第五讲Matlab 绘图(一)

第二章绘图要画一个函数的图像，先是选取一堆x，求出相对应的y值，然后按照数值描点，接着用光滑的曲线把点连接起来。

和数学课讲的一样，在matlab中，我们画图也分为三步1. 建立一个x的点集；2. 根据函数关系式算出每个x对应y的点集；3. 将这些点用平滑的曲线连接起来。

例如要画y=sinx在[0,10]区间内的图像，首先我们要确定出x的区间>>x = [0:0.1:10];命令的意思是，产生一个数集，它从0开始，每次加0.1，一直加到10为止注意，命令后面的分号记得加上，否则matlab会把x的元素都打印出来，下面就是不加分号的后果：有了x的数集后，我们再根据函数关系式y=sinx得出y的点集>>y = sin(x);同样的，别忘了把分号加上抑制程序输出y的具体值，以及sin（x）的括号别忘了加到这里，我们已经把x和y确定下来，接下来只需用plot（x，y）命令即可绘制出图像>>plot(x,y)当然，如果你不定义y，而直接用一下嵌套命令也是可以的>>plot(x,sin(x))我们将x的增量变大一点，改为0到10，每次增幅为1，即>>x = [0:1:10];然后我们输入>>plot（x，y）我们会得到错误信息：原因是之前我们定义的y是由之前的x决定的，当x改变后，y依然没有改变，为了解决这个问题，我们要把y重新定义一遍，即命令要完整再输入一遍>>x = [0:1:10];>>y = sin(x);>>plot(x,y)然后程序会绘制出和我们预期相同的图像没错，我们将看到不光滑的曲线，这告诉我们，当使用plot（x，y）画图的时候x的增加幅度尽可能小一些，画出的图像才精确（跟数学里点越多图像越精确原理一样的）为了美化图像（有时是为了更清楚的辨析图像），我们经常要为图像加上网格，为坐标轴命名，改变曲线的颜色、形状这些命令2.1 加上网格我们使用grid on 命令我们这样书写：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y),grid on这样就画出了带网格的图像当然，也可以先画出没有网格的图像，再把窗口切回matlab命令输入窗口，输入grid on，这样图像就会加上网格，即>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>grid on2.2 为坐标轴命名为x坐标轴命名的命令是xlabel（），显然，y的就应该是ylabel（）比如这里，我想让x命名为x，y命名为sinx，则如下输入：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)，xlabel（‘x’），ylabel（‘sinx’）注意，坐标轴的名字要用引号括起来，表示字符串当然也可以画图后再标坐标轴，即：>>x=[0:0.1:10];y=sin(x);>>plot(x,y)>>xlabel（‘x’）>>ylabel（‘sinx’）然后我们就可以看到坐标轴带命名的图像：2.3 绘制多条曲线绘制多条曲线有两种情况，一种是在同一个坐标面内画多条曲线，另一种是在一个面内画多个独立的曲线我们先讲第一种，假设我们要在一个坐标面内画sinx，cosx，tanx的图像先定义x，y>>x=[0:0.1:10]>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=tan(x);接着画图>>plot（x，y1）这时候函数绘制出了sinx的图像接着我们继续画>>plot（x，y2）我们会发现程序会把之前的sinx图像抹掉，然后绘制cosx的图像为了让他们同时存在，我们使用hold on命令，即画完一个图后，hold on，继续画当我们再加上tanx后会得到这个图像这是因为函数显示区间设置的原因，后面讲2.4 更改图像显示区间从楼上我们已经在一个图中画出了sinx、cosx、tanx的图像，但是我们知道tanx的值域是负无穷到正无穷，而sin，cos的值域是-1到1，这导致了我们基本上看不到sin，cos的图像，为了解决这个问题，我们只需用axis命令即可，命令格式为axis（[xmin xmax ymin ymax]）即括号内跟一个区间，四个数字分别是x的起点，x的终点，y的起点，y的终点。

强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。

此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。

这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。

本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。

一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。

可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。

二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。

一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。

1．plot函数的基本用法plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。

plot函数的应用格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。

例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗口中输入以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。

例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。

钟培华数学建模基础第 5 讲 MATLAB 图形功能第五讲1.平面图形描绘相关命令 （1） plot 利用点 ( xi特殊函数图形与描绘y i ) i = 1,2,, n 作平面图形调用格式 plot ( x, y, s ) ，其中 x, y 是同维的向量，是设置图形属性的选项。

例 1： x=-pi:pi/10:pi; y=sin(x); plot(x,y,'--r*','linewidth',2,'markeredgecolor','b''markerfacecolor','g') 调用格式：plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3)或 plot(x1,y1,s,x2,y2,s…)线型 — ： —. —— 实线 虚线 点划线 间断线 . O数据点形状 点 小圆圈 叉号 加号 星号 方格 菱形 朝上三角 朝下三角 朝右三角 朝左三角 五角星 六角星 y m c r g b w k颜色控制 黄色 棕色 青色 红色 绿色 蓝色 白色 黑色×+ * s d∧ ∨> < p h （2）fplot 格式函数利用函数表达式画函数图形 fplot（ ‘函数表达式’ x min , x max ]） ，[>> fplot('sin(x)./x',[-0.1,0.1]) % limsin x 存在吗？ x →0 x 1 >> fplot('sin(1./x)',[-0.1,0.1]) % lim sin 存在吗？ x →0 x>> fplot('sin(1/x)',[-0.1,0.1])3 2思考：化出 f ( x) = ( 2 x − 5) x 的图形，能指出极值点吗？与华师大数学分析（上） P 例 1 图比 143 较，你画对没有？ >> fplot('(2*x-5)*(x^2)^(1/3)',[-2,3])补充：ezplot(f,[ x min , x max , y min , y max ] ]1钟培华数学建模基础第 5 讲 MATLAB 图形功能%画出 f(x,y)=0 在 [ x min , x max ] × [Ymin , Ymax ] 上的图形 例如：>>ezplot(‘u^2+v^2=1’,[-2,3,2,3]) %画 u + v = 1 的图2 2如：ezplot(‘x(t)’,’y(t)’,[tmin,tmax]%画 ⎨⎧ x = x(t ) ⎩ y = y (t )t min ≤ t ≤ t max 上的图>> ezplot('2*sin(t)','5*cos9t)',[0,2*pi])%x2 y2 + =1 2 2 52（3）对数图形log log( x, y )%x, y 同时取以 10 为对数再画图semi log x( x, y ) %x 取以 10 为底的对数，y 不变再画图 semi log y ( x, y )%x 不变，y 取以 10 为底对数，再画图x=1:0.1:9;y=x;plot(x,y),pause loglog(x,y,’r*--‘),pause,semilog(x,y,’b+-‘), pause,semilog y(x,y,’k*--‘) (4) >> >> >> >> 极坐标图形 polar( θ , ρ )t=0:0.1:pi;tt=2*sin(t); polar(t,tt); t=0:0.01:2*pi; polar(t,sin(6*t)) % ρ = f (θ )补充：ezpolar(f)θ ∈ [0,2π ]ezpolar(‘f(sita)’,[a,b]) % ρ = f (θ ), a ≤ θ ≤ b >> ezpolar('2*sin(t)',[0,pi]) % ρ = 2 sin(t )t ∈ [0, π ](5) 产生随机数画频数直方图 normrnd 生产符合正态分布的随机数 normrnd(u,v,m,n) %u 表示期望 ，v 表示方差，m 行，n 列 randn %生成标准正态分布数据 rand %生成平均分布数据 >> >> >> >> yn=randn(30000,1);x=min(yn):0.2:max(yn); subplot(121),hist(yn,x); yu=rand(30000,1);subplot(122); hist(yu,25)2钟培华数学建模基础第 5 讲 MATLAB 图形功能（6）画子图 subplot(m,n,p), 221 222 212m,n,p 是三个自然数 121 222 224（7） 用函数 patch 绘填充图 fplot(‘hunps’,[0,2],’b’), hold on patch( [0.5,0.5:0.02:1] [0,humps(0.5:0.02:1),0],’r’] hold off grid on (8)用 fill 来绘制类似的填充图 x=0:pi:2*pi;y=sin(x);plot(x,y,’r’) hold on, x1=0:pi/20:1;y1=sin(x1); fill( [x1,1],[y1,0],’g’) 2、三维图形⎛ 1 2 3⎞ ⎜ ⎟ （1） 绘制 A= ⎜ 4 5 6 ⎟ 的三维饼状图。

MATLAB中绘图命令介绍本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制。

plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x 及y座标。

下例可画出一条正弦曲线：close all;x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x坐标y=sin(x); % 对应的y坐标plot(x,y);小整理：MATLAB基本绘图函数plot: x轴与y轴均为线性刻度（Linear scale）loglog: x轴与y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可：hold on 保持当前图形，以便继续画图到当前坐标窗口hold off 释放当前图形窗口title（’图形名称’）（都放在单引号内）xlabel（’x轴说明’）ylabel（’y轴说明’）text（x，y，’图形说明’）legend（’图例1’，’图例2’，…）plot(x, sin(x), x, cos(x));若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可：plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');若要同时改变颜色及图线型态，也是在座标对後面加上相关字串即可：plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');小整理：plot绘图函数的叁数字元、颜色元、图线型态，y 黄色 .点k 黑色o 圆w 白色x xb 蓝色++g 绿色* *r 红色- 实线c 亮青色: 点线m锰紫色-. 点虚线-- 虚线plot3 三维曲线作图图形完成后，我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围： axis([0, 6, -1.2, 1.2]);axis函数的功能丰富，其常用的用法有：axis equal ：纵横坐标轴采用等长刻度axis square：产生正方形坐标系（默认为矩形）axis auto：使用默认设置axis off：取消坐标轴axis on ：显示坐标轴此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理：xlabel('Input Value'); % x轴注解ylabel('Function Value'); % y轴注解title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解grid on; % 显示格线我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中：subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。

强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。

此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。

这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。

本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。

一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。

可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。

二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。

一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。

1．plot函数的基本用法plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。

plot函数的应用格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。

例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗口中输入以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。

例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。

第五讲 MATLAB绘图y 内容 y 画图入门 y 打印图象 y 联合作图 y 图像设置 循 结构（ 固） y 循环结构（巩固） y 目的 y 能够进行MATLAB绘图1画图入门y MATLAB的扩展性和机制独立的画图功能是一个极其重要的功能.这个功能使数据画图变得十分简单.画一个数据图, 首先要创建两个向量，由x, y构成,然后使用plot函数。

x=0:1:10; 0 1 10 y=x.^2-10*x+15; plot(x y); plot(x,y);2y 正如我们所看到的,在MATLAB中画图是十分容易的.只要任何 对向量的长度相同,那么它就可以就能可视化地画出 任何一对向量的长度相同 来。

但是这还不是最后的结果,因为它还没有标题,坐标轴 标签,网格线。

y 给图增加标题和坐标轴标签将会用到title, xlabel, ylable函数。

调用每个函数时将会有一个字符串，这个字符串包含了图 象标题和坐标轴标签的信息 用grid 象标题和坐标轴标签的信息。

用 id命令可使网格线出现 或消失在图象中，grid on代表在图象中出现网格线，grid off代表去除网格线。

3给图增加标题和坐标轴标签将会用到title, xlabel, ylable函数。

调用每个函数时将会有一个字符串，这个字 符串包含了图象标题和坐标轴标签的信息。

用grid命令可 使网格线出现或消失在图象中，grid on代表在图象中出现 网格线 grid 网格线， id off ff代表去除网格线。

代表去除网格线 x 0:1:10; x=0:1:10; y=x.^2-10*x+15; plot(x,y); title ('Plot of y=x.^2-10*x+15'); xlabel ('x'); ylabel l b l ('y'); (' ') grid on;4打印图象y 一个图象一旦建立，我们就可以用print命令在打印机上打印出这幅图，也可以单击图象窗口的打印图标或者在文件 印出这幅图 也可以单击图象窗口的打印图标或者在文件 菜单中选择打印项打印。

matlab绘图知识点总结一、Matlab基本绘图函数1. plot函数plot函数是Matlab中最基本的绘图函数之一，用于绘制二维图表。

其基本语法为：plot(x, y)。

其中x是横轴坐标数据，y是纵轴坐标数据。

通过plot函数可以绘制折线图、散点图等。

2. bar函数bar函数用于绘制条形图，其基本语法为：bar(x, y)。

其中x是条形的横轴坐标位置，y是条形的高度。

3. pie函数pie函数用于绘制饼图，其基本语法为：pie(x, labels)。

其中x是用来指定各个扇形区域的大小的矩阵，labels则是用来指定每个扇形区域的标签。

4. hist函数hist函数用于绘制直方图，其基本语法为：hist(x, bins)。

其中x是待绘制的数据，bins则是用来指定直方图的条形数目。

5. scatter函数scatter函数用于绘制散点图，其基本语法为：scatter(x, y)。

其中x和y分别是散点的横轴和纵轴坐标数据。

6. contour函数contour函数用于绘制等高线图，其基本语法为：contour(x, y, z)。

其中x和y分别是网格的横轴和纵轴坐标，z则是用来指定等高线的数值。

二、自定义图形1. 设置标题、标签和图例在Matlab中，可以使用title、xlabel、ylabel和legend等函数分别设置图表的标题、横轴和纵轴标签以及图例。

2. 设置图表样式可以使用line属性、marker属性以及color属性等来设置折线图、散点图等的样式。

3. 修改图表坐标轴可以使用xlim、ylim函数来设置图表的横轴和纵轴范围，并使用xticks和yticks函数来设置坐标刻度。

4. 绘制多个数据集可以使用hold on函数来绘制多个数据集，并使用hold off函数来结束绘制多个图表。

5. 设置图表背景可以使用grid、box、axis equal等函数来设置图表的背景。

三、子图表绘制1. subplot函数subplot函数用于在一个图形窗口中绘制多个子图表，其基本语法为：subplot(m,n,p)。