试验二MATLAB绘制图形

试验二MATLAB绘制图形（一）试验类型：验证性（二）试验类别：基础试验（三）试验学时数：2学时.一、二维图形试验内容二、三维图形一、二维图形1、基本二维绘图吩咐(1)plot函数plot(x)：缺省自变量的绘图格式，x可为向量或矩阵.当x为向量时，以x元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标绘图.当x为实矩阵时，按列绘制曲线，每列的元素值为纵坐标，相应元素下标为横坐标.当x为m×n矩阵时，就有n条曲线.例1x为向量时,plot(x)clearx=[3576122415336972];plot(x)（2）plot(x,y)：基本格式，x和y可为向量或矩阵.1.假如x，y是同维向量，以x元素为横坐标，以y元素为纵坐标绘图.2.假如x是向量，y是有一维与x元素数量相等的矩阵，则以x为共同横坐标，y元素为纵坐标绘图，曲线数目为y的另一维数.3.假如x，y是同维矩阵，则按列以x，y对应列元素为横、纵坐标绘图，曲线数目等于矩阵列数.例2x，y是同维向量时,plot（x，y）clearx=(0:pi/10:2*pi);y=sin(x);plot(x,y)例3在0≤x≤2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx).x=(0:pi/100:2*pi);y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)例4绘制曲线t=(0:0.1:2*pi);x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y)2、多条曲线绘图格式plot(x1,y1,x2,y2,…)：.在同一坐标系中绘制多个图形，以x1，x2…元素为横坐标值，对应的y1，y2…元素为纵坐标绘图。注；

x=linspace(0,7)%在0到7之间等分取100个分点例5程序如下:clear%可不写x=linspace(0,7);y1=sin(2*x);y2=sin(x.^2);y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x,y2,x,y3)例6分析下列程序绘制的曲线.x1=linspace(0,2*pi);x2=linspace(0,3*pi);x3=linspace(0,4*pi);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[x1;x2;x3]';y=[y1;y2;y3]';plot(x,y,x1,y1-1)3、函数plot(x,y,’s’)plot(x,y,’s’)---开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色、线型及标示符号，由一对单引号括起来.plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’,…)图形颜色、标记和线形参数表色彩字符所定颜色线型字符线型格式标记符号数据点形式标记符号数据点形式y黄-实线（默认）.点<左三角形m紫:点线o圆s方形c青-.点划线x叉号d菱形r红--虚线+加号h六角星g绿*星号p五角星b篮v下三角形w白^上三角形k黑>右三角形数据点形式

square方形diamond菱形pentagram五角星hexagram六角星例7>>x=linspace(0,7);>>y1=sin(2*x); %曲线1：红色实线，+号显示数据点>>y2=sin(x.^2); %曲线2：黑色点线，*号显示数据点>>y3=(sin(x)).^2; %曲线3：蓝色虚线，上三角形显示数据点>>plot(x,y1,'r+-',x,y2,'k*:',x,y3,'b--^')2、对函数自适应采样的绘图函数fplot指令用来自动画一个已定义的函数分布图，而无须产生绘图所要的一组数据做为变量.接受自适应步长限制来画出函数的示意图，在函数变更激烈的区间，接受小的步长，否则接受大的步长.总之，使计算量与时间最小，图形尽可能精确.fplot函数调用格式：fplot(fname,lims,tol,选项)其中fname为函数名，以字符串形式出现，lims为x,y的取值范围，tol为相对允许误差，其系统默认值为2e-3.选项定义与plot函数相同.例8用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(πx))的曲线.程序如下： fplot('cos(tan(pi*x))',[0,1],1e-4)subplot函数调用格式： subplot(m,n,p) 该函数将当前图形窗口分成m×n个绘图区，即每行n个，共m行，区号按行优先编号，且选定第p个区为当前活动区.在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形.3、图形窗口的分割接受图形窗口分割方法进行比较显示cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=cos(t+pi/2);y4=cos(t+pi);subplot(2,2,1);plot(t,y1);%将图形窗口分割成两行两列，y1为第1行第1列subplot(2,2,2);plot(t,y2);%将图形窗口分割成两行两列，y2为第1行第2列subplot(2,2,3);plot(t,y3);%将图形窗口分割成两行两列，y3为第2行第1列subplot(2,2,4);plot(t,y4);%将图形窗口分割成两行两列，y4为第2行第2列绘制图形如下4、特殊的二维函数吩咐其它坐标系下的二维数据曲线图1）对数坐标 绘制对数和半对数坐标曲线的函数， 其调用格式为： semilogx(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…) semilogy(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…) loglog(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)例9在对数坐标系中绘图.clearx=logspace(-1,2); %在10^(-1)到10^2之间产生50个对数等分的行向量subplot(1,2,1);loglog(x,10*exp(x),'-p')gridon%在所画出的图形坐标中加入栅格subplot(1,2,2);semilogx(x,cos(10.^x))gridon%在所画出的图形坐标中加入栅格

绘制图形如下clearx=logspace(-1,2);%在10^(-1)到10^2之间产生50个对数等分的行向量subplot(121);loglog(x,10*exp(x),'-p')subplot(122);semilogx(x,cos(10.^x))假如在图中不加栅格程序如下：绘制图形如下：2）极坐标图polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式：polar(theta,rho,选项)其中theta为极坐标极角，rho为极坐标半径，选项的内容与plot函数相像例10绘制r=sin(t)cos(t)的极坐标图，并标记数据点.程序如下：t=0:pi/50:2*pi;r=sin(t).*cos(t);polar(t,r,'-*');例11画出一花瓣状图形theta=(-pi:0.01:pi);rho(1,:)=2*sin(5*theta).^2;rho(2,:)=cos(10*theta).^3;rho(3,:)=sin(theta).^2;rho(4,:)=5*cos(3.5*theta).^3;fori=1:4%极坐标图形输出函数polar(theta,rho(i,:)) pauseend3）设定轴的范围axis（[xminxmaxyminymax]）4）文字标示gtext(‘字符串’)％利用鼠标在图形的某一位置标示字符串.

title(‘字符串’)％在所画图形的最上端显示说明该图形标题的字符串.xlabel(‘字符串’)，ylabel(‘字符串’)％设置x，y坐标轴的名称.text(x,y,s); ％指定位置加标注axissquare %将图形设置为正方形5）legend(‘字符串1’,‘字符串2’,…,‘字符串n’)在屏幕上开启一个小视窗，然后依据绘图吩咐的先后次序，用对应的字符串区分图形上的线.

6）surf（x,y.z.c）绘制表面图和亮度5、图形修饰与限制title——给图形加标题xlable——给x轴加标注ylable——给y轴加标注text——在图形指定的随意位置加标注gtext——利用鼠标将标注加到图形随意位置gridon——打开坐标网格线gridoff——关闭坐标网格线legend——添加图例axis——限制坐标轴刻度例12绘制正弦和余弦曲线，并加入网格和标注t=(0:0.1:10);y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,'r',t,y2,'b--');x=[1.7*pi;1.6*pi];y=[-0.3;0.7];s=['sin(t)';'cos(t)'];text(x,y,s); ％指定位置加标注title('正弦和余弦曲线'); ％标题legend('正弦','余弦') %添加图例注解xlabel('时间') ％x坐标名ylabel('正弦&余弦') ％y坐标名gridon %添加网格axissquare %将图形设置为正方形6、接受hold函数对图形进行比较显示cleart=0:pi/10:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);y3=sin(t)-cos(t);plot(t,y1);holdon; %后续图形叠加显示plot(t,y2);holdon;plot(t,y3); 二、三维图形1、基本的三维绘图吩咐三维曲线图 plot3函数可以绘制三维曲线: plot3(x1,y1,z1,'s1',x2,y2,z2,'s2'…)例13函数plot3绘制的三维曲线图 clear t=0:pi/50:10*pi; plot3(t,sin(t),cos(t),'r:') gridon%添加网格

三维网格图 mesh函数为数据点绘制网格线： mesh(z)——z为n×m的矩阵，x与y坐标为元素的下标位置 mesh(x,y,z)——x,y,z分别为三维空间的坐标位置三维曲面图 三维曲面的绘图是由surf函数完成的，用法和mesh类似。z=3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2)(y+1).^2)...-10*(x/5-x.^3-y.^5).*exp(-x.^2-y.^2)...-1/3*exp(-(x+1).^2-y.^2)peaks(40);%peaks可产生一个凹凸有致的曲面注：其方程式为：例14分别用mesh函数和surf函数绘制高斯矩阵clearz=peaks(40);%peaks可产生一个凹凸有致的曲面mesh(z); %网格线figure; %产生新的图形窗口surf(z) %着色表面图视察点clearz=peaks(40);subplot(2,2,1); mesh(z);%绘制子图1（默认视点）subplot(2,2,2);mesh(z);view(-15,60); %指定子图2的视点subplot(2,2,3);mesh(z);view(-90,0); %指定子图3的视点subplot(2,2,4);mesh(z);view(-7,-10) %指定子图4的视点例15peaks(40);shadinginterp;%曲面的颜色更加柔顺平滑colormap(hot)%涂颜色

例16peaks(40);colormap(hot);colorbar('horiz');figure(2);colormap(cool);colorbar('horiz')加水平颜色条.例17绘制三维球面[x,y,z]=sphere(30);%30是画出来的球面的经纬分面数...30的话就是30个经度,30个纬度

surf(x,y,z);%着色表面图例18绘出对数函数的图形.【Matlab源程序】z=cplxgrid(20);w=log(z);fork=0:3w=w+i*2*pi;surf(real(z),imag(z),imag(w),real(w));holdontitle('Lnz')endview(-75,30)

绘图结果如下：例19探讨电偶极子(Diploe)所产生的电势和电场强度.设在处有电荷

则在电荷,在处有电荷所在平面上任何一点的电势为

,其中【Matlab源程序】依据解析函数理论中求复势的方法,可由等势线求出电力线方程.下面给出计算机仿真方法求解：仿真(MATLAB)程序和