第3讲 MATLAB作图
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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。
如何在Matlab中进行二维和三维绘图在科学研究和工程领域,数据可视化是一项十分重要的任务,而Matlab作为一种功能强大的数值计算和数据分析软件,自然也提供了丰富的绘图功能。
本文将介绍如何在Matlab中进行二维和三维绘图,并探讨一些常见的绘图技巧和应用。
一、二维绘图Matlab中的二维绘图是最常见和基础的绘图任务之一。
在绘制二维图形时,我们通常会用到plot函数。
这个函数可以接受单个向量作为输入,将这个向量的值作为y轴上的数据点,自动生成与该向量长度相同的x轴坐标。
例如,我们可以用以下代码绘制一个简单的二维折线图:```x = 0:0.1:2*pi;y = sin(x);plot(x, y);```上述代码中,x参量取从0到2π的均匀间隔的值,而y则是根据x计算得到的sin函数值。
plot函数会自动根据输入绘制折线图,并添加相应的轴标签和图例。
在实际应用中,我们经常需要绘制多条曲线在同一个坐标系中进行对比分析。
可以通过在plot函数中传入多个x和y向量实现这一功能。
例如,我们可以通过以下代码绘制一个简单的双曲线图:```x = 0:0.1:2*pi;y1 = sin(x);y2 = cos(x);plot(x, y1, x, y2);```这样,就会在同一个坐标系中同时绘制sin曲线和cos曲线。
除了折线图,Matlab还支持其他常见的二维绘图类型,如散点图、柱状图和面积图等。
这些绘图类型可以通过不同的函数实现,例如scatter、bar和area等。
这里不再一一赘述,读者可以通过Matlab的帮助文档或官方网站了解更多的用法和示例。
二、三维绘图除了二维绘图,Matlab也提供了丰富的三维绘图功能,用于可视化更为复杂的数据和模型。
在绘制三维图形时,我们通常会用到surf函数。
这个函数可以接受两个二维矩阵作为输入,将这两个矩阵的值分别作为x、y轴上的坐标,而将第三个二维矩阵的值作为z轴上的数据点。