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第六讲matlab的图形绘制功能 赵瑞 6 1离散数据和离散函数的可视化 一对实数 x y 可以表示为平面上的一个点 一对实数向量x x1 x2 xn T y y1 y2 yn T 可以表示平面上的一组点 MATLAB就是利用这种几何比拟法实现了离散数据的可视化 离散函数可视化的步骤是 先根据离散函数特征选定一组自变量x x1 x2 xn T 再根据所给离散函数yn f xn 算得相应的y y1 y2 yn T 然后在平面上几何的表现这组向量对 x y 例题 离散函数y n 自变量选取 10 10 用红色的星 表示 画坐标格 x轴标注 n y轴标注 y轴 图的标题 y n 建立非函数m文件absfun mn 10 10 产生一组自变量数据y abs n 计算向量n各点的函数值plot n y r 用红色的星表示向量对 x y gridon 画坐标格xlabel n 给x轴标注ylabel y轴 给y轴标注title y n 给图标注 注意 刚才的例子中出现这样几个函数abs x 求向量x各个元素的绝对值gridon 画坐标格xlabel 给x轴注释 用法见例题ylabel 给y轴注释 用法见例题title 给整个图注释 用法见例题plot 目前我们已经学习了它的两种用法1 plot x y 以向量x中的元素为横坐标 y中对应的元素为纵坐标画图 线性默认为蓝色的线2 plot x y r 第三个输入参数表示线型 用单引号引起来 r表示红色 表示形状是星常用的颜色 形状如下 6 2连续函数的可视化 连续函数可视化包含三个环节1 从连续函数获得一组采样数据 即选定一组自变量采样点 包括采样的起点 终点和采样步长 并计算相应的函数值2 离散数据的可视化3 图形上离散点的连续化显然 图像上的离散点不能很好的表现函数连续性 常用的处理方法有 对区间进行更细的分割 计算更多的点 以近似表现函数的连续变化 例题 1 y sin x sin 9x 在 0 取12个采样点建立m文件sinxsin9x mx linspace 0 pi 12 自变量取12个采样点y sin x sin 9 x 计算相应的函数值向量 注意 plot x y r 画图 用红色的点表示gridonaxis 0 pi 1 1 图形的坐标范围x轴 0 pi y轴 1 1 xlabel x轴 ylabel y轴 title 点过少的图形 gtext y sin x sin 9x 鼠标定位标注图形 图中十字交叉位置为鼠标所在之处 如果点击鼠标的左键 gtext命令后面的文字就被标注在图中这个位置 注意 两个新命令的用法axisgtext 6 3在同一个图上画n个曲线 已知n组向量对 x1 y1 线型s1 x2 y2 线型s2 xn yn 线型sn命令格式plot x1 y1 s1 x2 y2 s2 xn yn sn 例 在一个图中画两条曲线y sinx 0 pi y sin2x pi 2 pi 2 x1 0 pi 20 pi x2 pi 2 pi 20 pi 2 y1 sin x1 y2 sin 2 x2 plot x1 y1 r x2 y2 b legend sinx sin2x 在当前图形内建立一图例说明框 框内显示各字符串 并且图形的曲线与字符串依次对应 可用鼠标拖动图例框改变其位置 6 4在一个图中先画一个函数 然后接着画其他函数 例 在指令窗输入x 0 pi 30 pi y1 sin x plot x y1 r 回车后得到图形 接下来还想在这个图形上接着画y sin2x 继续在指令窗输入y2 sin 2 x holdonplot x y2 b 接下来用鼠标定位标注每个曲线 结束画图holdoff 6 5一个图形窗有多个子图 用subplot指令对图形窗分割例x 0 0 001 10 在一个图形窗口绘制四个子图 排列方式为两行两列 在一行一列的位置用蓝线画sinx 标题 子图 1 subplot 2 2 1 plot x sin x title 子图 1 在一行二列的位置用蓝线画sin10 x 标题 子图 2 subplot 2 2 2 plot x sin 10 x title 子图 2 在二行一列的位置用红星画sinx 标题 子图 3 subplot 2 2 3 plot x sin x r title 子图 3 在二行二列的位置用红色 画sin10 x 标题 子图 4 subplot 2 2 4 plot x sin 10 x r title 子图 4 6 5特殊图形绘制命令 1 bar x y 功能 绘制条状图例如 x 2 9 0 2 2 9 y exp x x bar x y 2 极坐标下的曲线绘制polar 功能 在 的范围内 的曲线图例如 t 0 0 1 8 pi r 2 sin t 2 polar t r title 双心脏线 3 填充多边形命令fill x y c 功能 填充由点 x1 y1 x2 y2 xn yn 构成的多边形 其颜色由c指明 x 1 5 y 0 1 1 1 0 fill x y r 饼图piepie 2435 香蕉 苹果 葡萄 西瓜 plot3命令将绘制二维图形的函数plot的特性扩展到三维空间图形 函数格式除了包括第三维的信息 比如Z方向 之外 与二维函数plot相同 plot3一般语法调用格式是plot3 x y z S 这里x y和z是向量或矩阵 S是可选的字符串 用来指定颜色 标记符号和 或线形 S可以省略 三维立体图形 三维螺旋线例子 t 0 pi 50 10 pi plot3 sin t cos t t grid 添加网格 重点掌握 absgridonxlabelylabeltitleplotaxisgtextlegendholdonholdoffsubplotplot3 练习 1 用红色线绘制2 作图 在一个图形窗口中画四幅图一行一列的位置绘制sin x cos x 0 x pi 要求 用蓝色 标题sin x cos x 标出x y轴一行二列绘制exp sin 3 x 0 x pi 要求 用红色线 标题exp sin 3 x 标出x y轴二行一列 0 4 画sin x 并在函数图上标注 y sin x x轴 y轴 标题为 正弦函数图象 二行二列 0 4 画cos x 并在函