matlab 函数作图
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实验目的1.掌握MATLAB的基本绘图命令。
2.掌握运用MATLAB绘制一维、二维、三维图形的方法.3.给图形加以修饰。
一、预备知识1.基本绘图命令plotplot绘图命令一共有三种形式:⑴plot(y)是plot命令中最为简单的形式,当y为向量时,以y的元素为纵坐标,元素相应的序列号为横坐标,绘制出连线;若y为实矩阵,则按照列绘出每列元素和其序列号的对应关系,曲线数等于矩阵的列数;当y为复矩阵时,则按列以每列元素的实部为横坐标,以虚部为纵坐标,绘出曲线,曲线数等于列数。
⑵ plot(x,y,[linspec])其中linspec是可选的,用它来说明线型。
当x和y为同维向量时,以x为横坐标,y为纵坐标绘制曲线;当x是向量,y是每行元素数目和x维数相同的矩阵时,将绘出以x为横坐标,以y中每行元素为纵坐标的多条曲线,曲线数等于矩阵行数;当x为矩阵,y为相应向量时,使用该命令也能绘出相应图形。
⑶ plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3……)能够绘制多条曲线,每条曲线分别以x和y为横纵坐标,各条曲线互不影响。
线型和颜色MATLAB可以对线型和颜色进行设定,线型和颜色种类如下:线:—实线:点线 -.虚点线——折线点:.圆点 +加号 *星号 x x型 o 空心小圆颜色:y 黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c 青特殊的二维图形函数表5 特殊2维绘图函数[1] 直方图在实际中,常会遇到离散数据,当需要比较数据、分析数据在总量中的比例时,直方图就是一种理想的选择,但要注意该方法适用于数据较少的情况。
直方图的绘图函数有以下两种基本形式。
·bar(x,y) 绘制m*n 矩阵的直方图.其中y 为m *n 矩阵或向量,x 必须单向递增。
·bar(y) 绘制y 向量的直方图,x 向量默认为x=1:m close all; %关闭所有的图形视窗。
x=1:10;y=rand (size(x )); bar(x,y ); %绘制直方图.123456789100.51Bar()函数还有barh ()和errorbar ()两种形式,barh()用来绘制水平方向的直方图,其参数与bar()相同,当知道资料的误差值时,可用errorbar ()绘制出误差范围,其一般语法形式为:errorbar (x,y,l,u)其中x,y 是其绘制曲线的坐标,l ,u 是曲线误差的最小值和最大值,制图时,l 向量在曲线下方,u 向量在曲线上方。
matlab中plot函数的用法
MATLAB中plot函数是一个很强大的常用函数,在MATLAB中,它可以用来绘制2维或3维的散点图、线图、面图等图形。
1、使用一个变量的情况:
plot(x) 。
其中x可以是一个列向量,也可以是一组矩阵数据,此时plot会自动生成x轴的数据,取从1到x数据的长度,并将数据点从左到右按顺序连线。
2、使用两个变量的情况:。
plot(x,y) 。
其中x和y均可以是一个列向量,也可以是一组矩阵数据,此时
plot会将x轴和y轴数据对应起来,将其绘制出来。
3、plot函数的一些参数:。
(1). lineSpec,指定线条的类型、标记和颜色,比如'r.-',表示红色的实点线。
(2). ‘xdir’,可以指定x轴的坐标轴的方向,有normal、reverse、inverse三个选项。
(3). ‘ylim’,可以指定y轴的上下限范围,比如‘ylim’,[0, 100]表示y的值范围在0到100之间。
以上只是plot函数的一部分用法,plot函数实际上有很多参数可以设定,使用时可以根据自己的应用进行选择。
实验二MATLAB绘图一、实验目的1 掌握绘制二维图形的常用函数。
2 掌握绘制三维图形的常用函数。
3 熟悉利用图形对象进行绘图操作的方法。
4 掌握绘制图形的辅助操作。
二、实验设备及预备材料:实验设备:MATLAB7.0;预备材料:(一)曲线图:Matlab作图是通过描点、连线来实现的,故在画一个曲线图形之前,必须先取得该图形上的一系列的点的坐标(即横坐标和纵坐标),然后将该点集的坐标传给Matlab函数画图。
命令格式为:plot(x,y,s)其中x,y分别表示所取点集的横纵坐标,s指定线型及颜色。
缺省时表示画的是蓝色实线。
Plot(X,Y1,S1,X,Y2,S2,……,X,Yn,Sn)表示将多条线画在一起。
例在[0,2*pi]用红线画sin(x),用绿圈画cos(x)。
解:x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,’r’,x,z,’go’)所得图形如下图所示(二)符号函数(显函数、隐函数和参数方程)画图(1) ezplotezplot(‘f(x)’,[a,b])表示在a<x<b 绘制显函数f=f(x)的函数图;ezplot(‘f(x,y)’,[xmin,xmax,ymin,ymax])表示在区间xmin<x<xmax 和 ymin<y<ymax 绘制隐函数f(x,y)=0的函数图; ezplot(‘x(t)’,’y(t)’,[tmin,tmax])表示在区间tmin<t<tmax 绘制参数方程x=x(t),y=y(t)的函数图。
例 在[0,pi]上画y=cos(x)的图形解 输入命令:ezplot(‘sin(x)’,[0,pi])例 在[0,2*pi]上画t x 3cos =,t y 3sin =星形图解 输入命令:ezplot(‘cos(t).^3’,’sin(t).^3’,[0,2*pi])例 在[-2,0.5],[0,2]上画隐函数0)sin(=+xy e x 的图解 输入命令:ezplot('exp(x)+sin(x.*y)',[-2,0.5,0,2])(2) fplot格式:fplot(‘fun ’,lims)表示绘制字符串fun 指定的函数在lims=[xmin,xmax]的图形。
实验三(M a t l a b绘图实验日志)Matlab绘图实验日志实验题目:1 熟悉plot的基本调用格式2 熟悉对於变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图3 熟悉符号函数作图函数ezplot实验目的:1 熟悉plot的基本调用格式2 熟悉对於变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图3 熟悉符号函数作图函数ezplot实验要求:1 熟悉plot的基本调用格式2 熟悉对於变化剧烈的函数,可用fplot来进行较精确的绘图3 熟悉符号函数作图函数ezplot实验主要步骤:题一:1.基本绘图函数1 plot ,plot3 建立向量或矩阵的图形2 Loglog x、y轴都取对数标度建立图形3 Semilogx x轴用于对数标度,y轴线性标度绘制图形4 Semilogy y轴用于对数标度,x轴线性标度绘制图形5 Title 给图形加标题6 Xlabel,Ylabel 给x,y轴加标记7 Text 在图形指定的位置上加文本字符串8 gtext 在鼠标的位置上加文本字符串9 grid 打开网格线题二:2.特殊二(三)维绘图函数1 bar(x,y) (barh(x,y),bar3,bar3h) 直方(水平)图2 comet (x,y) (comet3) 建立彗星流动图3 errorbar(x,y,l,u) 图形加上误差范围4 polar (theta,rho) 极坐标图5hist (y,x) 向量统计的直方图,其中y为要统计的。
当x为标量时,x指定了统计的区间数;当x为向量时,以该向量中各元素为中心进行统计,区间数等于x向量的长度。
6 rose(theta) 极坐标频数累计柱状图7 stairs (x,y) 阶梯图8 stem(x,y,’fill’) 针状图9 fill 实心图10 feather 羽毛图11 compass 罗盘图12quiver,quiver3 向量场图,通常与contour(),gradient()配合使用.13 pie,pie3 饼图题三:3、绘制三维曲面mesh(z)语句给出矩阵Z元素的三消隐图,surf和mesh的用法相似。
matlab的plot函数Matlab的plot函数是一种功能强大的绘图工具,可以将数字数据显示为图形和图表。
Plot函数可以绘制多种类型的图形,包括点图,线图,柱状图,区域图,三维图,散点图等。
通过使用Plot函数可以轻松控制图形中点,线,面或网格的可视特性,如颜色,线宽,样式和标记等,以及额外的2D/3D图形特性。
在使用Matlab的Plot函数之前,需要明确建立数据源,并确定绘制的图形类型,可供plot函数使用的数据有列向量,行向量,矩阵,结构体和由结构体构成的数组等。
Matlab中plot函数的基本语法结构为:Plot(X,Y)其中,X和Y是Matlab中绘图函数的两个基本输入参数,分别表示横坐标和纵坐标的数据。
Matlab中plot函数可以接受多个不同类型的输入参数,其中最常用的是线条样式,线条颜色,线条宽度,点标记,点大小,点颜色,标题,图例等。
下面以点图和线图为例,分别介绍其使用方法:1.点图用于建立点图的plot函数:plot(x,y,o其中,x表示x轴上的横坐标数据,y表示y轴上的纵坐标数据,o表示点图样式,可以使用不同的点图符号,如+、*、.等。
另外,plot函数也可以接受其他选项参数,用于修改点图的可视特征,如:plot(x,y,oMarkerSize4,MarkerEdgeColorkMarkerFaceColorb 其中,“MarkerSize”表示点的大小;“MarkerEdgecolor”表示点的边缘颜色;“MarkerFaceColor”表示点的填充颜色。
2.线图用于建立线图的plot函数:plot(x,y,-其中,x表示x轴上的横坐标数据,y表示y轴上的纵坐标数据,-表示线图样式,可以使用不同的线图样式,如“--”“:”“-.”另外,plot函数也可以接受其他选项参数,用于修改线图的可视特征,如:plot(x,y,-LineWidth1.5,Colorb其中,“LineWidth”表示线条的宽度;“Color”表示线条的颜色,可以使用r、g、b、y、c、m等表示颜色。
MATL AB绘制二元函数的图形【实验目的】1.了解二元函数图形的绘制。
2.了解空间曲面等高线的绘制。
3.了解多元函数插值的方法。
4.学习、掌握MATLAB软件有关的命令。
【实验内容】画出函数22yz+=的图形,并画出其等高线。
x【实验准备】1.曲线绘图的MATLAB命令MATLAB中主要用mesh,surf命令绘制二元函数图形。
主要命令mesh(x,y,z)画网格曲面,这里x,y,z是数据矩阵,分别表示数据点的横坐标,纵坐标和函数值,该命令将数据点在空间中描出,并连成网格。
surf(x,y,z)画完整曲面,这里x,y,z是数据矩阵,分别表示数据点的横坐标,纵坐标和函数值,该命令将数据点所表示曲面画出。
【实验重点】1. 二元函数图形的描点法2. 曲面交线的计算3. 地形图的生成【实验难点】1. 二元函数图形的描点法2. 曲面交线的计算【实验方法与步骤】练习1画出函数22y=的图形,其中]3,3xz+⨯-yx。
∈,[]3,3[(-)用MATLAB作图的程序代码为>>clear;>>x=-3:0.1:3; %x的范围为[-3,3]>>y=-3:0.1:3; %y的范围为[-3,3]>>[X,Y]=meshgrid(x,y); %将向量x,y指定的区域转化为矩阵X,Y >>Z=sqrt(X.^2+Y.^2); %产生函数值Z>>mesh(X,Y,Z)运行结果为图5.3如果画等高线,用contour,contour3命令。
contour画二维等高线。
contour3画三维等高线。
画图5.3所示的三维等高线的MA TLAB 代码为>>clear;>>x=-3:0.1:3;>>y=-3:0.1:3;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);>>Z=sqrt(X.^2+Y.^2);>>contour3(X,Y,Z,10); %画10条等高线>>xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis'),zlabel('Z-axis'); %三个坐标轴的标记>>title('Contour3 of Surface') %标题>>grid on %画网格线运行结果为图5.4如果画图5.4所示的二维等高线,相应的MATLAB代码为>>clear;x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:3;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=sqrt(X.^2+Y.^2);>>contour (X,Y,Z,10);>>xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis');>>title('Contour3 of Surface')>>grid on运行结果为如果要画z=1的等高线,相应的MATLAB代码为>>clear;x=-3:0.1:3;y=-3:0.1:3;>>[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=sqrt(X.^2+Y.^2);>>contour(X,Y,Z,[1 1])运行结果为练习2 二次曲面的方程如下222222x y z d a b c++= 讨论参数a ,b ,c 对其形状的影响。
一、二维数据曲线图1、MATLAB 最常用的画二维图形的命令是plot, plor 函数的基本调用格式为:plot(x.y)其 中x 和y 为长度相同的向豈,分别用于存储x 坐标和y 坐标数据。
例 1:在[0,2 7T ]画 Sill(.v) 0生成的图形如下图1所示:图1说明:(1) plot 函数的输入参数是矩阵形式时A 、 当x 是向量,y 是有一维与x 同维的矩阵时,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。
B 、 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。
C 、对只包含一个输入参数的plot 函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制每列元素 值相对其卜.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。
(2) 含多个输入参数的plot 函数 调用格式为:plot(xl,yl.x2,y2,"--.xn.yn)A, 当输入参数都为向量时,xl 和yl, x2和y2, xn 和yn 分别组成一组向量对,每一 组向量对的长度可以不同。
每一向量对可以绘制出一条曲线,这样可以在同一坐标内绘制岀 多条曲线。
B.当输入参数有矩阵形式时,配对的x_y 按对应列兀素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线 条数等于矩阵的列数。
例2:如卜所示的程序:x 1 =liuspace(0,2 *pi,l 00);x2=luispace(0.3 *pi,l 00);x3=linspace(0.4*pi,100);yl=sin(xl); y2=l+sin(x2);y3=2+sin(x3);x=[xl;x2;x3]';0.80.60.40.2-0.2-0.4-0.6-0.8y=[yl;y2;y3「plot(x,y,xl,yl-l) 其图形如图2所示:图2(3)plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数:plot(x),在这种情况卜,当x是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一•条连续曲线,这实际上是绘制折线图。
03 函数作图1 平面图形(1)竖直条形图调用格式为:bar(x,y)(2)用描点法绘制函数y f ( x) 随x 从a 到b 间的图形.调用格式为:x=a:h:b ;y=f(x) ;plot(x,y)(3)在同一坐标系下绘制多个函数图形.调用格式为:x=a:h:b ;plot(x,y1,x,y2,…)(4)绘制函数y=f(x)随x 从a 到b 间的图形.调用格式为:explo t(‘f(x)’, [a,b])(5)x 从xa 到xb和y 从ya到yb间隐函数 f ( x, y) 0 的图形.调用格式为:ezplo t(‘x’,’y’,[xa, x b , y a , y b ])(6)绘制t 从ta 到tb间参数方程x x(t ),y y(t )的函数图形.调用格式为:ezplo t(‘x’,’y’,[ta, t b ])(7)在一坐标系下可以绘制一个或多个显函数图形,对变化剧烈的函数,用此命令来进行较精确的绘画.调用格式为:fplot(’fun(x)’,[a,b])fplo t (‘[f1(x),f2(x),…]’,[a,b])其中fun(x)可以是自定义函数,[f1(x),f2(x),…]是函数组.(8)绘制散点图.调用格式为:scatter(x,y)2 空间图形(1)空间曲线.调用格式为:plot3(x,y,z)(2)产生一个以向量x 为行,向量y 为列的矩阵.调用格式为:meshgrid(x,y)(3)空间曲面.调用格式为:surf(x,y,z)(4)网格曲面.调用格式为:mesh(x,y,z)例 1 一次考试成绩0~10 分有0 人,10~20 分有0 人,20~30 分1 人,30~40 分有1 人,50~60 分有2 人,60~70 分有18 人,70~80 分有20 人,80~90 分有9 人,90~100 分有6 人.绘出成绩分析竖直条形图.【matlab 命令】>> x=0:10:90;>> y=[0,0,1,1,0,2,18,20,9,6];>> bar(x,y)【输出结果】20002图1例1输出图像例 2 绘制显函数图形.x(1)设 y 1x 3 2x , y2000 cos2sin x请分别作出这两个函数在区间 x[20,40] 的图像,然后将它们的图像在一个平面直角坐标系中,并判断方程 y 1x 3 2 x 1500cos x2sin x 有几个实数解.(2)在 x[0,4] 上画出分段函数方法一:【matlab 命令】>> x=-20:0.1:40;>> y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500; >> y2=2000*(cos(x/2)-sin(x)); >> figure(1)>> plot(x,y1,'b-'); >> figure(2) >> plot(x,y2,'k');f ( x )32 x 2x 20 x 2 x 2的图像>> figure(3)>> plot(x,y1,'b-',x,y2,'k')【输出结果】图2例2(1)函数y1图3 例 2(1)函数 y 2 输出图像图4例 2(1)函数 y 1 和 y 2 输出图像 从图中知:有 7 个交点,也就是有 7 个实数根.说明:绘制图形着色时,g 表示绿色,r 表示红色,b 表示蓝色,k 表示黑色.方法二:【matlab 命令2】%自定义函数M文件fx1 function y1=fx1(x)y1=x^3-35*x.^2+100*x+1500%自定义函数M文件fx2 function y2=fx2(x)y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));Matlab命令窗口输入以下命令: >> figure(1)>> fplot('fx1(x)',[-20,40]); >> figure(2)>> fplot('fx2(x)',[-20,40]); >> figure(3)>> fplot('[fx1(x) , fx2(x)] ', [-20,40]); 【输出结果2】结果同上.【matlab 命令3】>> x=0:0.01:2;>> y=(2*x-x.^2).^(1/3);>> plot(x,y,'k','linewidth',2)>> hold on>> x=2:0.01:4;>> y=x-2;>> plot(x,y,'k','linewidth',2)【输出结果3】图5例2(2)函数f(x)的输出图像例3绘制隐函数和参数方程所确定函数的图形.(1)在x [3,3] 上画隐函数x 2 2 9 的图像.(2)在t [0,2] 上画参数方程x cos3 t ,y sin 3 t 的图像.【matlab 命令1】>> ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])>> axis equal【输出结果1】图6例3(1)输出图像说明:axis on 显示坐标轴,axis off 取消坐标轴,grid on 表示加网格线,grid off 表示不加网格线,clf 清楚图形窗口中的图形.也可以通过编辑图像的方法改变或增加设置,比如在图形窗口中,菜单栏Tools中鼠标选中Edit-Plot,可改变图像的颜色.【matlab 命令2】>> ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])【输出结果2】图7例3(2)输出图像例4将图4,5,6,7在同一个图形窗口表现出来.【matlab 命令】clfsubplot(2,2,1)x=-20:0.1:40;y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500;y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));plot(x,y1,'b-',x,y2,'k');subplot(2,2,2)x=0:0.01:2;y=(2*x-x.^2).^(1/3);plot(x,y) holdon x=2:0.01:4;y=x-2;plot(x,y)subplot(2,2,3)ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])axis equal subplot(2,2,4)ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])【输出结果】图8 例4输出图像例5已知平面内8个散点的坐标(1,15,2,20(3,27(4,36(5,49,(6,65(7,87(8,117,在直角坐标系中绘制点图.【matlab 命令】 clf x=1:8; y=[15.3,20.5,27.4,36.6,49.1,65.6,87.8,117.6]; scatter(x,y,'ko') 【输出结果】图9例6 在区间[0,10] 上画出参数曲线x sin t, y cos t, z t .【matlab 命令】clft=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)【输出结果】图10例7画函数Z ( X Y) 2 的图形.【matlab 命令】clfx=-3:0.1:3; y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;surf(X,Y,Z)shading flat【输出结果】图11例8画出马鞍曲面Z X 2 Y2 在不同视角的网格图.【matlab 命令】clfx=-3:0.1:3; y=1:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2-Y.^2;mesh(X,Y,Z)【输出结果】图123 习题1.某城市一年12个月的日平均气温(单位: 0C )分别为:-10,-6,5,10,20,25,30,24,22,19,10,6,试画出条形图. 2.作出函数 f ( x )cos(e x ) e x / 2) 在区间 x [4,4] 的图形3.作隐函数 sin( xy ) 0 在 [6,6] 内的图形.cos x 2 x 2 4.已知分段函数 y x x 1 ,作出 15 x 15 的函数图形. 2 sin( x 1) 1x 15.在同一直角坐标系中,作出函数 y5 的图形和函数 x 3 的图形.6.已知sin( x 2 2 )7.绘制空间图形:(墨西哥帽子).x 2 2。