第三讲 matlab绘图

例：>> x=[0:pi/10:2*pi];
>> y=sin(x); >> plot(x,y);
一、Matlab 二维作图
1、基本形式

plot(x,y)
x, y 都是向量，则以 x 中元素为横坐标， y 中元素为 纵坐标作平面曲线。此时 x, y 必须具有相同长度。 x, y 都是矩阵，则将 x 的列和 y 中相应的列相组合， 绘制多条平面曲线。此时 x, y 必须具有相同的大小。 x 是向量, y 是矩阵，若 x 的长度与 y 的行数相等， 则将 x 与 y 中的各列相对应，绘制多条平面曲线；否 则，若 x 的长度与 y 的列数相等，则将 x 与 y 中的各 行相对应，绘制多条平面曲线。此时 x 的长度必须等 于 y 的行数或列数。
sphere 作图
如果没有给出 n 的值， 则系统默认为 n=20
图像的着色方案
colormap: 设置绘图的着色方案
colormap([r g b]) 或 colormap(s)


r, g, b 都是 0 ~ 1 之间的一个数 s 为字符串，表示所采用的色系，常用的值有
颜色映象 相应的颜色系 颜色映象 相应的颜色系 autumn 红黄色系 hsv 色调饱和色系
sphere 只能画单位球面！
自己动手
绘制球面 x2 + y2 + z2 = 16
surf 作图举例
>> >> >> >> [X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(r)./r; surf(X,Y,Z)
mesh 与 surf 的比较
ezplot(f(x,y),[a,b,c,d])
f ( x, y ) 0 在区间 a x b, c y d 上的图形

ezplot(f(x,y))
f ( x, y) 0 在区间 2 x 2 ,2 y 2 上的图形

ezplot(f,g,[a,b])
>> text(pi/2,cos(pi/2),'\leftarrowy=cos(x)'); xlable, ylabel, text 命令也可以指定文本的属性
3、其他相关命令

显示网格 grid on 或 grid off

保持当前窗口的图像 hold on 或 hold off

新建绘图窗口 figure(n)
数学实验
Matlab 绘图
Matlab 绘图
如何画出 y＝sin(x) 在 [0, 2*pi] 上的图像？
Matlab 绘图
Matlab 作图

给出离散点列： x=[0:pi/10:2*pi] 计算函数值： y=sin(x) 画图：用 matlab 二维绘图命令 plot 作出函数图形 plot(x,y)
gray cool
hot 线性灰色系 青和洋红色系 pink
黑红黄白色系 柔和色系
三、Matlab 符号作图
二维曲线绘图： ezplot

ezplot(f,[a,b])
绘制 f f(x) 在区间 a x b 上的图形

ezplot(f)
缺省的绘图区间为 [-2, 2]
绘制 f f(x) 在区间 2 x 2 上的图形
meshz 调用方式与 mesh 相同，在 mesh 基础上屏蔽边界面
空间三维作图
绘制由函数 z=z(x,y) 确定的曲面时，首先需产生一个网格 矩阵，然后计算函数在各网格点上的值。 网格生成函数：meshgrid [X,Y]= meshgrid(x,y) x, y 为给定的向量，X, Y 是网格划分后得到的网格矩阵 若 x = y, 则可简写为 [X,Y]= meshgrid(x)

ezmesh(z(x,y),[a,b])
z z( x, y ), a x, y b
ezmesh(z(x,y))
ezsurf 的用法 与 ezmesh 相同
z z( x, y ), 2 x, y 2

ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),[a,b,c,d])
空间曲面作图举例
例：绘制边界面屏蔽 meshz
>> >> >> >> [X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(r)./r; meshz(X,Y,Z)
空间三维作图
空间曲面其它作图函数
surf(X,Y,Z) 绘制由矩阵 X,Y,Z 所确定的曲面图，参数含义同 mesh mesh 绘制网格图，surf 绘制着色的三维表面图 sphere(n) 专用于绘制单位球面
蓝色、点划线 离散点为菱形 红色、虚线、 离散点用加号
黑色、实线 离散点用星号
2、图形的属性
线型
: -. -实线 虚线 点划线 间断线
点标记
. o x + * s d ^ v > < p h 点 小圆圈 叉子符 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
颜色
y m c r g b w k 黄色 棕色 青色 红色 绿色 蓝色 白色 黑色

3、其他相关命令

划分绘图区域 subplot(m,n,p) 将一个绘图窗口分割成 m*n 个子区域，并 按行 从左至 右 依次编号 。p 表示第 p 个绘图子区域。
例：>> x=-pi:pi/10:pi;
>> >> >> >> subplot(2,2,1);plot(x,sin(x)); subplot(2,2,2);plot(x,cos(x)); subplot(2,2,3);plot(x,x.^2); subplot(2,2,4);plot(x,exp(x));

ezplot3(x,y,z) 空间曲线：x x(t ), y y(t ), z z(t ), 0 t 2 缺省的绘图区间为 [0, 2]
Matlab 符号作图
空间曲面绘图： ezmesh、ezsurf

ezmesh(z(x,y),[a,b,c,d])
z z( x, y ), a x b, c y d
1、基本形式 例 在区间0≤X≤2内，绘制
其程序为： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)
y 2e0.5 x cos(4 x， )
1、基本形式
• plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2，x,y3，…)形式， 其功能是以公共向量x为X轴，分别以y1，y2，y3，… 为Y轴，在同一幅图内绘制出多条曲线。 •在Matlab中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两 个图形，可以使用plotyy绘图函数。 调用格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中x1,y1对应一条曲线，x2,y2对应另一条曲线。横坐 标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1,y1数 据对，右纵坐标用于x2,y2数据对。
x x( s, t ), y y( s, t ), z z( s, t ), a s b, c t d
ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t),[a,b]) ezmesh(x(s,t),y(s,t),z(s,t))
二、空间三维作图
三维曲线 ： plot3
设三维曲线的参数方程为：x=x(t),y=y(t),z=z(t), 则其图形可由下面的命令绘出：
plot3(x,y,z,s)
例：三维螺旋线 >> >> >> >> >> t=[0:0.1:10*pi]; x=2*t; y=sin(t); z=cos(t); plot3(x,y,z);
空间曲面作图举例
例：“墨西哥帽子”
由函数 z sin( r ) / r, 其中 r x 2 y 2 确定的曲面
( – a < x < a , - a < y <a )
空间曲面作图举例
例：绘制等高线 meshc
>> >> >> >> [X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); r=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(r)./r; meshc(X,Y,Z)
help plot 查看
2、图形的属性

标题 title(’text’)
例：
可以指定文本的属性 title('text', 'Property1', value1, ' Property2', value2, ...) Property: linewidth, markersize, fontsize, fontweight, fontname, …
怎样在一个绘图区域内绘制多个函数的图像 ?
4、其它二维画图
polar(theta,rho)用来绘制极坐标图，theta为极坐标角 度，rho为极坐标半径 bar(x,y,选项)条形图 stairs(x,y,选项)阶梯图 stem(x,y,选项)杆图 fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…)填充图
plot3的用法与 plot 类似
空间三维作图
空间曲面
空间三维作图
空间曲面 mesh, meshc, meshz