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,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,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,Matlabliti1,2.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tminttmax绘制参数方程x=x(t),y=y(t)的函数图,ezplot(f(x),a,b)表示在axb绘制显函数f=f(x)的函数图,ezplot(f(x,y),xmin,xmax,ymin,ymax)表示在区间xminxxmax和ymin6);%确定超出-6.6范围的各点下标ZZ(ii)=zeros(size(ii);%强制为0surf(X,Y,ZZ),shadinginterp;colormap(copper)light(position,0,-15,1);lightingphongmaterial(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)gridoff,boxon,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,clfx,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);shadinginterp;pause(5);i=find(x=0,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,clfx,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colorbarshadinginterpcolormaphsvxlabel(x),ylabel(y),zlabel(z)title(Thecolor-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(Polarplotofsin(2*theta).*cos(2*theta);,Matlabliti15,2、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：loadseamountscatter(x,y,5,z),Matlabliti29,3、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)colormapcool,Matlabliti34,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：contour3(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(contour3ofpeaks);subplot(1,2,2)contour(x,y,z,16,s)grid,xlabel(x-axis),ylabel(y-axis)title(contourofpeaks);,Matlabliti18,3、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(:)*.5x(:)*.75x(:);Y=y(:)*.5y(:)*.75y(:);Z=z(:)*.5z(:)*.75z(:);S=repmat(1.75.5*10,prod(size(x),1);C=repmat(123,prod(size(x),1);scatter3(X(:),Y(:),Z(:),S(:),C(:),filled),view(-60,60),例绘制三维散点图。,Matlabliti32,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=370470550600670690670620580450400300100150250;.510620730800850870850780720650500200300350320;.650760880970102010501020830900700300500550480350;.740880108011301250128012301040900500700780750650550;.830980118013201450142014001300700900850840380780750;.88010601230139015001500140090011001060950870900930950;.9101090127015001200110013501450120011501010880100010501100;.9501190137015001200110015501600155013801070900105011501200;.143014301460150015501600155016001600160015501500150015501550;.1420143014501480150015501510143013001200980850750550500;.138014101430145014701320128012001080940780620460370350;.13701390141014301440114011101050950820690540380300210;.13501370139014001410960940880800690570430290210150;meshz(x,y,z),rotate3dxlabel(X),ylabel