数学实验第二讲-图形绘制

MathematicsLaboratory阮小娥博士数学实验阮小娥教授Fallsemester,2014应数31,信计31,统计31Email:wruanxe@Tel维、三维图形绘制二维图形绘制1

fplot(fname，lims)绘制区域为lims=[xmin，xmax]，orlims=[xmin，xmax，ymin，ymax]

fname可以是一个函数名，如sin(x)，tan(x)等；也可以是参数x的函数表达式，如sin(2*x)；也可以是一个用方括号括起的函数组，如[sin(x),cos(x)]。如果在fname中使用向量的形式给出多个函数，可以绘制多重图：fplot('sin(x)',[-2*pi,2*pi],'m*--')fplot('[sin(x),cos(x)]',[-2*pi,2*pi],‘bo-’)%多条线型和颜色相同1二维图形简捷绘制2

ezplot(fname，lims)绘制区域为lims=[xmin，xmax];orlims=[xmin，xmax，ymin，ymax];

fname可以是一个函数名，如sin(x)，tan(x)等；也可以是带上参数x的函数表达式，如sin(2*x)；也可是隐函数或参数曲线。但不能有线型和颜色选项ezplot(‘sin(x)’,[-2*pi,2*pi])；

%区间可缺省，默认范围为[-2*pi,2*pi]ezplot('x^2/3^2+y^2/4^2-1',[-4,4,-5,5])ezplot('sin(3*t)*cos(t)','sin(3*t)*sin(t)',[0,pi])2ymcrgbwk黄色紫色青色红色绿色蓝色白色黑色.ox+*-:-.--点圆圈x标记+标记*标记实线点线点划线虚线点线的颜色代码与线型代码如表：

3plot命令根据给定的x-y点的坐标绘制坐标图形。结果x，y均是长度为n的实向量，plot(x,y)将绘制点(x1,y1)，(x2,y2)，…，(xn,yn)的图形。如果没有指定x坐标，plot(y)函数将按照y的下标为横

坐标绘制一个y中元素的线形图。例如y=[0,1.48,0.84,1,0.91,6.14]plot(y,'m+-.')Matlab会产生一个图形窗口，

x和y轴的坐标是由计算机自动绘出的。4二维图形绘制3

plot(x1,y1,’r*’,x2,y2,’b+’)例2.画y=x^2曲线解:t=0:0.5:7;z=t.^2;holdon%图形保持

plot(t,z,'bo--')%画y=x^2曲线plot(t,2*z,'r*-.')%画y=2*x^2曲线holdoff%图形保持关闭

例1绘制正弦曲线的图形x=linspace(0,2*pi,30);%按分点赋值y=50*sin(x);plot(x,y);%画正弦曲线

%plot(x,y,'r*')5title图形标题xlabelX坐标轴标注ylabelY坐标轴标注text标注数据点grid给图形加上网络holdon/off保持/关闭图形窗口的图象

例3：画正弦函数的图形t=0:0.05:4*pi;y=sin(t);plot(t,y,'+r')gridxlabel('t=0:0.05:4pi')ylabel('y=sin(x)')6x=0:0.1*pi:2*pi;%定义自变量x的取值及范围y=sin(x);z=cos(x);%求函数值

subplot(1,2,1);%1*2的第一帧子图plot(x,y,x,z);%按照默认的线型和颜色描图subplot(1,2,2);%1*2的第二帧子图plot(x,y,‘k:’,x,z,‘r-’);%按照指定的线型和颜色描图holdon%将以上最近的图保持住plot(x,y,‘bo’,x,z,‘k+’);%重画1*2的第二帧子图holdoff%取消图形保持例4：（分子图形窗口，用多种方式实现）上正弦、余弦曲线（分子图形窗口，画出7闭合图形的填充：

fill(x,y)例5：

填充一正方形

h1=figure;

%开辟图形窗口，返回其图标识号（句柄）h1

x=[0,1,1,0,0];

%闭合图形的顶点横坐标向量

y=[0,0,1,1,0];

%闭合图形的顶点纵坐标向量

fill(x,y,‘b’)

%填充闭合图形（用蓝颜色）

axis([-12-12]);

%设置坐标轴取值范围

8极坐标绘图:polar(theta,rho)例6:画极坐标方程所表示的曲线h2=figure;

%开辟图形窗口，%返回其图标识号（句柄）h2

theta=linspace(0,2*pi);

rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);

polar(theta,rho,’r’);

%绘制相应的极坐标方程图形（用红颜色）

title(‘Polarplotofsin(2*theta)cos(2*theta)’);

%添加图形标题set(h2,’linewidth’,3);%图形窗口中曲线加粗:

9绘制直方图:bar(x,y)；

阶梯图:stairs(x,y)在[-2.5,2.5]上画出函数的直方图和阶梯图。

x=linspace(-2.5,2.5,20);%产生横坐标x向量

y=exp(-x.*x);%生成函数值向量

h1=subplot(1,2,1);%开辟第一个图形窗口，返回其句柄h1

bar(x,y)%画出直方图

title(‘BarChartofaBellCurve’)%添加图形标题

h2=subplot(1,2,2);%开辟第二个图形窗口，返回其句柄h2

stairs(x,y)%画出阶梯图

title(‘StairsPlotofaBellCurve’)%添加图形标题例7：1011(2)三维图形

三维曲线:plot3(x,y,z,’s’)当x，y，z是同维向量时，分别为横、纵、竖坐标绘图当x,y,z是同维矩阵时,分别以对应的列向量为横纵竖坐标绘图。

绘制曲线的条数等于矩阵的列数。plot3(x1,y1.z1.’s1’,x2,y2,z2,’s2’,…，xn,yn,zn,’sn’)

用于绘制多条曲线。

例8：绘出螺旋线ｘ＝2cost，y=2sint，z=8*t的图形解：t=0:0.25:5*pi;x=2*cos(t);y=2*sin(t);z=8*t;plot3(x,y,z,'r+--')gridxlabel('x轴');ylabel('y轴');zlabel('z轴')

12mesh(z)语句可以给出矩阵z元素的三维网线图，网格表面由矩阵z在x-y坐标平面上的值所决定，以z中元素的列、行下标为横纵坐标。mesh(x,y,z)表示分别以x，y，z对应的元素为横、纵、竖坐标绘制网线图，也可以选择颜色等。

surf(X,Y,Z)绘制三维光滑曲面例9．

绘制函数的图形13

x=-8:0.5:8;y=2*x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(y))';

R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;

Z=sin(R)./R;

surf(Z);%mesh(Z)

xlabel('x轴');ylabel('y轴');zlabel('z轴')

14x=linspace(-1,1,60);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;i=find(Z>1+eps);Z(i)=NaN;i=find(Z>=0.95&Z<=1+eps)Z(i)=1;t=linspace(0,2*pi,30);X1=sin(t);Y1=cos(t);Z1=ones(size(t));subplot(1,2,1)mesh(X,Y,Z);holdonplot3(X1,Y1,Z1);

holdoffsubplot(1,2,2)surf(X,Y,Z);holdon

plot3(X1,Y1,Z1);holdoffshadingflat;例10：

在圆形域上绘制旋转抛物面：1516x=-4:0.1:4;y=x;[mx,my]=meshgrid(x,y);mz=mx.^2-my.^2;