MATLAB课件 第七章 数学图形的绘制.doc

第七章 数学图形的绘制　 MATLAB的图形处理功能就是用数学图形来反映数据之间存在的客观规律，应用MATLAB可以实现各种二维图形和三维图形的绘制、控制以及表现本章将介绍MATLAB的基本图形的处理功能7.1 二维图形绘制7.1.1 基本图形函数　　1. plot绘图函数（数值绘图）　　MATLAB最基本、最重要的绘图命令就是plot绘图函数它有多种基本的调用格式plot(Y) % 如果Y是实数，Y的值就是它的列(column)坐标；Y的对应下标就是它的横坐标；如果是复数，则相当于 plot(real(Y),imag(Y))plot(X,Y,...) % 绘制X为横坐标，Y为纵坐标的数学图形plot(X,Y,X1,Y1...) % 同时绘制Y对X，Y1对X1的数学图形plot(X,Y,LineSpec,...)% 绘图不同线型、标识、颜色等的数学图形例7.1】>> Y=[1 3 5 7];plot(Y,'ro')回车后可得如下图形：图7.1从图中可以看出，数值：1 3 5 7的横坐标分别为：1 2 3 4【例7.2】 t=0:0.01:10; y=sin(t); Y=cos(t).*sin(2*t); plot(t,y,'rd:',t,Y,'bo')MATLAB窗口将显示图7.2所示的函数曲线图形，其横坐标是t，纵坐标是y和Y。

图7.2另外， plot函数使用了描述颜色的参数和数据线型的参数，这将在后面会陆续介绍例7.3】 x=-12:0.5:12;x=x+eps;y=sin(x)./x;plot(x,y)图7.32. subplot图形函数（分割图形窗口）　　MATLAB在绘图过程中，会自动弹出图形窗口（Figure），如果要在图形窗口中独立地显示多幅数学图形，则可以使用图形窗口分割命令subplot图形窗口分割命令subplot有多种格式，具体举例说明如下 【例7.4】subplot(2,2,1); ％将整个绘图窗口分为2纵2横四个窗口，这是第1个（1,1）窗口，即左上角的窗口，图7.4所示图7.4subplot(2,3,4); ％将整个绘图窗口分为2行3列六个窗口后，取第4个窗口还可以采用另一种比较自由的窗口分割语句格式： subplot('Position',[left bottom width height])例如subplot('Position',[ 0.27 0.38 0.50 0.37 ]);　　 ％按照中括号里给出的四个元素的向量分割图形区四个元素依次为左边线、底边线、宽度、高度，其数值是所占整个绘图区间（归整为［0,1］）的比例值，分割结果如图7.5所示。

这个方式在界面的可视化设置里很有用图7.53. fplot和 ezplot绘图函数（符号绘图）对于符号函数和变化剧烈的函数以及隐函数，可用fplot和ezplot进行较精确的绘图1) fplot函数格式fplot(‘f’,limits)为在指定的范围limits=[a,b,c,d]内画出函数名为f的一元函数图a,b为横轴的范围，c,d为纵轴的范围，必须指明范围，否则出错例7.5】用fplot命令描绘符号函数的数学图形subplot(2,2,1), fplot('-x^2+1',[-1 1]) subplot(2,2,2), fplot('x^2+2*x+1',[-4 2],'r')subplot(2,2,3), fplot('[tan(x),sin(x),cos(x)] ',2*pi*[-1 1 -1 1])subplot(2,2,4), fplot('cos(1 ./ x)', [0.01 0.1])图7.62)ezplot函数格式ezplot(‘f’) % 在[-2π < x < 2π]的范围里对函数f = f(x)作图ezplot(‘f’,[min,max]) % 在[min< x < max]的范围里对函数f = f(x)作图ezplot(‘f(x,y)’,[xmin,xmax,ymin,ymax]) % 在[min < x < max,min < y

subplot(3,3,1), ezplot('cos(x)') %绘制cos(x)曲线,-2p

plot与fplot绘图可对图形的线形、颜色做出控制，ezplot则不能注2：ezplot('cos(x)')，可不带区间，缺省为[-2π < x < 2π]fplot(‘cos(x)’,[-2,2])必须带区间例7.7】>> ezplot('y^5+2*y-x-3*x^7',[-10,10])图7.84. line绘图函数在MATLAB中，绘制直线，使用line命令例7.8】>> line([0,4],[0,8]) % 绘制点（0，0）到点（4，8）的直线图7.95. hold和 clf图形函数　　在绘图过程中，如果要在已经绘制的图形上添加新的图形，可以使用hold命令来实现图形的保持功能hold on 表示启动图形保持功能，hold off 表示关闭图形保持功能在绘图过程中，为了彻底清除前面图形的影响，应该在绘图语句的前面使用clf命令例7.9】编写以下程序，可看见一幅图中有多条曲线x=-2*pi:0.1:2*pi;y1=cos(x);plot(x,y1,'b')hold ony2=sin(x);plot(x,y2,'r')图7.107.1.2 数学图形的修饰 1. 颜色和线型　　表7.1是plot绘图函数的若干参数。

若要改变颜色，在坐标对后面加上相关字串即可表7.1 MATLAB绘图修饰命令字　元颜色（或型态）字　元颜色（或型态）yYellow（黄色）.Point（点）kBlack（黑色）oCircle（圆圈）wWhite（白色）xCross（叉号）bBlue（蓝色）+plus sign（加号）gGreen（绿色）*Asterisk（星号）rRed（红色）-Real line（实线）cCyan（亮青色）:Dot（冒号线）mAmethyst（锰紫色）-.Point- broken line(点划线)sSquare(正方形)dDiamond(菱形)^上三角v下三角<左三角>右三角pPentagram(五角星)hHexagram(六角星)【例7.10】t=0:0.05:10; plot(t,sin(t),'r')图7.11 图7.12 效果如图7.11所示若要同时改变颜色及线型（Line style），也是在坐标对后面加上相关字串即可例如plot(t,sin(t),'ro')，效果如图7.12所示。

2. 调整图轴的范围　　用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围例如 axis([0,6,-1.5,1]) 效果如图7.13所示图7.133. 图轴、标题标注与文本标注　　x轴、y轴及图形标题标注命令格式： xlabel('Input Value'); ylabel('Function Value'); title('this is a function');　　文本标注命令格式： text(0.3,0.89,'f(x)=tan(x)')效果如图7.14所示 图7.14 【例7.11】在同一坐标系下画出y=sinx,y=cosx,在区间[0,2pi]上的曲线图,并注明曲线名称x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,'r',x,y2,'b*')title('2条曲线图');xlabel('x变量');ylabel('y函数');gtext('y=sinx');gtext('y=cosx');grid on图7.154. 图例标注与显示格线　　图例标注与显示格线的格式： legend('y = sin(x)') %指定图形的式样。

可以是线图(line plots), 棒图 (bar graphs), 饼图(pie charts)等 grid on %在当前图形上加栅格线例7.12】fplot('sin(x)',[-2*pi,2*pi]); legend('y = sin(x)');grid on图7.16【例7.13】x=-2*pi:0.1:2*pi;y1=cos(x);plot(x,y1,'b')hold ony2=sin(x);plot(x,y2,'r')legend('y1 = cos(x)','y2=sin(x)') 图7.17 7.1.3 特殊二维图形函数　　MATLAB提供了一些比。