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第四章Matlab绘图

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MATLAB 第四章习题

MATLAB 第四章习题

MATLAB 第四章习题
1.绘制函数曲线y=2sin(3πt+π/4)，t的范围是0~
2.
2.在同一图形窗口绘制曲线y1=sin(t),t的范围为0~4π；y2=2cos(2t),t的范围为π~3π。

要求y1曲线为黑色点画线，y2曲线为红色虚线圆圈，并在图的右下角标注2条曲线的图例（用legend），横坐标以π为单位标注，运行界面如图所示。

3.在同一图形窗口中绘制函数y=2^1/2e^(-t)sin(2πt+π/4)及其包络线图形，t的范围为【0,2】。

其运行结果如图所示。

4.在同一图形窗口中分别绘制y1=sin(2πt)、y2=cos(2πt)、y3=e^(-4t)共三条函数曲线，t的范围为[0,2].给坐标轴加上标注，给整个图形加上标题，在图形窗口添加文本字符串用于对各曲线分别加以文字说明，其运行界面如图所示。

5.绘z=xe^(-x^2+y^2)的三维曲面图和曲线图，x的范围为[-2,2],y的范围为[-2,2]，并实现部分镂空。

6.绘制z=x^2+y^2的三维网线图和曲面图，x的范围为[-5,5],y的范围为[-5,5].将网线图用spring 色图并用颜色标尺显示色图，将曲面图颜色用sshading命令做连续变化。

第四章 MATLAB绘图PPT课件

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plot3(x,y,z,’b-’);
3b)调用三维曲面绘图指令；
mesh(X,Y,Z)
17.07.2020
7
4 设置轴的范围、坐标分格线 axis([x1,x2,y1,y2,z1,z2])
grid on
5 图形注释：图名、坐标名、 Title,xlabel,ylabel,zlabel,legend,
plot(x1,y1,x2,y2) —— 多条曲线绘图格 式
17.07.2020
11
plot(x,y,’s’) —— 开关格式，开关量字 符串s设定曲线颜色和绘图方式，使用颜 色字符串的前1~3个字母，如 yellow—y表示等。
或plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’，…)
17.07.2020
图例、文字说明
text
6 着色、明暗、灯光、材质处 Colormap,shading,light,meterial 理
7 视点、三度(横、纵、高)比 view,aspect
8 图形的精细修饰：
利用对象属性值设置 利用图形窗工具条进行
get, set
9 打印
与二维相同
17.07.2020
8
一、二维绘图
12
S的标准设定值如下：
字母 y m c r g b w k
颜色 黄色 品红 青 大红 绿色 蓝色 白色 黑色
标点 · ○ × ＋
－ ： －· (--)
线型 点线 圈线 ×线 ＋字线 实线 星形线 虚线 点(双)划线
17.07.2020
13
1. 单窗口单曲线绘图
例1 x=[0,0.48,0.84,1,0.91,0.6,0.14]
[x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7,] plot (x, 'b-*')

四讲Matlab绘图ppt课件精品文档

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p l o t (. . ., s t r ) 使用字符串s t r指定的颜
色和线型进行绘图。表1 中列出了s t r可
以取的值。
2019/10/12
4
一、二维图形：表一
点
型
.
点
^
正三角
*
星号
v
倒三角
OO
s
正方形
++
d
菱形
X 乘号
p
五角星
<
左三角
h
六角星
>
右三角
none 无点
2019/10/12
5
2019/10/12
26
三、三维图形
m e s h ( X,Y,Z ) 将矩阵Z中的各个元素作 为矩形网格上的高度，对这些值绘图，
并且将相邻的点连接形成三维网格表面 图。颜色由高度，即Z中的元素指定。
s u r f ( X , Y , Z) 绘制出由坐标(Xi j, Yi j, Zi j)确定的表面图形。如果X和Y分别是长 度为m和n的向量，那么， Z必须为m×n 的矩阵，并且表面是由(Xj, Yi, Zi j)来定 义的。
一、二维图形：表一
线型
颜色
--. : none
实线 m 虚线 b 点划线 c 点线 w 无线 r
品红色 蓝色 灰色 白色 红色
颜色
k
g
绿色 y
黑色 黄色
2019/10/12
6
一、二维图形
1.2彗星图形
c o m e t ( x , y ) 绘制向量y对向量x的彗星 轨线。如果只给出一个向量，则用该向 量对其下标值绘图。
2019/10/12
10

MATLAB绘图PPT教学课件

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2020/12/10
13
五、添加图例
图例是对所绘数据曲线的说明（曲线的色彩、线型和数 据标记，简要文字说明）。用户可调用命令legend给图形 加图例。
其调用格式为：
legend ('图例说明1'，'图例说明2'，…，Pos)
其中，Pos为把图例放在图形中的位置，“0”自动把其 置于最佳位置，“1”使之位于图形右上角（默认）；“2” 置于图形左上角；“3”置于图形左下角，“4”置于右下角， ‘-1’则置于图形外部。也可用鼠标拖动改变其位置。
s同上，也可以省略。见例3-1
2020/12/10
5
例3-1：
x1=[1 2 3]; y1=[1 2 3;4 5 6]; plot(x1,y1) y2=[1 2;3 4;5 6]; plot(x1,y2) plot(y1,x1); plot(y2,x1); x2=[1 1 1;2 2 2]; plot(x2,y1)
axis([xmin xmax ymin ymax]) ——设定最大和最小值 axis auto ——坐标轴按数据大小的上下限来制定 axis square ——横轴及纵轴的比例为1:1 axis off ——关闭坐标系统 axis on ——显示坐标系统
2020/12/10
12
例：
t=0:0.1:10; y1=sin (t); plot (t,y1, 'b--'); axis off axis auto axis on axis([0 15 -1 2]) axis square
2020/12/10
8
2、fplot函数 采用自适应步长控制来绘制曲线，能更好地反应曲线
的变化规律。在曲线变化剧烈处，系统所取的数据点较 密；反之则较疏。其绘图指令运行的时间较长。

Matlab学习教程 第四章(4)上机练习

Matlab学习教程 第四章(4)上机练习

第4章图形处理功能1 内容简介基本内容主要包括：（1）二维图形（2）三维图形（3）图形处理的基本技术2 达到的目标（1）掌握二维图形的绘制。

（2）掌握三维图形的绘制。

（3）掌握图形处理的基本技术3 具体内容３．1 二维图形３．1．1 基本绘图命令（1）当plot函数仅有一个输入变量例4-1y=[5 2 3 8 5]; %y 行矩阵plot(y) %一条线例4-2y=[5 2 3 8 5;2 4 3 1 5;1 1 1 1 1]; %y 矩阵plot(y) %5条线,等于矩阵的列数（2）当plot函数有两个输人变量例4-3x=0:0.01*pi:pi;y=sin(x).*cos(x);plot(x,y)例4-3x=0:0.01*pi:pi;y=[sin(x);cos(x); sin(x).*cos(x)];plot(x,y)例4-4x1=0:0.01*pi:pi;x2=pi:0.01*pi:2*pi;x=[x1' x2'];y=[sin(x1') cos(x2')];plot(x,y)例4-5x1=1:5;x2=6:10;y1=x1;y2=2*x2;plot([x1;x2],[y1;y2])%plot([x1' x2'],[y1' y2'])（3）当plot函数有三个输入变量时MATLAB语言中提供的对曲线的线型、颜色以及标识的控制符如表4．l所示。

例4-6 绘制带有显示属性设置的二维图形。

x=0.5*pi: 0.1*pi:2*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot (x, y, '--ko', x, z, '-. r*')３．1．2 特殊的二维图形函数（1）特殊坐标系的二维图形函数（ａ）对数坐标例4-7 绘制X坐标为对数坐标的二维图形。

x=0.5*pi: 0.1*pi:2*pi;y=sin(x);semilogx (x, y, '-ro')（ｂ）极坐标例4-8绘制极坐标下的二维图形。

MATLAB基础知识及常用功能介绍

MATLAB基础知识及常用功能介绍

MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章：MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件，它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。

要安装MATLAB，只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。

第二章：MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用各种命令来进行基本的数学运算，例如加减乘除、幂运算等。

此外，还可以定义变量、矩阵和向量，并进行复杂的数学运算。

提示：使用分号可以取消输出结果。

第三章：MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合，可以保存并重复执行。

函数是一段具有输入和输出的可执行代码块，可以通过函数名和输入参数来调用。

编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。

第四章：MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面（GUI）工具箱，用于创建交互式应用程序和图形用户界面。

利用GUI工具箱，可以通过拖拽和放置的方式创建界面，并通过设置属性和回调函数实现交互功能。

第五章：MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能，可以将数据以各种图表形式呈现出来，如散点图、柱状图、曲线图等。

此外，还可以对图表进行自定义设置，如添加图例、调整轴范围、添加标题等。

第六章：MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱，可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。

此外，还可以进行图像的变换和特征提取，用于图像识别和分析。

第七章：MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。

可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。

此外，还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。

第八章：MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具，可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。

可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等，用于解决各种实际问题。

matlab课后习题答案第四章

第4章数值运算习题 4 及解答1 根据题给的模拟实际测量数据的一组t和)(t y试用数值差分diff或数值梯度gradient指令计算)(t y'，然后把)(t y和)(t y'曲线绘制在同一张图上，观察数值求导的后果。

（模拟数据从prob_data401.mat 获得）〖目的〗●强调：要非常慎用数值导数计算。

●练习mat数据文件中数据的获取。

●实验数据求导的后果●把两条曲线绘制在同一图上的一种方法。

〖解答〗（1）从数据文件获得数据的指令假如prob_data401.mat文件在当前目录或搜索路径上clearload prob_data401.mat（2）用diff求导的指令dt=t(2)-t(1);yc=diff(y)/dt; %注意yc的长度将比y短1plot(t,y,'b',t(2:end),yc,'r')grid on（3）用gradent 求导的指令（图形与上相似）dt=t(2)-t(1);yc=gradient(y)/dt;plot(t,y,'b',t,yc,'r')grid on〖说明〗● 不到万不得已，不要进行数值求导。

● 假若一定要计算数值导数，自变量增量dt 要取得比原有数据相对误差高1、2个量级以上。

● 求导会使数据中原有的噪声放大。

2 采用数值计算方法，画出dt tt x y x ⎰=0sin )(在]10 ,0[区间曲线，并计算)5.4(y 。

〖提示〗● 指定区间内的积分函数可用cumtrapz 指令给出。

● )5.4(y 在计算要求不太高的地方可用find 指令算得。

〖目的〗● 指定区间内的积分函数的数值计算法和cumtrapz 指令。

● find 指令的应用。

〖解答〗dt=1e-4;t=0:dt:10;t=t+(t==0)*eps;f=sin(t)./t;s=cumtrapz(f)*dt;plot(t,s,'LineWidth',3)ii=find(t==4.5);s45=s(ii)s45 =1.65413 求函数x ex f 3sin )(=的数值积分⎰=π0 )(dx x f s ，并请采用符号计算尝试复算。

MATLAB数学实验 第四章 函数和方程

• 假设已知经验公式y=f(c,x)(c为参数, x为自变量), 要求根据 一批有误差的数据(xi,yi), i=0,1,…,n, 确定参数c.这样的问 题称为数据拟合。 • 最小二乘法就是求c使得均方误差最小化 Q(c)=
2 ( y f ( c , x )) i i i 0 n
• 当f关于c是线性函数,问题转化为一个线性方程组求解。 • 如果f关于c是非线性函数，问题转化为函数极值问题
3387/1943*x^2-7637646031980105/4503599627370496*x+4886217849135065/4503599627370496
• >> vpa(fun,5) ans = 1.7432*x^2-1.6959*x+1.0850
• >> xi=-0.2:0.01:0.3; • >> yi=polyval(p,xi); • >> plot(x,y,‘ro’,xi,yi)%拟合效果作图
c= lsqnonlin (Fun,c0) non-linear least squares problems.
使用迭代法搜索最优参数c. 其中Fun是以参数c(可 以是向量)为自变量的函数,表示误差向量yf(c,x)(x, y为数据)，c0为参数c的近似初值(与c同 维向量),具体使请看帮助文件。
c=lsqcurvefit(Fun2,c0, x, y) 从外部输入数据， 这里Fun2为两变量c和x的函数 f(c, x)

的调用格式
x= -3 y= -2.7183
• (3) • >> fun3=inline('100*(v(2)-v(1)^2)^2+(1-v(1))^2','v') fun3 = Inline function: fun3(v) = 100*(v(2)-v(1)^2)^2+(1-v(1))^2 • >> [v,fv]=fminsearch(fun3,[1 1]) v= 1 1 fv = 0

四讲Matlab绘图ppt课件


2024/2/12
8
一、二维图形
h o m e 移动光标到命令窗口的左上角。
hold on 保持当前图形。允许在当前图 形状态下，使用同样的缩放比例加入另 一个图形。
hold off 释放图形窗口，这样下一个图 形将称为当前图形。这是缺省状态。
h o l d 在hold on和hold off之间 进行切换。
2024/2/12
9
一、二维图形
subplot(m,n,p)将
图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定
的子窗口为当前窗口。子窗口按行由左
至右，由上至下进行编号。这一命令在 M AT L A B的当前版本中也被写作s u b p l o t ( m n p )。
s u b p l o t 设置图形窗口为缺省模 式，即单窗口模式。等价于s u b p l o t ( 1 , 1 , 1 )。
2024/2/12
24
三、三维图形
•p l o t 3 ( x 1 , y 1 , z 1 , str1,x2,y2,z2,s t r 2 ,. . .)用字符串s t r 1确定的 线型和颜色对x 1 , y 1 , z 1绘图，用字符 串s t r 2确定的线型和颜色对x2, y2, z2 绘图. . .。如果省略s t r 1 , s t r 2,. . .， M AT L A B将自动选择线型和颜色。
2024/2/12
25
三、三维图形
m e s h ( X,Y,Z ) 将矩阵Z中的各个
元素作为矩形网格上的高度，对这些值 绘图，并且将相邻的点连接形成三维网 格表面图。颜色由高度，即Z中的元素指 定。
s u r f ( X , Y , Z) 绘制出由坐标

Matlab基础及其应用 第4章 图形绘制

%设置曲线标记为圆
'MarkerIndices',[1 31 61 91 121],... %在4个点显示标记
'MarkerEdgeColor','r',...
%设置曲线标记外框为红色
'MarkerFaceColor','y',...
%设置曲线标记内填充黄色
'MarkerSize',8)
%设置曲线标记大小为8
用法：
fplot(funx, funy, lims)
其中，funx、funy代表函数，通常采用函数句柄的形式。li
ms为参数函数funx和funy的自变量的取值范围，用二元向量
[tmin，tmax]描述。例如，例4.1也可以用以下命令实现：
>> fplot(@(t)sin(t)+sin(2*t), @(t)cos(t)-cos(2*t), [0,2*pi])
t1=linspace(0,3*pi,90);
x=cos(t1)+t1.*sin(t1);
t2=linspace(0,2*pi,50);
y=sin(t2)-t2.*cos(t2);
plot(t1,x,t2,y);
4.1 二维曲线的绘制
MATLAB基础与应用教程
4.1.1 绘制二维曲线
2．fplot函数
支持的TeX字符串中，用\bf、\it、\rm标识符分别定义字形
为加粗、倾斜和常规字体。
表4.5中的各个字符既可以单独使用，又可以和其他字符及
命令联合使用。为了将控制字符串、TeX标识符与输出字符
分隔开来，可以用大括号界定控制字符串以及受控制字符串
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1、双y轴绘图
• 有时，需要对函数值变换范围差别较大的两组数据同 时绘图，如果采用叠加绘图方式，则很难从图像中辨 别出函数值变化范围较小的那组数据的变换趋势细节， 这时最好采用双y轴绘图。绘制函数plotyy的调用格式 如下：
• plotyy(X1,Y1,X2,Y2,'function1','function2') 采用左侧纵轴 绘制function（X1，Y1）右侧纵轴绘制function（X2， Y2）。其中X1和Y1、 X2和Y2为对应的向量或矩 阵。’function1’，’function2’可以是MATLAB中所有接 收X-Y数据对的二维绘图函数，省略时默认为plot。
例4-6 将图形窗口分割成2行2列各4个子窗 口，并在不同子窗口中绘制函数图像
12/33
4.1.3 坐标系属性的设置
• 1、坐标轴的设置
– axis([xmin xmax ymin ymax])
设定坐标系统的最大和最小值。
– axis auto
将当前图形的坐标系统恢复到自动缺省状态。
– axis square
14/33
• 4、标注文字
– title(txt)
在图形窗口顶端的中间位置输出字符串txt作 为标题。
– xlabel(txt)
在x轴下的中间位置输出字符串txt作为标 注。
– ylabel(txt)
在y轴边上的中间位置输出字符串txt作为标 注。
15/33
– text(x,y,txt)
在图形窗口的(x, y)处写字符串txt。坐标x和y按 照与所绘制图形相同的刻度给出。
向上的三角形标记 ^
向左的三角形标记 <
向右的三角形标记 >
五角星标记☆
p
8/33
• 例4-1 已知 y=[4 6 3 9 6 8 6 15 3 2 3]试画出y对应于 元素下标的曲线。
• 例4-2 绘制[-pi,pi]上的正弦曲线。
• 例4-3 用红色虚线绘制函数y=tan(sinx)-sin(tanx)的 图像，并在取值点用方块标注。
功能：绘制（xi,yi,’si’）对应的二维图形。 S是表示所绘图形的线形、点型和颜色的字符
串。函数调用格式中的S是线形、点型和颜 色的组合字符，默认值为b-.（蓝色实线实 点标记)。
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绘图函数的常用的颜色含义
• 类型
符号
蓝色(默认)
b(Blue)
黄色
y(Yellow)
品红色(紫色) m(Magenta)
– x = [0:pi/50:2*pi]'; – y=sin(x); – plot(x,y) – xlabel('x轴') – ylabel('y轴') – title('正弦函数图像') – text(pi,0,'\fontsize{18}\mu\leftarrowsin(\pi)')
17/33
4.1.4 特殊坐标绘图
第4章 MATLAB 绘图 (1)
主要内容：
①二维图形的绘制和辅助操作； ②三维图形的绘制和辅助操作； ③了解特殊图形的绘制函数； ④句柄图形； ⑤图形用户界面。
2/33
4.1 二维绘图
4.1.1 直角坐标系的二维图形
plot：直角坐标系的二维图形的绘制函数
三种调用格式:
• 1) plot(y，’s’)
将当前图形的坐标系统设置为方形。
– axis equal
将当前图形的坐标轴设成相等。
例4-7 画出[0,pi/2]上函数y=tan(x)的图形
13/33
2、坐标框
box 坐标框在封闭式和开启式之间切换指令。 box on 显示当前坐标轴的坐标框 box off 不显示当前坐标轴的坐标框。 3、网格线 grid是否画分格线的双向切换命令 grid on设置为在当前坐标系中画分格线 grid off为不画分格线。
功能：当y是向量时，元素的序号作为x坐标， 元素值作为y坐标，对应绘制线性直角坐标 系的二维图形。
当y是矩阵时，元素的所在行号作为x坐标，
元素值作为y坐标，分别对应绘制线性直角
坐标系的二维图形，曲线条数等于输入参数
矩阵的列数。
3/33
• 2) plot(x,y，’s’)
功能：当x是向量，y是矩阵时，则绘制出多根 不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一 维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。
1、创建新图形窗口 figure figure(n)创建和显示当前序号为n的图形窗口。 n省略表示创建序号+1窗口
例 4-4 在两个图像窗口中，分别绘制y=sin(x) 和y=cos(x)在定义域x∈[0,2*pi]内的图像。
10/33
• 2、图形的保持 hold on 命令保持当前图形并加入另一个 图形； hold off命令 释放当前图形窗口（缺省状 态）
– gtext(txt)
通过使用鼠标或方向键，移动图形窗口中的十字 光标，在图形窗口中添加字符串txt。
– legend(str1 ,str2 ,…)
在当前图上输出图例，按照绘图顺序用字符串 str1, str2等作为标注。
– legend off
从当前图形中清除图例。
16/33
• 例4-8 绘制[0,2*pi]上的正弦函数图像
例4-5 在同一个图形窗口中绘制几个三角 函数。
11/33
• 3、图形窗口的分割
subplot(m,n,p)
将图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定 的子窗口为当前窗口。子窗口按行由左至 右，由上至下进行编号。subplot设置图形 窗口为缺省模式，即单窗口模式，等价于 subplot (1,1,1)。
青色
c(Cyan)
红色
r(Red)
绿色
g(Green)
白色
w(White)
6/33
绘图函数的常用的线形 含义
• 类型 实线(默认) 点线 点划线 虚线
符号 : -.
--
7/33
绘图函数的常用的数据点形含义
• 类型
符号
实点标记（默认） .
圆圈标记
o
叉号形×
x
星号标记＊
*
钻石形标记◇
d
向下的三角形标记 v
当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、 纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的 列数。
当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素 值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参 数矩阵的列数。
当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素 实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。
4/33
• 3)plot(x1,y1,’s1’,x2,y2,’s2’…,xn,yn ， ’sn’)