讲学MATLAB作图讲义教材.ppt

后勤工程学院数学教研室数学建模与数学实验山东工商学院数学与信息科学学院 MATLAB作图MatlabMatlab作图作图二维图形三维图形图形处理实例作业 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2.符号函数(显函数、隐函数和参数方程)画图(1) ezplotezplot(x(t),y(t),tmin,tmax) 表示在区间tminttmax绘制参数方程 x=x(t),y=y(t)的函数图ezplot(f(x),a,b) 表示在axb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xminxxmax和 yminyymax绘制隐函数f(x,y)=0的函数图例 在0,pi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(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.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(myfun1,-1,2)Matlab liti43Matlab liti28解 输入命令: fplot(tanh(x),sin(x),cos(x),2*pi*-1 1 1 1)例 在-2,2范围内绘制函数tanh的图形Matlab liti42解 fplot(tanh,-2,2)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返回三维图形1、空间曲线2、空间曲面返回PLOT3(x,y,z,s) 空 间 曲 线 1、 一条曲线 例 在区间0，10*pi画出参数曲线x=sin(t),y=cos(t), 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 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X，Y=meshgrid(x,y)的作用是产生|y|行，|x|列的矩阵X,Y，其中X以向量x为行、Y以向量y为列的矩阵）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)返回空 间间 曲 面例 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（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(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=praks(X,Y); Meshz(X,Y,Z)例 绘peaks的网格图Matlab liti36返回在图形上加格栅、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1、在图图形上加格栅栅、图图例和标标注（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stringhh = ylabel(string): 在当前图形的y轴上加图例stringhh = title(string): 在当前图形的顶端上加图例stringhh = zlabel(string): 在当前图形的z轴上加图例string例 在区间0,2*pi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 onMatlab liti2 （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*pi画sin(x)，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)Matlab liti4返回定制图形坐标将坐标轴返回到自动缺省值Axis autox、y、z的最大、最小值3、图形保持(1) hold on hold off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,ro:) 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口(2) figure(h)例 区间0,2*pi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4、分割窗口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) 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(2,2,1);plot(x,y),title(sin(x) 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） 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(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用空间矢量表示的，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）返回返回实验作业1、在同一平面中的两个窗口分别画出心形线和马鞍面要求： 1、在图形上加格栅、图例和标注2、定制坐标3、以不同角度观察马鞍面2、以不同的视角观察球面 和 圆柱面 所围区域。