MATLAB作圖(超詳細(xì))解讀

數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)試驗(yàn)

MATLAB作圖11/30/2023數(shù)學(xué)建模MATLAB作圖二維圖形三維圖形圖形處理實(shí)例作業(yè)特殊二、三維圖形11/30/2023數(shù)學(xué)建模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，必需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.點(diǎn)-連線m洋紅o圈:短虛線c藍(lán)綠色xx-符號(hào)-.長(zhǎng)短線r紅色+加號(hào)--長(zhǎng)虛線1.曲線圖11/30/2023數(shù)學(xué)建模例在[0,2]用紅線畫(huà)sinx,用綠圈畫(huà)cosx.x=linspace(0,2*pi,30);%%〔30等分〕y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,”r”,x,z,”go”)解MATLABliti111/30/2023數(shù)學(xué)建模2.符號(hào)函數(shù)(顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程)畫(huà)圖(1)ezplotezplot(‘x(t)’,’y(t)’,[tmin,tmax])

表示在區(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])

表示在a<x<b繪制顯函數(shù)f=f(x)的函數(shù)圖.ezplot(‘f(x,y)’,[xmin,xmax,ymin,ymax])

表示在區(qū)間xmin<x<xmax和ymin<y<ymax繪制隱函數(shù)f(x,y)=0的函數(shù)圖.11/30/2023數(shù)學(xué)建模例在[0,]上畫(huà)y=cosx的圖形.解輸入命令

ezplot(‘sin(x)’,[0,pi])MATLABliti25解輸入命令

ezplot(‘cos(t)^3’,’sin(t)^3’,[0,2*pi])MATLABliti41解輸入命令ezplot(”exp(x)+sin(x*y)”,[-2,0.5,0,2])MATLABliti4011/30/2023數(shù)學(xué)建模(2)fplot留意：[1]fun必需是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，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.11/30/2023數(shù)學(xué)建模解先建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])MATLABliti43MATLABliti28解輸入命令:fplot(‘[tan(x),sin(x),cos(x)]’,2*pi*[-11–11])例在[-2,2]范圍內(nèi)繪制函數(shù)tan的圖形.解

fplot(‘tan’,[-2,2])MATLABliti4211/30/2023數(shù)學(xué)建模3.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)展對(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11/30/2023數(shù)學(xué)建模例用方形標(biāo)記創(chuàng)立一個(gè)簡(jiǎn)潔的loglog.解輸入命令:

x=logspace(-1,2);loglog(x,exp(x),’-s’)gridon%標(biāo)注格柵MATLABliti37例創(chuàng)立一個(gè)簡(jiǎn)潔的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖.解輸入命令:x=0:.1:10;semilogy(x,10.^x)MATLABliti38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.MATLABliti22返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模三維圖形1.空間曲線2.空間曲面返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模plot3(x,y,z,s)

空間曲線

1.一條曲線

例在區(qū)間[0，10π]畫(huà)出參數(shù)曲線x=sint,y=cost,

z=t.MATLABliti8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11/30/2023數(shù)學(xué)建模

plot3(x,y,z)2.多條曲線例畫(huà)多條曲線觀看函數(shù)Z=(X+Y)2.〔這里meshgrid(x,y)的作用是產(chǎn)生一個(gè)以向量x為列、向量y為行的矩陣即41*61矩陣〕MATLABliti9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)返回11/30/2023數(shù)學(xué)建?？臻g曲面例畫(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(X,Y,Z)shadingflat%將當(dāng)前圖形變得平滑MATLABliti11(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11/30/2023數(shù)學(xué)建?！?〕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)MATLABliti24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11/30/2023數(shù)學(xué)建模(3)meshz(X,Y,Z)在網(wǎng)格四周畫(huà)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MATLABliti36返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注定制坐標(biāo)圖形保持分割窗口縮放圖形轉(zhuǎn)變視角圖形處理返回動(dòng)畫(huà)11/30/2023數(shù)學(xué)建模1.在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注〔1〕GRIDON:加格柵在當(dāng)前圖上GRIDOFF:刪除格柵處理圖形〔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)前圖形的頂端上加圖例stringhh=zlabel(string):在當(dāng)前圖形的z軸上加圖例string11/30/2023數(shù)學(xué)建模例在區(qū)間[0,2π]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”)gridonMATLABliti211/30/2023數(shù)學(xué)建?！?〕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)，屏幕上消逝當(dāng)前圖形，在圖形上消逝一個(gè)穿插的十字，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)前十穿插的位置.例在區(qū)間[0,2π]畫(huà)sin(x)，并分別標(biāo)注“sin(x)””cos(x)”.解x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)gtext(‘sin(x)’);gtext(’cos(x)’)MATLABliti3返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模2.定制坐標(biāo)Axis([xminxmaxyminymaxzminzmax])例在區(qū)間[0.005,0.01]顯示sin(1/x)的圖形.解x=linspace(0.0001,0.01,1000);y=sin(1./x);plot(x,y);axis([0.0050.01–11])%此處“-”與matlab中不一樣。MATLABliti4返回定制圖形坐標(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11/30/2023數(shù)學(xué)建模3.圖形保持(1)

holdon

holdof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x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x)plot(x,z,:)holdonPlot(x,y)MATLABliti5保持當(dāng)前圖形,以便連續(xù)畫(huà)圖到當(dāng)前圖上釋放當(dāng)前圖形窗口11/30/2023數(shù)學(xué)建模(2)figure(h)例區(qū)間[0,2]新建兩個(gè)窗口分別畫(huà)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)”);MATLABliti6返回新建h窗口，激活圖形使其可見(jiàn)，并把它置于其它圖形之上11/30/2023數(shù)學(xué)建模4.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,ncols,thisplot)

subplot(1,1,1)11/30/2023數(shù)學(xué)建模解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)’)%此處標(biāo)點(diǎn)錯(cuò)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(huà)出y=sin(x)，z=cos(x)，a=sin(x)×cos(x),b=sin(x)/cos(x).MATLABliti7返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模5.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)zoomonMATLABliti13例縮放y=sin(x)的圖形.zoomoff為當(dāng)前圖形翻開(kāi)縮放模式關(guān)閉縮放模式返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模6.轉(zhuǎn)變視角view〔1〕view(a,b)命令view(a,b)轉(zhuǎn)變視角到(a,b),a是方位角,b為仰角.缺省視角為〔-37.5，30〕.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([0,1,1])MATLABliti10例

畫(huà)出曲面Z=(X+Y)2在不同視角的網(wǎng)格圖.view用空間向量表示的，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]〕返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模7.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)前的圖像進(jìn)展快照；函數(shù)movie按挨次回放各幀.MATLABliti14返回例將曲面peaks做成動(dòng)畫(huà).解[x,y,z]=peaks(30);surf(x,y,z)axis([-33-33-1010])m=moviein(100);fori=1:100view(-37.5+24*(i-1),30)m(:,i)=getframe;endmovie(m)11/30/2023數(shù)學(xué)建模特殊二、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)返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模特殊的二維圖形函數(shù)1.極坐標(biāo)圖：polar(theta,rho,s)用角度theta〔弧度表示〕和極半徑rho作極坐標(biāo)圖，用s指定線型.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)’);MATLABliti1511/30/2023數(shù)學(xué)建模2.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必需大小一樣．解輸入命令：

loadseamountscatter(x,y,5,z)MATLABliti293.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]=meshgrid(-2:.2:2,-2:.2:3);Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);[C,h]=contour(X,Y,Z);clabel(C,h)%列出等高值colormapcoolMATLABliti34例繪制seamount散點(diǎn)圖返回11/30/2023數(shù)學(xué)建模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)contour(x,y,z,16,”s”)grid,xlabel(”x-axis”),ylabel(”y-axis”)title(”contourofpeaks”);MATLABliti1811/30/2023數(shù)學(xué)建模