數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)-MATLAB作圖_第1頁
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文檔簡介

數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

MATLAB作圖精選pptMatlab作圖二維圖形三維圖形圖形處理實(shí)例特殊二、三維圖形精選pptMatlab作圖通過描點(diǎn)、連線實(shí)現(xiàn),故在畫一個(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)、縱坐標(biāo)),然后將該點(diǎn)集的坐標(biāo)傳給Matlab函數(shù)畫圖。命令:PLOT(X,Y,S)PLOT(X,Y)--畫實(shí)線PLOT(X1,Y1,S1,X2,Y2,S2,……,Xn,Yn,Sn)--將多條線畫在一起X,Y:向量,分別表示點(diǎn)集的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)線型y黃色.點(diǎn)-連線m洋紅o圈:短虛線c藍(lán)綠色xx-符號-.長短線r紅色+加號--長虛線1.曲線圖精選ppt解Matlabliti101例在[0,2*pi]用紅線畫sin(x),用綠圈畫cos(x).x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,'r',x,z,’g0')精選ppt2.符號函數(shù)(顯函數(shù)、隱函數(shù)、參數(shù)方程)畫圖(1)ezplotezplot(‘x(t)’,’y(t)’,[tmin,tmax]):在區(qū)間tmin<t<tmax繪制參數(shù)方程x=x(t),y=y(t)的函數(shù)圖ezplot(‘f(x)’,[a,b]):在a<x<b內(nèi)繪制顯函數(shù)f=f(x)的函數(shù)圖ezplot(‘f(x,y)’,[xmin,xmax,ymin,ymax]):在區(qū)間xmin<x<xmax、ymin<y<ymax繪制隱函數(shù)f(x,y)=0的函數(shù)圖精選ppt例在[0,pi]上畫y=cos(x)的圖形解輸入命令ezplot(‘cos(x)’,[0,pi])Matlabliti102解輸入命令ezplot(‘cos(t)^3’,’sin(t)^3’,[0,2*pi])Matlabliti103解輸入命令ezplot('exp(x)+sin(x*y)',[-2,0.5,0,2])Matlabliti104精選ppt(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)不能畫參數(shù)方程和隱函數(shù)圖形,

但在一個(gè)圖上可以畫多個(gè)圖形。fplot(‘fun’,lims):

繪制字符串fun指定的函數(shù)在lims=[xmin,xmax]圖形精選ppt解先建M文件myfun1.m:functionY=myfun1(x)Y=exp(2*x)+sin(3*x^2)再輸入命令:fplot(‘myfun1’,[-1,2])Matlabliti105Matlabliti106解輸入命令:

fplot(‘[tanh(x),sin(x),cos(x)]’,2*pi*[-1,1,–1,1])例在[-2,2]范圍內(nèi)繪制函數(shù)tanh的圖形解fplot(‘tanh’,[-2,2])Matlabliti107例x、y的取值范圍都在[-2π,2π],畫函數(shù)tanh(x),sin(x),cos(x)的圖形。,精選ppt3.對數(shù)坐標(biāo)圖說明:很多工程問題,通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)換可更清晰地看出數(shù)據(jù)的某些特征,在對數(shù)坐標(biāo)系中描繪數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線,可直接地表現(xiàn)對數(shù)轉(zhuǎn)換。對數(shù)轉(zhuǎn)換有雙對數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和單軸對數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換兩種。雙對數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:loglog函數(shù)單軸對數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:semilogx、semilogy函數(shù)loglog(X,Y):x、y坐標(biāo)都是以10為底的對數(shù)比例坐標(biāo)系semilogx(X,Y):x坐標(biāo)軸是對數(shù)坐標(biāo)系semilogy(…):y坐標(biāo)軸是對數(shù)坐標(biāo)系plotyy:兩個(gè)y坐標(biāo)軸,左、右邊各一個(gè)精選ppt例用方形標(biāo)記創(chuàng)建一個(gè)簡單的loglog解輸入命令:x=logspace(-1,2);loglog(x,exp(x),’-s’)gridon%標(biāo)注格柵Matlabliti108例創(chuàng)建一個(gè)簡單的半對數(shù)坐標(biāo)圖解輸入命令:x=0:.1:10;semilogy(x,10.^x)Matlabliti109例繪制y=x3的函數(shù)圖、對數(shù)坐標(biāo)圖、半對數(shù)坐標(biāo)圖Matlabliti110精選ppt三維圖形1、空間曲線2、空間曲面精選ppt

空間曲線

1、一條曲線

例在區(qū)間[0,10*pi]畫出參數(shù)曲線x=sin(t),y=cos(t),z=t.Matlabliti201解t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)rotate3d%旋轉(zhuǎn)n維向量,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,s)精選ppt2、多條曲線例畫多條曲線觀察函數(shù)Z=(X+Y)2.meshgrid(x,y)作用:產(chǎn)生一個(gè)以向量x為行、向量y為列的矩陣Matlabliti202其中x,y,z都是m×n矩陣,對應(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)

PLOT3(x,y,z)精選ppt例畫函數(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(X,Y,Z)shadingflat%將當(dāng)前圖形變得平滑Matlabliti203(1)surf(x,y,z)畫出數(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)值空間曲面精選ppt(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)Matlabliti205例

畫出曲面Z=(X+Y)2在不同視角的網(wǎng)格圖.畫網(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)值精選ppt(3)meshz(X,Y,Z)在網(wǎng)格周圍畫一個(gè)curtain圖(如,參考平面)解輸入命令:[X,Y]=meshgrid(-3:.125:3);Z=peaks(X,Y);Meshz(X,Y,Z)例繪peaks的網(wǎng)格圖Matlabliti206精選ppt在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注定制坐標(biāo)圖形保持分割窗口縮放圖形改變視角圖形處理動(dòng)畫精選ppt處理圖形(1)GRIDON:加格柵GRIDOFF:刪除格柵(2)hh=xlabel(string):

在當(dāng)前圖形x軸上加圖例stringhh=title(string):在當(dāng)前圖形頂端上加圖例stringhh=zlabel(string):在當(dāng)前圖形z軸上加圖例stringhh=ylabel(string):在當(dāng)前圖形y軸上加圖例string1、在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注精選ppt例在區(qū)間[0,2*pi]畫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')gridonMatlabliti301精選ppt解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)gtext(‘sin(x)’);gtext(’cos(x)’)Matlabliti302命令gtext(‘string’):在現(xiàn)有圖上用鼠標(biāo)放置標(biāo)注。說明: 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),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。例在區(qū)間[0,2*pi]畫sin(x),cos(x),并分別標(biāo)注“sin(x)”,”cos(x)”。(3)hh=gtext(‘string’)精選ppt2、定制坐標(biāo)Axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])解x=linspace(0.0001,0.01,1000);y=sin(1./x);plot(x,y)axis([0.005,0.01,–1,1])Matlabliti303定制圖形坐標(biāo)將坐標(biāo)軸返回到自動(dòng)缺省值A(chǔ)xisautox、y、z的最大、最小值例在區(qū)間[0.005,0.01]顯示sin(1/x)的圖形。精選ppt3、圖形保持(1)holdonholdoff解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x)plot(x,z,’ro:’)holdonPlot(x,y)Matlabliti304保持當(dāng)前圖形,以便繼續(xù)畫圖到當(dāng)前圖上釋放當(dāng)前圖形窗口例將y=sin(x)、y=cos(x)分別用點(diǎn)和線畫出在同一屏幕上。精選ppt(2)figure(h)例區(qū)間[0,2*pi]新建兩個(gè)窗口分別畫出y=sin(x);z=cos(x)。解

x=linspace(0,2*pi,100);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y);title('sin(x)');pausefigure(2);plot(x,z);title('cos(x)');Matlabliti305新建h窗口,激活圖形使其可見,并把它置于其它圖形之上精選ppt4、分割窗口h=subplot(mrows,ncols,thisplot)劃分整個(gè)作圖區(qū)域?yàn)閙rows×ncols塊(逐行對塊訪問)并激活第thisplot塊,其后的作圖語句將圖形畫在該塊上。激活已劃分為mrows×ncols塊的屏幕中的第thisplot塊,其后的作圖語句將圖形畫在該塊上。命令Subplot(1,1,1)返回非分割狀態(tài)。subplot(mrows,ncols,thisplot)subplot(1,1,1)精選ppt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)’)例將屏幕分割為四塊,并分別畫出

y=sin(x),z=cos(x),a=sin(x)cos(x),b=sin(x)/cos(x)Matlabliti306精選ppt5、縮放圖形zoomon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x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);Plot(x,y)zoomonMatlabliti307例縮放y=sin(x)的圖形zoomoff為當(dāng)前圖形打開縮放模式關(guān)閉縮放模式精選ppt6.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;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(0,0,1)Matlabliti308例

畫出曲面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])精選ppt7.動(dòng)畫

Moviein(),getframe,movie()函數(shù)Moviein()產(chǎn)生一個(gè)幀矩陣來存放動(dòng)畫中的幀;函數(shù)getframe對當(dāng)前的圖象進(jìn)行快照;函數(shù)movie()按順序回放各幀。Matlabliti309例將曲面peaks做成動(dòng)畫。解[x,y,z]=peaks(30);surf(x,y,z)axis([-33-33-1010])m=moviein(15);fori=1:15view(-37.5+24*(i-1),30)m(:,i)=getframe;endmovie(m)精選ppt特殊二、三維圖形1、特殊的二維圖形函數(shù)2、特殊的三維圖形函數(shù)精選ppt特殊的二維圖形函數(shù)1、極坐標(biāo)圖:polar(theta,rho,s)theta:極角(弧度表示)rho:極半徑s:線型例解:theta=linspace(0,2*pi),rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho,’g’)title(‘Polarplotofsin(2*theta).*cos(2*theta)’);Matlabliti1401精選ppt2、散點(diǎn)圖:scatter(X,Y,S,C)

在向量X和Y的指定位置顯示彩色圈.X和Y必須大小相同.解輸入命令:loadseamountscatter(x,y,5,z)Matlabliti4023、平面等值線圖:contour(x,y,z,n)繪制n個(gè)等值線的二維等值線圖解輸入命令:[X,Y]=meshgeid(-2:.2:2,-2:.2:3);Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);[C,h]=contour(X,Y,Z);clabel(C,h)colormapcoolMatlabliti403例繪制seamount散點(diǎn)圖精選ppt特殊的三維圖形函數(shù)1、空間等值線圖:contour3(x,y,z,n)其中n表示等值線數(shù)。例山峰的三維和二維等值線圖。解[x,y,z]=peaks;subplot(1,2,1)contour3(x,y,z,16,'s')grid,xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis')zlabel('z-axis')title('contour3ofpeaks');subplot(1,2,2)

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