數(shù)學(xué)軟件matlab的應(yīng)用2

1、10、作圖、作圖基本二維圖形基本二維圖形網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成等高線圖等高線圖三維等高線圖三維等高線圖網(wǎng)格線網(wǎng)格線圖形保持圖形保持定制坐標(biāo)軸定制坐標(biāo)軸x軸說(shuō)明軸說(shuō)明在圖形頂部添加標(biāo)題在圖形頂部添加標(biāo)題子圖子圖關(guān)閉圖形窗口關(guān)閉圖形窗口一個(gè)圖形上有多條曲線時(shí)，用于標(biāo)明一個(gè)圖形上有多條曲線時(shí)，用于標(biāo)明不同符號(hào)和線型的含義不同符號(hào)和線型的含義plotplotmeshgridmeshgridcontourcontourcontour3contour3gridgridholdholdaxisaxisxlabelxlabeltitletitlesubplotsubplotclosecloselegendl

2、egendfplotfplotplot3plot3meshmeshsurfsurf一元函數(shù)圖象一元函數(shù)圖象空間曲線空間曲線網(wǎng)面圖網(wǎng)面圖曲面圖曲面圖 MATLAB簡(jiǎn)簡(jiǎn)介介 (2)Matlab 實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)2注：注：(1) hold on/off命令控制是保持原有圖形還是刷新命令控制是保持原有圖形還是刷新 原有圖形，不帶參數(shù)的原有圖形，不帶參數(shù)的hold命令在兩種狀態(tài)之命令在兩種狀態(tài)之 間進(jìn)行切換。間進(jìn)行切換。(2) 圖形標(biāo)注圖形標(biāo)注 有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為：有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)的調(diào)用格式為： title(圖形名稱圖形名稱) xlabel(x軸說(shuō)明軸說(shuō)明) text(x,y,圖形說(shuō)明圖形說(shuō)明) l

3、egend(圖例圖例1,圖例圖例2,)函數(shù)中的說(shuō)明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)中的說(shuō)明文字，除使用標(biāo)準(zhǔn)的ASCII字符外，字符外，還可使用還可使用LaTeX格式的控制字符，這樣就可以在格式的控制字符，這樣就可以在圖形上添加希臘字母、數(shù)學(xué)符號(hào)及公式等內(nèi)容。圖形上添加希臘字母、數(shù)學(xué)符號(hào)及公式等內(nèi)容。(3) 坐標(biāo)控制坐標(biāo)控制axis函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)axis函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：函數(shù)功能豐富，常用的格式還有：axis equal：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度。：縱、橫坐標(biāo)軸采用等長(zhǎng)刻度。axis square：產(chǎn)生

4、正方形坐標(biāo)系：產(chǎn)生正方形坐標(biāo)系(缺省為矩形缺省為矩形)。axis auto：使用缺省設(shè)置。：使用缺省設(shè)置。axis off：取消坐標(biāo)軸。：取消坐標(biāo)軸。axis on：顯示坐標(biāo)軸。：顯示坐標(biāo)軸。grid on/off命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶命令控制是畫還是不畫網(wǎng)格線，不帶參數(shù)的參數(shù)的grid命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。box on/off命令控制是加還是不加邊框線，不帶參命令控制是加還是不加邊框線，不帶參數(shù)的數(shù)的box命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。命令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。(4) 圖形窗口的分割圖形窗口的分割subplot函數(shù)的調(diào)用格式為：函數(shù)的調(diào)用格式為：s

5、ubplot(m,n,p)該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成該函數(shù)將當(dāng)前圖形窗口分成mn個(gè)繪圖區(qū)，即每行個(gè)繪圖區(qū)，即每行n個(gè)，共個(gè)，共m行，區(qū)號(hào)按行優(yōu)先編號(hào)，且選定第行，區(qū)號(hào)按行優(yōu)先編號(hào)，且選定第p個(gè)區(qū)個(gè)區(qū)為當(dāng)前活動(dòng)區(qū)。在每一個(gè)繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)為當(dāng)前活動(dòng)區(qū)。在每一個(gè)繪圖區(qū)允許以不同的坐標(biāo)系單獨(dú)繪制圖形。系單獨(dú)繪制圖形。(5) 如果一個(gè)命令行很長(zhǎng)，一個(gè)物理行之內(nèi)寫不下，如果一個(gè)命令行很長(zhǎng)，一個(gè)物理行之內(nèi)寫不下，可以在第一個(gè)物理行之后加上可以在第一個(gè)物理行之后加上3個(gè)小黑點(diǎn)并按下個(gè)小黑點(diǎn)并按下回車鍵，然后接著下一個(gè)物理行繼續(xù)寫命令的回車鍵，然后接著下一個(gè)物理行繼續(xù)寫命令的其他部分。其他部分。3個(gè)小黑點(diǎn)

6、稱為續(xù)行符，即把下面的個(gè)小黑點(diǎn)稱為續(xù)行符，即把下面的物理行看作該行的邏輯繼續(xù)。物理行看作該行的邏輯繼續(xù)。Color Symbol Liney yellow . point solidm magenta o circle : dottedc cyan x x-mark -. Dashdotr red + plus - dashedg green * starb blue s squarew white d diamondk black v triangle (down) triangle(up)洋紅洋紅 triangle (right) p pentagram (五角星形五角星形) h hexa

7、gram (六角星形六角星形)(6) plot 函數(shù)使用的指定的顏色、符號(hào)和線型函數(shù)使用的指定的顏色、符號(hào)和線型例：例： x=1:5; y=2 5 3 8 6; plot(x,y,r*:)例：例： x=1:5;y=linspace(8,20,5);a=2:2:20;b=10:-1:1; plot(x,y,m+-.,a,b,kp-)例：例： a=-10:4:10;b=a.2+2*a+1;.x=linspace(-10,10);y=x.2+2*x+1; plot(a,b,cd-,x,y,y.-.,LineWidth,3)例：例： x=1:5; y=2 8 3 5 6; plot(x,y,r*:);

8、hold on; plot(x,x);hold off; legend(fig 1,fig 2)例：例： ezplot(x3 - 2*x + 3) % y=x3 - 2*x + 3 ezplot(x.*y + x.2 - y.2 - 1)% x.*y + x.2 - y.2 - 1=0 ezplot(-3*t2,(-2)*t3,-1,1) %參數(shù)曲線：參數(shù)曲線：x=-3*t2; y=(-2)*t3; -1=t clear;x=2 3 4 5 6 7; y=7 6 6 3 2 3; z=5*sin(x); plot(x,y,go-,x,z,rs); legend(data,5*sine) axi

9、s(1 8 -6 8) grid on;12345678-6-4-202468 data5*sine例：例： x=1:4;y=5:7; X,Y=meshgrid(x,y) Z=X.2+Y.2 subplot(1,2,1);mesh(X,Y,Z) subplot(1,2,2);surf(X,Y,Z)X = 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4Y = 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 711.522.533.5455.566.5725303540455055606511.522.533.5455.566.57253035404550556065例：例： t=0:0.1:20;x

10、=sin(t);y=cos(t);z=sqrt(t); plot3(x,y,z)例：例： x=linspace(0,2*pi,20); plot(x,sin(x),r:*,x,cos(x),b-o),title(y=sin(x) and y=cos(x),.axis(0 2*pi -1.5 1.5),legend(sin(x),cos(x),xlabel(x),ylabel(y),grid on例：例： xa=-6:.3:6;ya=-4:0.3:4; % 生成生成x,y各自的節(jié)點(diǎn)各自的節(jié)點(diǎn) x,y=meshgrid(xa,ya); % 生成生成x-y面上網(wǎng)格面上網(wǎng)格 z=x.2+y.2; %

11、計(jì)算計(jì)算x-y面上各網(wǎng)格點(diǎn)的面上各網(wǎng)格點(diǎn)的z軸高度軸高度 mesh(x,y,z);pause % 繪制網(wǎng)面圖繪制網(wǎng)面圖 surf(x,y,z);pause % 繪制曲面圖繪制曲面圖 contour(x,y,z); % 繪制等高線圖繪制等高線圖例：例： x = linspace(0,2*pi); subplot(2,2,1); plot(x,sin(x); axis(0 2*pi -1.5 1.5); title(sin(x); subplot(2,2,2); plot(x,sin(2*x); axis(0 2*pi -1.5 1.5); title(sin(2x); subplot(2,2,3

12、); plot(x,sin(3*x); axis(0 2*pi -1.5 1.5); title(sin(3x); subplot(2,2,4); plot(x,sin(4*x); axis(0 2*pi -1.5 1.5); title(sin(4x);1111、MATLABMATLAB程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)命令有兩種執(zhí)行方式：一種是交互式的命令有兩種執(zhí)行方式：一種是交互式的命令執(zhí)行方式命令執(zhí)行方式，另一種是另一種是M M文件的文件的程序執(zhí)行方式程序執(zhí)行方式。在在程序執(zhí)行方式程序執(zhí)行方式下，用戶將有關(guān)命令編成程序存儲(chǔ)在一下，用戶將有關(guān)命令編成程序存儲(chǔ)在一個(gè)文件中個(gè)文件中( (稱為稱為M M文件文件

13、) )，當(dāng)運(yùn)行該程序后，當(dāng)運(yùn)行該程序后，MATLABMATLAB就會(huì)就會(huì)自動(dòng)依次執(zhí)行該文件中的命令，直至全部命令執(zhí)行完畢。自動(dòng)依次執(zhí)行該文件中的命令，直至全部命令執(zhí)行完畢。以后需要這些命令時(shí)，只需再次運(yùn)行該程序。以后需要這些命令時(shí)，只需再次運(yùn)行該程序。可見，程序執(zhí)行方式大大減少了用戶的重復(fù)勞動(dòng)，成為可見，程序執(zhí)行方式大大減少了用戶的重復(fù)勞動(dòng)，成為實(shí)際應(yīng)用中的重要執(zhí)行方式。實(shí)際應(yīng)用中的重要執(zhí)行方式。在在命令執(zhí)行方式命令執(zhí)行方式下，用戶在命令窗口逐條輸入命令，下，用戶在命令窗口逐條輸入命令，MATLABMATLAB逐條解釋執(zhí)行。這種方式雖然操作簡(jiǎn)單、直觀，逐條解釋執(zhí)行。這種方式雖然操作簡(jiǎn)單、直觀，

14、但速度慢，執(zhí)行過(guò)程不能保留。但速度慢，執(zhí)行過(guò)程不能保留。( (一一) M) M文件文件M M文件是一個(gè)文本文件。文件是一個(gè)文本文件。建立新文件的方法是：建立新文件的方法是：?jiǎn)螕魡螕鬗ATLABMATLAB命令窗口工具命令窗口工具欄上的新建命令按鈕，啟動(dòng)欄上的新建命令按鈕，啟動(dòng)MATLABMATLAB文本編輯器后，文本編輯器后，輸入輸入M M文件的內(nèi)容并存盤。文件的內(nèi)容并存盤。編輯已有的編輯已有的M M文件的方法是：文件的方法是：?jiǎn)螕魡螕鬗ATLABMATLAB命令窗命令窗口工具欄上的打開命令按鈕，再?gòu)膹棾龅膶?duì)話框中口工具欄上的打開命令按鈕，再?gòu)膹棾龅膶?duì)話框中選擇所需打開的選擇所需打開的M M文

15、件。文件。M M文件有兩類：文件有兩類：Script File(Script File(命令文件，腳本文件命令文件，腳本文件) )和和Function FileFunction File（函數(shù)文件）。（函數(shù)文件）。它們的擴(kuò)展名均為它們的擴(kuò)展名均為m m，主要區(qū)別在于：，主要區(qū)別在于：(1)(1)命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)，命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)， 而函數(shù)文件可以帶輸入?yún)?shù)，也可返回輸出參數(shù)。而函數(shù)文件可以帶輸入?yún)?shù)，也可返回輸出參數(shù)。(2)(2)命令文件對(duì)命令文件對(duì)MATLABMATLAB工作空間中的變量進(jìn)行操作，工作空間中的變量進(jìn)行操作， 文件中所有命令的執(zhí)行結(jié)果

16、也完全返回到工作空間文件中所有命令的執(zhí)行結(jié)果也完全返回到工作空間 中，而函數(shù)文件中定義的變量為局部變量，當(dāng)函數(shù)中，而函數(shù)文件中定義的變量為局部變量，當(dāng)函數(shù) 文件執(zhí)行完畢時(shí)，這些變量被清除。文件執(zhí)行完畢時(shí)，這些變量被清除。(3)(3)命令文件可以直接運(yùn)行，在命令文件可以直接運(yùn)行，在MATLABMATLAB命令窗口輸入命命令窗口輸入命 令文件的名字，就會(huì)順序執(zhí)行命令文件中的命令，令文件的名字，就會(huì)順序執(zhí)行命令文件中的命令， 而函數(shù)文件不能直接運(yùn)行，而要以函數(shù)調(diào)用的方式而函數(shù)文件不能直接運(yùn)行，而要以函數(shù)調(diào)用的方式 來(lái)調(diào)用它。來(lái)調(diào)用它。函數(shù)文件函數(shù)文件函數(shù)文件是另一種形式的函數(shù)文件是另一種形式的M M

17、文件，每一個(gè)函數(shù)文件定義文件，每一個(gè)函數(shù)文件定義一個(gè)函數(shù)。一個(gè)函數(shù)。MATLABMATLAB提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)大部分都是由函數(shù)提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)大部分都是由函數(shù)文件定義的。文件定義的。函數(shù)文件由函數(shù)文件由functionfunction語(yǔ)句引導(dǎo)，其基本結(jié)構(gòu)為：語(yǔ)句引導(dǎo)，其基本結(jié)構(gòu)為：function function 輸出形參表函數(shù)名輸出形參表函數(shù)名( (輸入形參表輸入形參表) ) 注釋說(shuō)明部分注釋說(shuō)明部分 函數(shù)體語(yǔ)句函數(shù)體語(yǔ)句其中以其中以functionfunction開頭的一行為引導(dǎo)行，表示該開頭的一行為引導(dǎo)行，表示該M M文件是一文件是一個(gè)函數(shù)文件。個(gè)函數(shù)文件。函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同。函數(shù)

18、名的命名規(guī)則與變量名相同。輸入形參為函數(shù)的輸入?yún)?shù)，輸出形參為函數(shù)的輸出參數(shù)。輸入形參為函數(shù)的輸入?yún)?shù)，輸出形參為函數(shù)的輸出參數(shù)。當(dāng)輸出形參多于一個(gè)時(shí)，則應(yīng)該用方括號(hào)括起來(lái)。當(dāng)輸出形參多于一個(gè)時(shí)，則應(yīng)該用方括號(hào)括起來(lái)。說(shuō)明：說(shuō)明：(1)(1)關(guān)于函數(shù)文件名。關(guān)于函數(shù)文件名。函數(shù)文件名通常由函數(shù)名再加上擴(kuò)展名函數(shù)文件名通常由函數(shù)名再加上擴(kuò)展名m m組成，組成，不過(guò)函數(shù)文件名與函數(shù)名也可以不相同。當(dāng)兩者不過(guò)函數(shù)文件名與函數(shù)名也可以不相同。當(dāng)兩者不同時(shí)，不同時(shí)，MATLABMATLAB將忽略函數(shù)名而確認(rèn)函數(shù)文件將忽略函數(shù)名而確認(rèn)函數(shù)文件名，因此調(diào)用時(shí)使用函數(shù)文件名。不過(guò)最好把文名，因此調(diào)用時(shí)使用函數(shù)

19、文件名。不過(guò)最好把文件名和函數(shù)名統(tǒng)一，以免出錯(cuò)。件名和函數(shù)名統(tǒng)一，以免出錯(cuò)。(2)關(guān)于注釋說(shuō)明關(guān)于注釋說(shuō)明 以開頭的行。這一行一般包括大寫的函數(shù)文件名以開頭的行。這一行一般包括大寫的函數(shù)文件名和函數(shù)功能簡(jiǎn)要描述。和函數(shù)功能簡(jiǎn)要描述。注釋行通常包括函數(shù)輸入輸出參數(shù)的含義及注釋行通常包括函數(shù)輸入輸出參數(shù)的含義及調(diào)用格式說(shuō)明等信息。調(diào)用格式說(shuō)明等信息。 (3) (3) 函數(shù)文件編制好后，就可調(diào)用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算了。函數(shù)文件編制好后，就可調(diào)用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算了。函數(shù)調(diào)用的一般格式是：函數(shù)調(diào)用的一般格式是： 輸出實(shí)參表輸出實(shí)參表 函數(shù)名（輸入實(shí)參表）函數(shù)名（輸入實(shí)參表）要注意的是，函數(shù)調(diào)用時(shí)各實(shí)參出現(xiàn)的順序、個(gè)

20、數(shù)，要注意的是，函數(shù)調(diào)用時(shí)各實(shí)參出現(xiàn)的順序、個(gè)數(shù)，應(yīng)與函數(shù)定義時(shí)形參的順序、個(gè)數(shù)一致，否則會(huì)出錯(cuò)。應(yīng)與函數(shù)定義時(shí)形參的順序、個(gè)數(shù)一致，否則會(huì)出錯(cuò)。函數(shù)調(diào)用時(shí)，先將實(shí)參傳遞給相應(yīng)的形參，從而實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)，先將實(shí)參傳遞給相應(yīng)的形參，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞，然后再執(zhí)行。參數(shù)傳遞，然后再執(zhí)行。例如，我們要分別建立一個(gè)命令文件和一個(gè)函數(shù)文例如，我們要分別建立一個(gè)命令文件和一個(gè)函數(shù)文件將變量件將變量a,ba,b的值互換。的值互換。首先建立命令文件并以文件名首先建立命令文件并以文件名exch.mexch.m存盤存盤clear; aclear; a1:10; b1:10; b 11:14; 15:18; 11:1

21、4; 15:18;c ca; aa; ab; bb; bc;c;a ab b然后在然后在MATLABMATLAB的命令窗口輸入的命令窗口輸入exchexch，將會(huì)，將會(huì)執(zhí)行該命令文件執(zhí)行該命令文件. .調(diào)用該命令文件時(shí)，不用輸入?yún)?shù)，也沒有輸出調(diào)用該命令文件時(shí)，不用輸入?yún)?shù)，也沒有輸出參數(shù)，文件自身建立需要的變量。當(dāng)文件執(zhí)行完畢參數(shù)，文件自身建立需要的變量。當(dāng)文件執(zhí)行完畢后，可以用命令后，可以用命令whoswhos查看工作空間中的變量。這時(shí)查看工作空間中的變量。這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)a, b, ca, b, c仍然保留在工作空間中。仍然保留在工作空間中。下面建立一個(gè)函數(shù)文件將變量下面建立一個(gè)函數(shù)文件

22、將變量a,ba,b的值互換，然后的值互換，然后在命令窗口調(diào)用該函數(shù)文件。在命令窗口調(diào)用該函數(shù)文件。首先建立函數(shù)文件首先建立函數(shù)文件fexch.mfexch.mfunction a,bfunction a,bfexch(a,b)fexch(a,b)c ca; aa; ab; bb; bc; c; 然后在然后在MATLABMATLAB的命令窗口調(diào)用該函數(shù)文件的命令窗口調(diào)用該函數(shù)文件clearclear；x x1:10; y1:10; y11:14; 15:18;11:14; 15:18;x,yx,yfexch(x,y)fexch(x,y)調(diào)用該函數(shù)文件時(shí)，既有輸入?yún)?shù)，又有輸出參數(shù)。調(diào)用該函數(shù)文件

23、時(shí)，既有輸入?yún)?shù)，又有輸出參數(shù)。當(dāng)函數(shù)調(diào)用完畢后，可以用命令當(dāng)函數(shù)調(diào)用完畢后，可以用命令whoswhos查看工作空間查看工作空間中的變量。這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)中的變量。這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)a,b,ca,b,c未被保留在工作空間未被保留在工作空間中。中。注：當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，為了查看程序的中間結(jié)果注：當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，為了查看程序的中間結(jié)果 或者觀看輸出的圖形，有時(shí)需要暫停程序或者觀看輸出的圖形，有時(shí)需要暫停程序 的執(zhí)行。這時(shí)可以使用的執(zhí)行。這時(shí)可以使用pausepause函數(shù)，其調(diào)函數(shù)，其調(diào) 用格式為：用格式為：pause(pause(延遲秒數(shù)延遲秒數(shù)) ) 如果省略延遲時(shí)間，直接使用如果省略延遲時(shí)間，直接使用pausepause，則，則 將暫停程序，直到用戶按任一鍵后程序繼