matlab第二章图形绘制

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第二讲 图形绘制

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一,曲线绘制1.plot函数:plot(x,y,'可选项') (1)显式 y=f(x) ; 参数式 x=x(t),y=y(t). 例12 1.5

y=e[ 6 ,6 ]

ax

sin bx

1

0.5

0

a = 0.1, b = 2

-0.5

-1

-1.5 -6

-4

-2

0

2

4

6

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例2 绘制

x = a sin mt , y = a cos nt

[0,2π ]

其中a=8,m=2,n=5 .8

t=0:pi/50:2*pi; a=8;m=2;n=5; x=a*sin(m*t); y=a*cos(n*t); plot(x,y,'b-.')

6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

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(2)绘制由点列连接成的折线.7

例3x=[0,1,3,4,6,7,8]; y=[4,2,7,3,6,5,1]; plot(x,y)

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

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(3)同一坐标平面上的多条显式曲线或参数 式曲线.1

例4

0.8 0.6 0.4 0.2

x=0:pi/60:2*pi; 0 -0.2 y1=sin(x); -0.4 y2=cos(x); -0.6 plot(x,y1,'mo',x,y2,'r+') -0.8-1 0 1 2 3 4 5 6 7

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可选项:符号 y m c r g b w k 颜色 黄色 紫红 青色 红色 绿色 蓝色 白色 黑色 符号 . o x s d + * : -. < 三角 -线形 点 圆圈 x标记 方形 钻石菱形 加号 星号 实线 点线 点划线 虚线

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例5 绘制参数曲线 x = 4 sin t , y = 4 cos t 与x = 8 sin 2t , y = 8 cos 3t 在区间 [0,2π ] 上的图形.

解: t=0:pi/90:2*pi; x1=4*sin(t); y1=4*cos(t); x2=8*sin(2*t); y2=8*cos(3*t); plot(x1,y1,'mo',x2,y2,'g-')

8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

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2.ezplot函数:ezplot(F,[xmin,xmax]) 绘制曲线 隐式F(x,y)=0. 例6 绘制 x + y = a 所表示的曲线,式中 可取 a=2.4 4 4x 4+y 4-16 = 0

解:syms x y; a=2; F=x^4+y^4-a^4; ezplot(F,[-2,2])

2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2

y

-1.5

-1

-0.5

0 x

0.5

1

1.5

2

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例7 绘制隐式曲线

x 4 + y 4 8 x 2 10 y 2 + 16 = 0

.

解: syms x y; f=x^4+y^4-8*x^2-10*y^2+16; ezplot(f)x 4+y 4-8 x 2-10 y 2+16 = 0 6

4

2

0

y

-2

-4

-6 -6 -4 -2 0 x 2 4 6

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3.polar函数:polar(theta,rho,'可选项') 绘制曲线 极坐标式 ρ = ( ) .例8 绘制 ρ = 4 cos 3 在 [0,3π ] 上的图形.90 120 3 150 2 1 30 4 60

解: s=0:pi/60:3*pi; r=4*cos(3*s); polar(s,r,'m-.')

180

0

210

330

240 270

300

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例9 绘制 ρ = b a cos 在区间上的图形, 可取a=5,b=3.90 8 60 6 150 4 2 30

解: s=0:pi/60:2*pi; a=5;b=3; r=b-a*cos(s); polar(s,r)

120

180

0

210

330

240 270

300

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4.plot3函数:plot3(x,y,z,'可选项') 绘制空间参数曲线.例10 绘制空间曲线 x = atsint, y = at cost, z = ct 在 区间上的图形,式中可取a=20,c=3. 解: t=0:pi/30:9*pi; a=20;c=3; x=a*t.*sin(t); y=a*t.*cos(t); z=c*t; plot3(x,y,z,'mo')100 80 60 40 20 0 1000 500 0 -500 -1000 -500 0 500 1000

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二,曲线处理1.标注:命令 grid on/off title('字符串') x/ylabel legend('字符串') text(x,y, ' 字 符 串') gtext('字符串') 作用 加/去网格虚线 / 在顶端加标题 在x,y轴加字符串 在图形附近加字符串 在(x,y)处加字符串 在鼠标处加字符串

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y = x 2 , y = x 3,并 例11 在同一窗口里绘制曲线 给加以标注.y=x2 and y=x3

解: x=-2:0.1:2; y1=x.^2;y2=x.^3; plot(x,y1,'r-',x,y2,'m--'), grid on legend('y=x^2','y=x^3') title('y=x^2 and y=x^3')

8 y=x2 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8

-2 y=x3

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

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例12 在同一窗口里绘制 y1 = sin α , y2 = cos α 曲线,并加以标注.sin(α ) and cos(α ) 1 0.8 0.6 0.4 sin(α )and cos(α ) sin(α )

解: x=0:pi/30:2*pi; y1=sin(x);y2=cos(x); figure(2) plot(x,y1,'go',x,y2,'mx'),grid on title('sin(\alpha) and cos(\alpha)') gtext('sin(\alpha)') gtext('cos(\alpha)') xlabel('\alpha') ylabel('sin(\alpha)and cos(\alpha)')0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1

0.2

cos(α )

0

1

2

3

4

5

6

7

α

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2.坐标轴与边框:命令 axis([x1,x2,y1,y2]) axis('manual') axis('square') axis('off/on') box on/off 作用 调整坐标轴刻度 固定坐标轴刻度 使窗口为正方形 不显示/显示坐标刻度 加/去边框

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例9 绘制 y = x sin x 在区间[0,3]上的图形, 步长取为h=0.01.3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1

π

解: x=0:0.01:3; y=x.*sin(pi./x); plot(x,y,'m-'); grid on box on

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

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3.窗口分割:subplot(m,n,p)例10 观察的图形 y = x log x, y = x log x 在原点x=0附近的差异.20.5 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2

解: x=0.01:0.1:1.5; subplot(1,2,1) y1=x.*log(x); plot(x,y1,'m-'),grid on subplot(1,2,2) y2=x.*x.*log(x); plot(x,y2,'r-'),grid on

0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4

0

0.5

1

1.5

0

0.5

1

1.5

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三,曲面绘制命令 plot3(x,y,z) mesh(x,y,z) surf(x,y,z) meshc(x,y,z) surfc(x,y,z) surfl(x,y,z) hidden on/off 作用 用截线方式表示 用网络方式表示 用网状补片方式表示 加等高线 加等高线 加阴影 消除/显示被遮部分网状线