实验二 用matlab绘制一元函数与二元函数的图象.doc

实验二 用matlab绘制一元函数与二元函数的图象1平面曲线的表示形式对于平面曲线，常见的有三种表示形式，即以直角坐标方程，以参数方程，和以极坐标表示等三种形式。2曲线绘图的MATLAB命令MATLAB中主要用plot,fplot二种命令绘制不同的曲线。plot(x,y) 作出以数据(x(i),y(i)为节点的折线图，其中x,y为同维数的向量。plot(x1,y1,x2,y2,)作出多组数据折线图fplot(fun,a,b)作出函数fun在区间a,b上的函数图。可以用help plot, help fplot查阅有关这些命令的详细信息例16.2.1 作出函数的图形，并观测它们的周期性。先作函数在上的图形，用MATLAB作图的程序代码为：x=linspace(-4*pi,4*pi,300); %产生300维向量xy=sin(x);plot(x,y) %二维图形绘图命令结果如图1.1，上述语句中%后面如“%产生300维向量x”是说明性语句，无需键入。图1.1 的图形此图也可用fplot命令，相应的MATLAB程序代码为：clear; close; %clear清理内存；close关闭已有窗口。fplot(sin(x),-4*pi,4*pi)结果如图1.2.图1.2 的图形如果在同一坐标系下作出两条曲线和在上的图形，相应的MATLAB程序代码为：x=-2*pi:2*pi/30:2*pi; %产生向量xy1=sin(x); y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2,:) %:表示绘出的图形是点线结果如图1.其中实线是的图形，点线是的图形。图1. 的图形 3.线型、标记和颜色的控制符号颜色符号标记符号线型b蓝色.点实线g绿色。圆圈：点线r红色叉号.点划线c青色星号虚线m紫红色s正方形y黄色d菱形k黑色v三角形（下）w白色三角形（上）p五角星h六边形 例16.2.2将例1得到的图形用不同的线型及颜色加以绘制。x=-2*pi:2*pi/30:2*pi; %产生向量xy1=sin(x); y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2,gp) % gp表示绘出的图形是绿色五角星线结果如图1.4 例16.2.3 作出以极坐标方程表示的心脏线相应的MATLAB程序代码为：clear; close;t=0:2*pi/30:2*pi;r=1+cos(t);x=r.*cos(t); y=r.*sin(t); %极坐标转化为直角坐标plot(x,y)结果如图1.5图1.5心脏线3曲面绘图的MATLAB命令MATLAB中主要用mesh,surf命令绘制二元函数图形。mesh(x,y,z) 画网格曲面，这里x,y,z是三个数据矩阵，分别表示数据点的横坐标，纵坐标和函数值，该命令将数据点在空间中描出,并连成网格。surf(x,y,z) 画完整曲面,这里x,y,z是三个数据矩阵，分别表示数据点的横坐标，纵坐标和函数值，该命令将数据点所表示曲面画出。可以用help mesh, help surf查阅有关这些命令的详细信息例16.2.4 画出函数的图形,不妨将区域限制在。用MATLAB作图的程序代码为：clear; x=-3:0.1:3; %x的范围为-3,3y=-3:0.1:3; %y的范围为-3,3X,Y=meshgrid(x,y); %将向量x,y指定的区域转化为矩阵X,YZ=sqrt(X.2+Y.2); %产生函数值Zmesh(X,Y,Z)结果如图5.1。图5.1是网格线图,如果要画完整的曲面图,只需将上述的MATLAB代码mesh(X,Y,Z)改为surf(X,Y,Z), 结果如图5.2 图5.1 锥面图5.2 锥面要画等高线,需用contour,contour3命令.其中contour为二维等高线, contour3为三维等高线,如画图5.1的三维等高线, MATLAB代码为：clear; x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:3;X,Y=meshgrid(x,y);Z=sqrt(X.2+Y.2);contour3(X,Y,Z,10) %画10条等高线xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis),zlabel(Z-axis) %三个坐标轴的标记title(Contour3 of Surface) %标题grid on %画网格线结果如图5.3.图5.3 等高线如画图5.1的二维等高线, MATLAB代码为：clear; x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3;X,Y=meshgrid(x,y); Z=sqrt(X.2+Y.2); contour(X,Y,Z,10)xlabel(X-axis),ylabel(Y-axis)title(Contour of Surface)grid on结果如图5.4.图5.4 等高线如果要画的等高线，则用命令clear; x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3;X,Y=meshgrid(x,y); Z=sqrt(X.2+Y.2); contour(X,Y,Z,1 1)结果如图5.5。图5.5 等高线习题16-21.