實(shí)驗(yàn)第1講 MATLAB入門(mén)與作圖實(shí)驗(yàn)

1、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) MATLAB入門(mén)入門(mén) MATLAB作圖作圖n MATLAB作為線性系統(tǒng)的一種分析和仿真工具，是理工科大學(xué)生應(yīng)該掌握的技術(shù)工具，它作為一種編程語(yǔ)言和可視化工具，可解決工程工程、科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算和數(shù)學(xué)學(xué)科數(shù)學(xué)學(xué)科中許多問(wèn)題。 n MATLAB建立在向量向量、數(shù)組數(shù)組和矩陣矩陣的基礎(chǔ)上，使用方便，人機(jī)界面直觀，輸出結(jié)果可視化。n 矩陣矩陣是MATLAB的核心q 購(gòu)買(mǎi)（下載）購(gòu)買(mǎi)（下載）Matlab 軟件軟件Matlab 的安裝q 插入光盤(pán)，自動(dòng)運(yùn)行；插入光盤(pán)，自動(dòng)運(yùn)行； 或點(diǎn)擊安裝程序或點(diǎn)擊安裝程序 setup.exe三、Matlab 的主要操作界面q Matl

2、ab 系統(tǒng)的啟動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng) 使用使用 Windows “開(kāi)始開(kāi)始” 菜單菜單 運(yùn)行運(yùn)行 Matlab 系統(tǒng)啟動(dòng)程序系統(tǒng)啟動(dòng)程序 matlab 雙擊雙擊 Matlab 快捷圖標(biāo)快捷圖標(biāo)q Matlab 系統(tǒng)的退出系統(tǒng)的退出 在在 Matlab 主窗口主窗口 File 菜單中選擇菜單中選擇 Exit Matlab 命令命令 在在 Matlab 命令窗口輸入命令窗口輸入 exit 或或 quit 命令命令 單擊單擊 Matlab 主窗口的主窗口的“關(guān)閉關(guān)閉”按鈕按鈕Matlab 的工作界面命令窗口命令窗口當(dāng)前工當(dāng)前工作目錄作目錄當(dāng)前工當(dāng)前工作空間作空間輸入命令的輸入命令的歷史記錄歷史記錄命令命令提示

3、符提示符工作空間瀏覽器工作空間瀏覽器(Workspace)(Workspace)可用可用于瀏覽于瀏覽工作空工作空間中間中的變量的變量，包，包含其名含其名稱(chēng)稱(chēng)、資料形態(tài)資料形態(tài)、維維度大小、度大小、占占用位元大用位元大小等，其外小等，其外觀觀如右：如右： 命令命令歷史歷史列表列表(Command History)(Command History) MATLAB入門(mén)入門(mén)一、變一、變 量量 與與 函函 數(shù)數(shù)二、數(shù)二、數(shù) 組組三、三、 矩矩 陣陣四、四、 MATLAB編程編程 1、變量、變量 MATLAB中變量的命名規(guī)則命名規(guī)則是：（1）變量名必須是不含空格的單個(gè)詞；（2）變量名區(qū)分大小寫(xiě)；（3）變量

4、名最多不超過(guò)19個(gè)字符；（4）變量名必須以字母打頭，之后可以是 任意字母、數(shù)字或下劃線，變量名中 不允許使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào). 一、變一、變 量量 與與 函函 數(shù)數(shù)特殊變量表特殊變量表2、數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)（1）MATLAB的每條命令后，若為逗號(hào)逗號(hào)或或無(wú)標(biāo)點(diǎn)無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)， 則顯示命令的結(jié)果；若命令后為分號(hào)分號(hào)，則禁止顯示結(jié)果. （2）“%” 后面所有文字為注釋. （3） “.”表示續(xù)行.函 數(shù)名 稱(chēng)函 數(shù)名 稱(chēng)sin(x)正弦函數(shù)asin(x)反正弦函數(shù)cos(x)余弦函數(shù)acos(x)反余弦函數(shù)tan(x)正切函數(shù)atan(x)反正切函數(shù)abs(x) 絕對(duì)值max(x)

5、最大值min(x) 最小值sum(x)元素的總和sqrt(x) 開(kāi)平方exp(x)以 e為底的指數(shù)log(x)自然對(duì)數(shù))(log10 x以 10 為底的對(duì)數(shù)sign(x)符號(hào)函數(shù)fix(x)取整3、數(shù)學(xué)函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù) MATLAB的內(nèi)部函數(shù)是有限的，有時(shí)為了研究某一的內(nèi)部函數(shù)是有限的，有時(shí)為了研究某一個(gè)函數(shù)的各種性態(tài)，需要為個(gè)函數(shù)的各種性態(tài)，需要為MATLAB定義新函數(shù)，為此定義新函數(shù)，為此必須編寫(xiě)函數(shù)文件必須編寫(xiě)函數(shù)文件. 函數(shù)文件是文件名后綴為函數(shù)文件是文件名后綴為M的文件，的文件，這類(lèi)文件的這類(lèi)文件的第一行必須是一特殊字符第一行必須是一特殊字符function開(kāi)始開(kāi)始，格式，格式為：為：

6、 function 因變量名因變量名=函數(shù)名（自變量名）函數(shù)名（自變量名）函數(shù)值的獲得必須通過(guò)具體的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，并賦給因變量函數(shù)值的獲得必須通過(guò)具體的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，并賦給因變量. 4、M文件文件M文件建立方法：文件建立方法：1. 在在Matlab中，點(diǎn)中，點(diǎn):File-New-M-file 2. 在編輯窗口中輸入程序內(nèi)容在編輯窗口中輸入程序內(nèi)容 3. 點(diǎn)：點(diǎn)：File-Save，存盤(pán)，存盤(pán)，M文件名必須文件名必須 與函數(shù)名一致。與函數(shù)名一致。Matlab的應(yīng)用程序也以的應(yīng)用程序也以M文件保存。文件保存。例：定義函數(shù)例：定義函數(shù) f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2functio

7、n f=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)2)2+(1-x(1)21.建立建立M文件：文件：fun.m2. 可以直接使用函數(shù)可以直接使用函數(shù)fun.m例如：計(jì)算例如：計(jì)算 f(1,2), 只需在只需在Matlab命令窗口鍵入命令：命令窗口鍵入命令：x=1 2fun(x) 運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：f = 100 x=logspace(first，last，n） 創(chuàng)建從開(kāi)始，到結(jié)束，有n個(gè)元素的對(duì)數(shù)分隔行向量. 1、創(chuàng)建簡(jiǎn)單的數(shù)組、創(chuàng)建簡(jiǎn)單的數(shù)組二、數(shù)二、數(shù) 組組x=a b c d e f 創(chuàng)建包含指定元素的行向量x=first：last 創(chuàng)建從first開(kāi)始，加1計(jì)數(shù)，到last結(jié)束的行向

8、量 x=first：increment：last 創(chuàng)建從first開(kāi)始，加increment計(jì)數(shù)，last結(jié)束的行向量x=linspace(first，last，n） 創(chuàng)建從first開(kāi)始，到last結(jié)束，有n個(gè)元素的行向量 2、 數(shù)組元素的訪問(wèn)數(shù)組元素的訪問(wèn)（3）直接使用元素編址序號(hào)直接使用元素編址序號(hào). x(a b c d) 表示提取數(shù)組x的第a、b、c、d個(gè)元素構(gòu)成一個(gè)新的數(shù)組 x(a) x(b) x(c) x(d). （2）訪問(wèn)一塊元素訪問(wèn)一塊元素： x(a ：b ：c)表示訪問(wèn)數(shù)組x的從第a個(gè)元素開(kāi)始，以步長(zhǎng)為b到第c個(gè)元素（但不超過(guò)c），b可以為負(fù)數(shù)，b缺損時(shí)為1. （1）訪問(wèn)一個(gè)

9、元素訪問(wèn)一個(gè)元素： x(i)表示訪問(wèn)數(shù)組x的第i個(gè)元素. 3 3、數(shù)組的方向、數(shù)組的方向 前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的. 稱(chēng)之為稱(chēng)之為行向量行向量. 數(shù)組也可以是數(shù)組也可以是列向量列向量，它的數(shù)組操作和運(yùn)，它的數(shù)組操作和運(yùn)算與行向量是一樣的，唯一的區(qū)別是結(jié)果以列形式顯示算與行向量是一樣的，唯一的區(qū)別是結(jié)果以列形式顯示. 產(chǎn)生列向量有兩種方法：產(chǎn)生列向量有兩種方法： 直接產(chǎn)生直接產(chǎn)生 例例 c=1；2；3；4 轉(zhuǎn)置產(chǎn)生轉(zhuǎn)置產(chǎn)生 例例 b=1 2 3 4; c=b 說(shuō)明：以說(shuō)明：以空格空格或或逗號(hào)逗號(hào)分隔的元素指定的是不同列的分隔的元素指

10、定的是不同列的元素，而以元素，而以分號(hào)分號(hào)分隔的元素指定了不同行的元素分隔的元素指定了不同行的元素. 4、數(shù)組的運(yùn)算、數(shù)組的運(yùn)算 （1）標(biāo)量）標(biāo)量-數(shù)組運(yùn)算數(shù)組運(yùn)算 數(shù)組對(duì)標(biāo)量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個(gè)數(shù)組對(duì)標(biāo)量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個(gè)元素對(duì)該標(biāo)量施加相應(yīng)的加、減、乘、除、乘方運(yùn)算元素對(duì)該標(biāo)量施加相應(yīng)的加、減、乘、除、乘方運(yùn)算. 設(shè)：設(shè)：a=a1,a2,an, c=標(biāo)量標(biāo)量則：則：a+c=a1+c,a2+c,an+c a.*c=a1*c,a2*c,an*c a./c= a1/c,a2/c,an/c(右除）右除） a.c= c/a1,c/a2,c/an (左除）左除） a.c=

11、 a1c,a2c,anc c.a= ca1,ca2,can （2）數(shù)組）數(shù)組-數(shù)組運(yùn)算數(shù)組運(yùn)算 當(dāng)兩個(gè)數(shù)組有相同維數(shù)時(shí)，加、減、乘、除、當(dāng)兩個(gè)數(shù)組有相同維數(shù)時(shí)，加、減、乘、除、冪運(yùn)算可按冪運(yùn)算可按元素對(duì)元素元素對(duì)元素方式進(jìn)行的，不同大小或維方式進(jìn)行的，不同大小或維數(shù)的數(shù)組是不能進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)的數(shù)組是不能進(jìn)行運(yùn)算的. 設(shè)：設(shè)：a=a1,a2,an, b=b1,b2,bn則：則：a+b= a1+b1,a2+b2,an+bn a.*b= a1*b1,a2*b2,an*bn a./b= a1/b1,a2/b2,an/bn a.b=b1/a1,b2/a2,bn/an a.b=a1b1,a2b2,anbn三

12、、三、 矩矩 陣陣 逗號(hào)逗號(hào)或或空格空格用于分隔某一行的元素，用于分隔某一行的元素，分號(hào)分號(hào)用于區(qū)分不用于區(qū)分不同的行同的行. 除了分號(hào)，在輸入矩陣時(shí)，按除了分號(hào)，在輸入矩陣時(shí)，按Enter鍵也表示開(kāi)始鍵也表示開(kāi)始一新行一新行. 輸入矩陣時(shí)，嚴(yán)格要求所有行有相同的列輸入矩陣時(shí)，嚴(yán)格要求所有行有相同的列. 例例 m=1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12 p=1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 31、矩陣的建立、矩陣的建立特殊矩陣的建立：特殊矩陣的建立：. d=eye(m，n) 產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)m行、行、n列的單位矩陣列的單位矩陣c=ones(m，n) 產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)m

13、行、行、n列的元素列的元素 全為全為1的矩陣的矩陣b=zeros(m，n) 產(chǎn)生一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)m行、行、n列的零矩陣列的零矩陣a= 產(chǎn)生一個(gè)空矩陣，當(dāng)對(duì)一項(xiàng)操作無(wú)結(jié)產(chǎn)生一個(gè)空矩陣，當(dāng)對(duì)一項(xiàng)操作無(wú)結(jié) 果時(shí)，返回空矩陣，空矩陣的大小為零果時(shí)，返回空矩陣，空矩陣的大小為零. 2、矩陣中元素的操作、矩陣中元素的操作（1）矩陣）矩陣A的第的第r行：行：A（r，：），：）（2）矩陣）矩陣A的第的第r列：列：A（：，（：，r）（4）取矩陣）取矩陣A的第的第i1i2行、第行、第j1j2列構(gòu)成新矩陣列構(gòu)成新矩陣:A(i1:i2, j1:j2)（5）以逆序提取矩陣）以逆序提取矩陣A的第的第i1i2行，構(gòu)成新矩陣行，

14、構(gòu)成新矩陣:A(i2:-1：i1，：），：）（6）以逆序提取矩陣）以逆序提取矩陣A的第的第j1j2列，構(gòu)成新矩陣列，構(gòu)成新矩陣:A(:, j2:-1：j1 ）（7）刪除）刪除A的第的第i1i2行，構(gòu)成新矩陣行，構(gòu)成新矩陣:A(i1:i2，：，：)= （8）刪除）刪除A的第的第j1j2列，構(gòu)成新矩陣列，構(gòu)成新矩陣:A(：，：， j1:j2)= （9）將矩陣）將矩陣A和和B拼接成新矩陣：拼接成新矩陣：A B；A；B（3）依次提取矩陣）依次提取矩陣A的每一列，將的每一列，將A拉伸為一個(gè)列向量：拉伸為一個(gè)列向量：A（：）（：） （2）矩陣）矩陣-矩陣運(yùn)算矩陣運(yùn)算 1 元素對(duì)元素元素對(duì)元素的運(yùn)算，同數(shù)組

15、的運(yùn)算，同數(shù)組-數(shù)組運(yùn)算。數(shù)組運(yùn)算。 3、矩陣的運(yùn)算、矩陣的運(yùn)算（1）標(biāo)量）標(biāo)量-矩陣運(yùn)算矩陣運(yùn)算 同標(biāo)量同標(biāo)量-數(shù)組運(yùn)算。數(shù)組運(yùn)算。 2矩陣運(yùn)算：矩陣運(yùn)算：矩陣加法：矩陣加法：A+B矩陣乘法：矩陣乘法：A*B方陣的行列式：方陣的行列式：det（A）方陣的逆：方陣的逆：inv（A）方陣的特征值與特征向量：方陣的特征值與特征向量：V，D=eigA關(guān)系與邏輯運(yùn)算關(guān)系與邏輯運(yùn)算 1、關(guān)系操作符、關(guān)系操作符關(guān)關(guān)系系操操作作符符說(shuō)說(shuō)明明小小于于大大于于=大大于于或或等等于于= =等等于于=不不等等于于2、邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符邏輯操作符邏輯操作符說(shuō)明說(shuō)明與與或或非非1、for循環(huán)：循環(huán)：允許一組命令以允許

16、一組命令以固定的和預(yù)定的次數(shù)固定的和預(yù)定的次數(shù)重復(fù)重復(fù) for x=array commands end 在在for和和end語(yǔ)句之間的命令串語(yǔ)句之間的命令串commands按數(shù)組（按數(shù)組（array）中）中的每一列執(zhí)行一次的每一列執(zhí)行一次. 在每一次迭代中，在每一次迭代中，x被指定為數(shù)組的下一列，即被指定為數(shù)組的下一列，即在第在第n次循環(huán)中，次循環(huán)中，x=array(：，：，n)控制流控制流MATLAB提供三種決策或控制流結(jié)構(gòu)：提供三種決策或控制流結(jié)構(gòu)： for循環(huán)、循環(huán)、while循環(huán)、循環(huán)、if-else-end結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu). 這些結(jié)構(gòu)經(jīng)常包含大量的這些結(jié)構(gòu)經(jīng)常包含大量的MATLAB命令，故

17、經(jīng)常出現(xiàn)在命令，故經(jīng)常出現(xiàn)在MATLAB程序中，而不是直接加在程序中，而不是直接加在MATLAB提示符下提示符下. 例例 對(duì)對(duì)n=1,2,10,求求xn= 的值的值10sinn while expression commands end 只要在表達(dá)式只要在表達(dá)式(expression)里的所有元素為真，就執(zhí)行里的所有元素為真，就執(zhí)行while和和end語(yǔ)句之間的命令串語(yǔ)句之間的命令串commands. 2、While循環(huán)循環(huán) 與與for循環(huán)以固定次數(shù)求一組命令相反，循環(huán)以固定次數(shù)求一組命令相反，while循環(huán)以循環(huán)以不定的次不定的次數(shù)數(shù)求一組語(yǔ)句的值求一組語(yǔ)句的值. 例例 設(shè)銀行年利率為設(shè)銀行

18、年利率為11.25%。將。將10000元錢(qián)存入銀行，元錢(qián)存入銀行，問(wèn)多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)連本帶利翻一番？問(wèn)多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)連本帶利翻一番？3、If-Else-End結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（1）有一個(gè)選擇的一般形式是：）有一個(gè)選擇的一般形式是： if expression commands end 如果在表達(dá)式如果在表達(dá)式(expression)里的所有元素為真，里的所有元素為真，就執(zhí)行就執(zhí)行if和和end語(yǔ)句之間的命令串語(yǔ)句之間的命令串commands. ) 1(),2( ,1211)( 2ffxxxxxf求設(shè)例 先建立先建立M文件文件fun1.m定義函數(shù)定義函數(shù)f（x），再在），再在Matlab命令窗口輸入命令窗口輸入f

19、un1(2),fun1(-1)即可。即可。2) 有三個(gè)或更多的選擇的一般形式是：有三個(gè)或更多的選擇的一般形式是： if （expression1） commands1 else if （expression2） commands2 else if （expression3） commands3 else if elsecommands endendend end) 1(),5 . 0(),2( ,0 x1x021x1xf(x) 32fffxx求設(shè)例 先建立先建立M文件文件fun2.m定義函數(shù)定義函數(shù)f（x），再在），再在Matlab命令窗口輸入命令窗口輸入fun2(2),fun2(0.5),

20、fun2(-1)即即可。可。二維圖形二維圖形三維圖形三維圖形圖形處理圖形處理特殊二、三維圖形特殊二、三維圖形 Matlab作圖是通過(guò)描點(diǎn)、連線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故在畫(huà)一個(gè)曲線圖形之前，必須先取得該圖形上的一系列的點(diǎn)的坐標(biāo)（即橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)），然后將該點(diǎn)集的坐標(biāo)傳給Matlab函數(shù)畫(huà)圖. 命令為：PLOT(X,Y,S)PLOT(X,Y)-畫(huà)實(shí)線PLOT(X,Y1,S1,X,Y2,S2,X,Yn,Sn) -將多條線畫(huà)在一起X,Y是向量,分別表示點(diǎn)集的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)線型y 黃色黃色 . 點(diǎn)點(diǎn) - 連線連線m 洋紅洋紅 o 圈圈 : 短虛線短虛線c 藍(lán)綠色藍(lán)綠色 x x-符號(hào)符號(hào) -. 長(zhǎng)短線長(zhǎng)短線 r 紅色

21、紅色 + 加號(hào)加號(hào) - 長(zhǎng)虛線長(zhǎng)虛線1.曲線圖曲線圖例例 在0,2*pi用紅線畫(huà)sin(x),用綠圈畫(huà)cos(x). x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,r,x,z,g0)解解2.符號(hào)函數(shù)符號(hào)函數(shù)(顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程)畫(huà)圖畫(huà)圖(1) ezplotezplot(x(t),y(t),tmin,tmax) 表示在區(qū)間tminttmax繪制參數(shù)方程 x=x(t),y=y(t)的函數(shù)圖ezplot(f(x),a,b) 表示在axb繪制顯函數(shù)f=f(x)的函數(shù)圖ezplot(f(x,y),xmin,xmax,ymi

22、n,ymax) 表示在區(qū)間xminxxmax和 yminyymax繪制隱函數(shù)f(x,y)=0的函數(shù)圖例例 在0,pi上畫(huà)y=cos(x)的圖形解解 輸入命令 ezplot(cos(x),0,pi)解解 輸入命令 ezplot(cos(t)3,sin(t)3,0.2*pi)例例 在-2，0.5，0，2上畫(huà)隱函數(shù)0)sin(xyex的圖解解 輸入命令ezplot(exp(x)+sin(x*y),-2,0.5,0,2)例例 在0,2*pi上畫(huà)tx3cos，ty3sin星形圖 (2) fplot注意：1 fun必須是M文件的函數(shù)名或是獨(dú)立變量為x的字符串. 2 fplot函數(shù)不能畫(huà)參數(shù)方程和隱函數(shù)圖形

23、，但在一個(gè)圖上可以畫(huà)多個(gè)圖形。fplot(fun,lims) 表示繪制字符串fun指定的函數(shù)在lims=xmin,xmax的圖形.例例 在-1，2上畫(huà))3sin(22xeyx的 圖形解解 先建M文件myfun1.m： function Y=myfun1(x) Y=exp(2*x)+sin(3*x.2)再輸入命令：fplot(myfun1,-1,2)例例 x、y 的取值范圍都在-2，2， 畫(huà)函數(shù) tanh(x),sin(x),cos(x)的圖形 解解 輸入命令: fplot(tanh(x),sin(x),cos(x),2*pi*-1 1 1 1)例例 在-2,2范圍內(nèi)繪制函數(shù)tanh的圖形解解

24、fplot(tanh,-2,2)3. 對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖 在很多工程問(wèn)題中,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換可以更清晰地看出數(shù)據(jù)的某些特征,在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中描繪數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線,可以直接地表現(xiàn)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換.對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換有雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和單軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換兩種.用loglog函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,用semilogx和semilogy函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)單軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換.loglog(Y) 表示 x、y坐標(biāo)都是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系semilogx(Y) 表示 x坐標(biāo)軸是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系semilogy() 表示y坐標(biāo)軸是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系plotyy 有兩個(gè)y坐標(biāo)軸，一個(gè)在左邊，一個(gè)在右邊例例 用方形標(biāo)記創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的loglog解解 輸入命令:

25、 x=logspace(-1,2); loglog(x,exp(x),-s) grid on %標(biāo)注格柵例例 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖解解 輸入命令: x=0:.1:10; semilogy(x,10.x)例例 繪制y=x3的函數(shù)圖、對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖、半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖三維圖形三維圖形1、空間曲線空間曲線2、空間曲面空間曲面PLOT3(x,y,z,s) 空空 間間 曲曲 線線 1、 一條曲線一條曲線 例例 在區(qū)間0，10*pi畫(huà)出參數(shù)曲線x=sin(t),y=cos(t), z=t. 解解 t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) rotate3d %旋轉(zhuǎn)n維向量，

26、分別表示曲線上點(diǎn)集的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值指定顏色、線形等 PLOT3(x,y,z)2、多條曲線多條曲線例 畫(huà)多條曲線觀察函數(shù)Z=(X+Y).2. （這里meshgrid(x,y)的作用是產(chǎn)生一個(gè)以向量x為行、向量y為列的矩陣）其中x，y，z是都是m*n矩陣，其對(duì)應(yīng)的每一列表示一條曲線.解 x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; plot3(X,Y,Z)空空 間間 曲曲 面面例 畫(huà)函數(shù)Z=(X+Y).2的圖形. 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; surf(

27、X,Y,Z) shading flat %將當(dāng)前圖形變得平滑(1) surf(x,y,z)畫(huà)出數(shù)據(jù)點(diǎn)（x，y，z）表示的曲面數(shù)據(jù)矩陣。分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值（2） Mesh(x,y,z) 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; mesh(X,Y,Z) 例 畫(huà)出曲面Z=(X+Y).2在不同視角的網(wǎng)格圖. 畫(huà)網(wǎng)格曲面數(shù)據(jù)矩陣。分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值(3)meshz(X,Y,Z) 在網(wǎng)格周?chē)?huà)一個(gè)curtain圖(如,參考平面)解解 輸入命令: X,Y=meshgrid(-3:.125:3); Z=

28、peaks(X,Y); Meshz(X,Y,Z)例例 繪peaks的網(wǎng)格圖在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注定制坐標(biāo)定制坐標(biāo)圖形保持圖形保持分割窗口分割窗口縮放圖形縮放圖形改變視角改變視角圖形處理動(dòng)動(dòng) 畫(huà)畫(huà)1、在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注、在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注（1）GRID ON: 加格柵在當(dāng)前圖上 GRID OFFGRID OFF: 刪除格柵處理圖形處理圖形（2）hh = xlabel(string): 在當(dāng)前圖形的x軸上加圖例stringhh = ylabel(string): 在當(dāng)前圖形的y軸上加圖例stringhh = title(string): 在當(dāng)前圖形的頂

29、端上加圖例stringhh = zlabel(string): 在當(dāng)前圖形的z軸上加圖例string例例 在區(qū)間0,2*pi畫(huà)sin(x)的圖形，并加注圖例“自變量 X”、“函數(shù)Y”、“示意圖”, 并加格柵.解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y) xlabel(自變量X) ylabel(函數(shù)Y) title(示意圖) grid on （3） hh = gtext(string) 命令gtext(string)用鼠標(biāo)放置標(biāo)注在現(xiàn)有的圖上.運(yùn)行命令gtext(string)時(shí)，屏幕上出現(xiàn)當(dāng)前圖形，在圖形上出現(xiàn)一個(gè)交叉的十字，該十字隨鼠標(biāo)的移動(dòng)移動(dòng)

30、，當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)，該標(biāo)注string放在當(dāng)前十交叉的位置. 例例 在區(qū)間0,2*pi畫(huà)sin(x)，并分別標(biāo)注“sin(x)” ”cos(x)”.解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z) gtext(sin(x);gtext(cos(x)2、定制坐標(biāo)、定制坐標(biāo)Axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)例例 在區(qū)間0.005,0.01顯示sin(1/x)的圖形。解解 x=linspace(0.0001,0.01,1000); y=sin(1./x); plot(x,y) axis(0.00

31、5 0.01 1 1)定制圖形坐標(biāo)將坐標(biāo)軸返回到自動(dòng)缺省值A(chǔ)xis autox、y、z的最大、最小值3、圖形保持、圖形保持(1) hold on hold off例例 將y=sin(x)、y=cos(x)分別用點(diǎn)和線畫(huà)出在同一屏幕上。解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x) plot(x,z,:) hold on Plot(x,y)保持當(dāng)前圖形, 以便繼續(xù)畫(huà)圖到當(dāng)前圖上釋放當(dāng)前圖形窗口(2) figure(h)例例 區(qū)間0,2*pi新建兩個(gè)窗口分別畫(huà)出y=sin(x)； z=cos(x)。解解 x=linspace(0,2*pi,100); y=

32、sin(x);z=cos(x); plot(x,y); title(sin(x); pause figure(2); plot(x,z); title(cos(x);新建h窗口，激活圖形使其可見(jiàn)，并把它置于其它圖形之上4、分割窗口、分割窗口h=subplot(mrows,ncols,thisplot) 劃分整個(gè)作圖區(qū)域?yàn)閙rows*ncols塊（逐行對(duì)塊訪問(wèn)）并激活第thisplot塊，其后的作圖語(yǔ)句將圖形畫(huà)在該塊上。 激活已劃分為mrows*ncols塊的屏幕中的第thisplot塊，其后的作圖語(yǔ)句將圖形畫(huà)在該塊上。命令Subplot(1,1,1)返回非分割狀態(tài)。subplot(mrows,

33、ncols,thisplot) subplot(1,1,1) 解解x=linspace(0,2*pi,100); y=sin(x); z=cos(x); a=sin(x).*cos(x);b=sin(x)./(cos(x)+eps) subplot(2,2,1);plot(x,y),title(sin(x) subplot(2,2,2);plot(x,z),title(cos(x) subplot(2,2,3);plot(x,a),title(sin(x)cos(x) subplot(2,2,4);plot(x,b),title(sin(x)/cos(x)例例 將屏幕分割為四塊，并分別畫(huà)出y=

34、sin(x)，z=cos(x)，a=sin(x)*cos(x),b=sin(x)/cos(x)。5、縮放圖形、縮放圖形zoom on 單擊鼠標(biāo)左鍵，則在當(dāng)前圖形窗口中，以鼠標(biāo)點(diǎn)中的點(diǎn)為中心的圖形放大2倍；單擊鼠標(biāo)右鍵，則縮小2倍解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); Plot(x,y) zoom on 例例 縮放y=sin(x)的圖形zoom off為當(dāng)前圖形打開(kāi)縮放模式關(guān)閉縮放模式6. 改變視角改變視角view （1）view(a,b) 命令view(a,b)改變視角到(a,b),a是方位角,b為仰角。缺省視角為（-37.5，30）。 解 x=-3:0.1:3

35、; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; subplot(2,2,1)， mesh(X,Y,Z) subplot(2,2,2)， mesh(X,Y,Z)，view(50,-34) subplot(2,2,3)， mesh(X,Y,Z)，view(-60,70) subplot(2,2,4)， mesh(X,Y,Z)，view(0，1，1)例 畫(huà)出曲面Z=(X+Y).2在不同視角的網(wǎng)格圖. view用空間矢量表示的，三個(gè)量只關(guān)心它們的比例，與數(shù)值的大小無(wú)關(guān)，x軸view（1，0，0），y軸view（0，1，0），z軸view（0，0，1）。（2）view（x，y，z）7. 動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà) Moviein(),getframe,movie() 函數(shù)Moviein()產(chǎn)生一個(gè)幀矩陣來(lái)存放動(dòng)畫(huà)中的幀；函數(shù)getframe對(duì)當(dāng)前的圖象進(jìn)行快照；函數(shù)movie()按順序回放各幀。 例 將曲面peaks做成動(dòng)畫(huà)。 解 x,y,z=peaks(30); surf(x,y,z) axis(-3 3 -3 3 -10 10) m=moviein(15); for i=1:15 view(-37.5+24*(i-1),30) m(:,i)=getframe; end movie(m)特殊二