精编制作MATLAB作图(超详细)PPT课件

1、 数学建模 数学建模与数学实验 MATLAB作图 数学建模 二维图形三维图形图形处理 实例 作业 特殊二 三维图形 数学建模 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 y 黄色 点 连线 m 洋红 o 圈 短虚线 c 蓝绿色 x x 符号 长短线 r 红色 加号 长虚线 1 曲线图 数学建模 例 在 0 2 用红线画sin x 用绿圈画cos x x linspace 0 2 pi 30 30等分 y sin x z cos x plot x y r x z go 解 MATLAB liti1 数学建模 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tmin t tmax绘制参数方程 x x t y y

2、 t 的函数图 ezplot f x a b 表示在a x b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xmin x xmax和 ymin y ymax绘制 隐函数f x y 0的函数图 数学建模 例 在 0 上画y cos x 的图形 解 输入命令 ezplot sin x 0 pi MATLAB liti25 解 输入命令 ezplot cos t 3 sin t 3 0 2 pi MATLAB liti41 解 输入命令 ezplot exp x sin x y 2 0 5 0 2 MATLAB liti40 数学建模 2 fplot 注意 1 fun必须是M文件的函数名或是独立变量为 x的字符串 2 fplot函数不能画参数方程和隐函数图形 但在一个图上可以画多个图形 fplot fun lims 表示绘制字符串fun指定的函数在 lims xmin xmax 的图形 数学建模 解 先建M文件myfun1 m function Y myfun1 x Y exp 2 x sin 3 x 2 再输入命令 fplot

3、myfun1 1 2 MATLAB liti43 MATLAB liti28 解 输入命令 fplot tan x sin x cos x 2 pi 1 1 1 1 例 在 2 2 范围内绘制函数tan的图形 解 fplot tan 2 2 MATLAB liti42 数学建模 3 对数坐标图 在很多工程问题中 通过对数据进行对数转换可以 更清晰地看出数据的某些特征 在对数坐标系中描绘数 据点的曲线 可以直接地表现对数转换 对数转换有双对 数坐标转换和单轴对数坐标转换两种 用loglog函数 可以实现双对数坐标转换 用semilogx和semilogy 函数可以实现单轴对数坐标转换 loglog Y 表示 x y坐标都是对数坐标系 semilogx Y 表示 x坐标轴是对数坐标系 semilogy 表示y坐标轴是对数坐标系 plotyy 有两个y坐标轴 一个在左边 一个在右边 数学建模 例 用方形标记创建一个简单的 loglog 解 输入命令 x logspace 1 2 loglog x exp x s grid on 标注格栅 MATLAB liti37 例 创建一个简单的半对数坐

4、标图 解 输入命令 x 0 1 10 semilogy x 10 x MATLAB liti38 例 绘制y x3的函数图 对数坐标图 半对数坐标图 MATLAB liti22 返回 数学建模 三维图形 1 空间曲线 2 空间曲面 返回 数学建模 plot3 x y z s 空 间 曲 线 1 一条曲线 例 在区间 0 10 画出参数曲线 x sint y cost z t MATLAB liti8 解 t 0 pi 50 10 pi plot3 sin t cos t t rotate3d 旋转 n维向量 分别表示曲 线上点集的横坐标 纵 坐标 函数值 指定颜色 线形等 数学建模 plot3 x y z 2 多条曲线 例 画多条曲线观察函数Z X Y 2 这里meshgrid x y 的作用 是产生一个以向量x为列 向量y 为行的矩阵即41 61矩阵 MATLAB liti9 其中x y z是都是m n矩阵 其对应的每一列表示一条曲线 解 x 3 0 1 3 y 1 0 1 5 X Y meshgrid x y Z X Y 2 plot3 X Y Z 返回 数学建模 空 间 曲 面

5、例 画函数Z X Y 2 的图形 解 x 3 0 1 3 y 1 0 1 5 X Y meshgrid x y Z X Y 2 surf X Y Z shading flat 将当前图形变得平滑 MATLAB liti11 1 surf x y z 画出数据点 x y z 表示的曲面 数据矩阵 分别表示 数据点的横坐标 纵 坐标 函数值 数学建模 2 mesh x y z 解 x 3 0 1 3 y 1 0 1 5 X Y meshgrid x y Z X Y 2 mesh X Y Z MATLAB liti24 例 画出曲面Z X Y 2在不同视角的网格图 画网格曲面 数据矩阵 分别表示 数据点的横坐标 纵 坐标 函数值 数学建模 3 meshz X Y Z 在网格周围画一个curtain图 如 参考平面 解 输入命令 X Y meshgrid 3 125 3 Z peaks X Y meshz X Y Z 例 绘peaks的网格图 MATLAB liti36 返回 数学建模 在图形上加格栅 图例和标注 定制坐标 图形保持 分割窗口 缩放图形 改变视角 图形处理 返回 动 画 数学建

6、模 1 在图形上加格栅 图例和标注 1 GRID ON 加格栅在当前图上 GRID OFF 删除格栅 处理图形 2 hh xlabel string 在当前图形的x轴上加图例string hh ylabel string 在当前图形的y轴上加图例string hh title string 在当前图形的顶端上加图例string hh zlabel string 在当前图形的z轴上加图例string 数学建模 例 在区间 0 2 画sin x 的图形 并加注图例 自变量 X 函数Y 示意图 并加格栅 解 x linspace 0 2 pi 30 y sin x plot x y xlabel 自变量X ylabel 函数Y title 示意图 grid on MATLAB liti2 数学建模 3 hh gtext string 命令gtext string 用鼠标放置标注在现有的图上 运行命令gtext string 时 屏幕上出现当前图形 在 图形上出现一个交叉的十字 该十字随鼠标的移动移动 当按下鼠标左键时 该标注string放在当前十交叉的位 置 例 在区间 0 2 画sin x

7、 并分别标注 sin x cos x 解 x linspace 0 2 pi 30 y sin x z cos x plot x y x z gtext sin x gtext cos x MATLAB liti3 返回 数学建模 2 定制坐标 Axis xmin xmax ymin ymax zmin zmax 例 在区间 0 005 0 01 显示sin 1 x 的图形 解 x linspace 0 0001 0 01 1000 y sin 1 x plot x y axis 0 005 0 01 1 1 此处 与matlab中不相同 MATLAB liti4 返回 定制图形坐标 将坐标轴返回到自动缺省值 Axis auto x y z的最大 最小值 数学建模 3 图形保持 1 hold on hold of 例 将y sin x y cos x 分别用点和线画出在同一屏幕上 解 x linspace 0 2 pi 30 y sin x z cos x plot x z hold on Plot x y MATLAB liti5 保持当前图形 以便继续画图到当前图上 释放当前图形窗

8、口 数学建模 2 figure h 例 区间 0 2 新建两个窗口分别画出y sin x z cos x 解 x linspace 0 2 pi 100 y sin x z cos x plot x y title sin x pause figure 2 plot x z title cos x MATLAB liti6 返回 新建h窗口 激活图形使其可见 并把它置 于其它图形之上 数学建模 4 割窗口 h subplot mrows ncols thisplot 划分整个作图区域为mrows ncols块 逐行对块访问 并激活第thisplot块 其后的作图语句将图形画在该块上 激活已划分为mrows ncols块的屏幕中的第thisplot块 其后的作图语句将图形画在该块上 命令Subplot 1 1 1 返回非分割状态 subplot mrows ncols thisplot subplot 1 1 1 数学建模 解x linspace 0 2 pi 100 y sin x z cos x a sin x cos x b sin x cos x eps subplot 2 2

9、1 plot x y title sin x 此处标点错 subplot 2 2 2 plot x z title cos x subplot 2 2 3 plot x a title sin x cos x subplot 2 2 4 plot x b title sin x cos x 例 将屏幕分割为四块 并分别画出y sin x z cos x a sin x cos x b sin x cos x MATLAB liti7 返回 数学建模 5 缩放图形 zoom on 单击鼠标左键 则在当前图形窗口中 以鼠标点中的点为 中心的图形放大2倍 单击鼠标右键 则缩小2倍 解 x linspace 0 2 pi 30 y sin x plot x y zoom on MATLAB liti13 例 缩放y sin x 的图形 zoom off 为当前图形打开缩放模式 关闭缩放模式 返回 数学建模 6 改变视角view 1 view a b 命令view a b 改变视角到 a b a是方位角 b为仰角 缺省视角为 37 5 30 x 3 0 1 3 y 1 0 1 5 X Y mes

10、hgrid x y Z X Y 2 subplot 2 2 1 mesh X Y Z subplot 2 2 2 mesh X Y Z view 50 34 subplot 2 2 3 mesh X Y Z view 60 70 subplot 2 2 4 mesh X Y Z view 0 1 1 MATLAB liti10 例 画出曲面Z X Y 2在不同视角的网格图 view用空间向量表示的 三个量只关心它们的比例 与数 值的大小无关 x轴view 1 0 0 y轴view 0 1 0 z 轴view 0 0 1 2 view x y z 返回 数学建模 7 动画 Moviein getframe movie 函数Moviein 产生一个帧矩阵来存放动画中的帧 函 数getframe对当前的图像进行快照 函数movie 按顺序 回放各帧 MATLAB liti14 返回 例 将曲面peaks做成动画 解 x y z peaks 30 surf x y z axis 3 3 3 3 10 10 m moviein 100 for i 1 100 view 37 5 24 i 1 3

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