MATLAB作图及其数学模型的求解.ppt

后勤工程学院数学教研室 数学建模与数学实验 后勤工程学院数学教研室 MATLAB作图 二维图形三维图形图形处理 实例 作业 特殊二、三维图形 Matlab作图是通过描点、连线来实现的，故在 画一个曲线图形之前，必须先取得该图形上的 一系列的点的坐标（即横坐标和纵坐标），然 后将该点集的坐标传给Matlab函数画图. 命令为： PLOT(X,Y,S) PLOT(X,Y)-画实线 PLOT(X,Y1,S1,X,Y2,S2,X,Yn,Sn) -将多条线画在一起 X,Y是向量,分别表示点集的横坐标和纵坐标 线型 1.曲线图 表1 基本线型和颜色 符号颜色符号线型 y黄色.点 m紫红0圆圈 c青色xx标记 r红色+加号 g绿色*星号 b兰色-实线 w白色:点线 k黑色-.点划线 -虚线 例 在0,2*pi用红线画sin(x),用绿圈画cos(x). x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,r,x,z,g0) 解 Matlab liti1 2.符号函数(显函数、隐函数和参数方程)画图 (1) ezplot ezplot(x(t),y(t),tmin,tmax) 表示在区间tmin6|abs(Y)6); %确定超出-6.6范围的各点下标 ZZ(ii)=zeros(size(ii); %强制为0 surf(X,Y,ZZ),shading interp;colormap(copper) light(position,0,-15,1);lighting phong material(0.8,0.8,0.5,10,0.5) 例：表面切面 程序如下 观看执行的效果 P=peaks(30); %从Matlab提供的双变量正态分布曲面获取数据 P(18:20,9:15)=NaN;%为镂空赋值 surfc(P);%带等位线的曲面图 colormap(hot) light(position,50,-10,5) material(0.9,0.9,0.6,15,0.4) grid off,box on 例：利用“非数”NaN，对图形进行镂空处理 程序如下 观看执行的效果 clf x,y = meshgrid(-5:0.1:5); %产生二维点格阵 z =cos(x).* cos(y).* exp(-sqrt(x.2+y.2)/4); surf(x,y,z); shading interp; pause(5); i=find(x=0 z1=z; zl(i)=NaN; surf(x,y,z1); shading interp; 例：图形函数 （1）绘制三维曲面图，并进行插值着色处理 （2）裁掉图中x和y都小于0的部分 clf x,y,z = meshgrid(-2:.2:2,-2:.25:2,-2:.16:2); %产生三维点格阵 v =x.*exp(-x.2-y.2-z.2); xs = -0.7,0.7; ys = 0; zs =0;%确定切片位置 slice(x,y,z,v,xs,ys,zs)%产生切片图 colorbar shading interp colormap hsv xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) title(The color-to-v(x,y,z) mapping) view(-22,39) alpha(0.3) 例：图形函数 程序如下 观看执行的效果 特殊二、三维图形 1、特殊的二维图形函数 2、特殊的三维图形函数 返回 特殊的二维图形函数 1、极坐标图：polar (theta,rho,s) 用角度theta（弧度表示）和极半径rho作极坐标图，用s 指定线型。 例 解：theta=linspace(0,2*pi), rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho,g) title(Polar plot of sin(2*theta).*cos(2*theta); Matlab liti15 2、 散点图: scatter（X,Y,S,C） 在向量X和Y的指定位置显示彩色圈X和Y必须大小相同 解 输入命令： load seamount scatter(x,y,5,z) Matlab liti29 3、平面等值线图： contour (x,y,z,n) 绘制n个等值线的二维等值线图 解 输入命令： 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) colormap cool Matlab liti34 例 绘制seamount散点图 返回 特殊的三维图形函数 1、空间等值线图： contour 3(x,y,z,n) 其中n表示等值线数。 例 山峰的三维和二维等值线图。 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(contour3 of peaks); subplot(1,2,2) contour(x,y,z,16,s) grid, xlabel(x-axis), ylabel(y-axis) title(contour of peaks); Matlab liti18 3、三维散点图 scatter3（X,Y,Z,S,C） 在向量X,Y和Z指定的位置上显示彩色圆圈. 向量X,Y和Z的大小必须相同. 解 输入命令: x,y,z=sphere(16); X=x(:)*.5 x(:)*.75 x(:); Y=y(:)*.5 y(:)*.75 y(:); Z=z(:)*.5 z(:)*.75 z(:); S=repmat(1 .75 .5*10,prod(size(x),1); C=repmat(1 2 3,prod(size(x),1); scatter3(X(:),Y(:),Z(:),S(:),C(:),filled), view(-60,60) 例 绘制三维散点图。 Matlab liti32 返回 绘制山区地貌图 要在某山区方圆大约27平方公里范围内修建一条公路 ，从山脚出发经过一个居民区，再到达一个矿区。横向纵 向分别每隔400米测量一次，得到一些地点的高程：(平面 区域0=x=5600,0=y=4800)，需作出该山区的地貌图和 等高线图。 返回 解 x=0:400:5600; y=0:400:4800; z=370 470 550 600 670 690 670 620 580 450 400 300 100 150 250;. 510 620 730 800 850 870 850 780 720 650 500 200 300 350 320;. 650 760 880 970 1020 1050 1020 830 900 700 300 500 550 480 350;. 740 880 1080 1130 1250 1280 1230 1040 900 500 700 780 750 650 550;. 830 980 1180 1320 1450 1420 1400 1300 700 900 850 840 380 780 750;. 880 1060 1230 1390 1500 1500 1400 900 1100 1060 950 870 900 930 950;. 910 1090 1270 1500 1200 1100 1350 1450 1200 1150 1010 880 1000 1050 1100;. 950 1190 1370 1500 1200 1100 1550 1600 1550 1380 1070 900 1050 1150 1200;. 1430 1430 1460 1500 1550 1600 1550 1600 1600 1600 1550 1500 1500 1550 1550;. 1420 1430 1450 1480 1500 1550 1510 1430 1300 1200 980 850 750 550 500;. 1380 1410 1430 1450 1470 1320 1280 1200 1080 940 780 620 460 370 350;. 1370 1390 1410 1430 1440 1140 1110 1050 950 820 690 540 380 300 210;. 1350 1370 1390 1400 1410 960 940 880 800 690 570 430 290 210 150; meshz(x,y,z),rotate3d x