘号*不能省略

yz.*cos(3.*z)；

plot3(x，y，z，r)；%r的颜色为线型的颜色

回车，输出结果

例2利用mesh函数绘制出函数的三维网线图，x，y取值范围可在?2～2，步长取0.1，meshgrid函数生成平面网格坐标矩阵．

解在命令窗口输入

x-2：0.1：2；

y-2：0.1：2；

[X，Y]meshgrid(x，y)；

zX.*exp(-X．^2-Y．^2)；

surfc(X，Y，z)；

回车，输出结果

【学生】聆听、思考、理解、记忆

强化练习

【教师】对学生进行分组，每组选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，完成以下习题

1．绘制函数的三维曲面图，并绘制等高线，定义域为，，步长取0.1．

2．绘制函数的三维曲面图，并绘制等高线，定义域为，，步长取0.1．

【学生】分组、思考、讨论、解题

【教师】公布正确答案，并讲解解题思路

【学生】聆听、思考、对比自己的计算结果和演算过程，提升解题技巧

课堂小结

【教师】简要总结本节课的要点

本节主要学习了应用MATLAB绘制三维曲线图

【学生】总结回顾知识点

作业布置

【教师】布置课后作业

回顾本节课所讲知识，完成综合训练七的习题

【学生】完成课后任务

教学反思