实验4 Matlab绘图及可视化实验

实验课程名称数学实验与Matlab实验项目名称函数的可视化与Matlab作图年级专业学生姓名学号理学院实验时间：201 年月日学院：专业：班级：姓名学号实验组指导教实验时间成绩师实验项目名称函数的可视化与MATLAB作图实验目的及要求：第一,MATLAB二维绘图命令。

第二,多元函数的可视化与空间解析几何。

实验（或算法）原理：用MATLAB绘制一阶微分方程的斜率场。

使用quiver指令画向量和gradient指令求数值梯度。

可直接算出方程的解的表达式再画图，也可以用ode45指令直接求出方程的数值解。

实验硬件及软件平台：MATLAB软件实验步骤：xyz295[function dy=xyz295f(x,y)dy=sin(x).*sin(y);]clf,clear» a=0;b=4;c=0;d=4;n=15;» [X,Y]=meshgrid(linspace(a,b,n),linspace(c,d,n)); » z=sin(X).*sin(Y);» Fx=cos(atan(sin(X).*sin(Y)));Fy=sqrt(1-Fx.^2); » quiver(X,Y,Fx,Fy,0.5),hold on,axis([a,b,c,d])» [x,y]=ode45('xyz295f',[0,4],0.4);» plot(x,y,'r.-')实验内容（包括实验具体内容、算法分析、源代码等等）：绘制dy/dx=sin(x)sin(y)的斜率场并选取初始值，在斜率场中画出解轨线。

你遇到什么问题？怎么解决？实验结果与讨论：实验结果：实验讨论：通过这次试验让我更加的熟悉用MATLAB作图。

指导教师意见：签名：年月日。

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5); plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

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figure(1) title('\fontsize{16}y(\omega)=\int^{\infty }_{0}y(t)e^{-j\omegat}dt')
二、绘制曲线的一般步骤
步骤 1 表 4.1 绘制二维、三维图形的一般步骤 内容 曲线数据准备： 对于二维曲线，横坐标和纵坐标数据变量； 对于三维曲面，矩阵参变量和对应的函数值。 指定图形窗口和子图位置： 默认时，打开 Figure No.1 窗口或当前窗口、当前子图； 也可以打开指定的图形窗口和子图。 设置曲线的绘制方式： 线型、色彩、数据点形。 设置坐标轴： 坐标的范围、刻度和坐标分格线 图形注释： 图名、坐标名、图例、文字说明 着色、明暗、灯光、材质处理(仅对三维图形使用) 视点、三度(横、纵、高)比(仅对三维图形使用) 图形的精细修饰(图形句柄操作)： 利用对象属性值设置； 利用图形窗工具条进行设置。
x=peaks;plot(x) x=1:length(peaks);y=peaks;plot(x,y)
10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3. 单窗口多曲线分图绘图 subplot(1,3,1); plot(t,y) subplot(1,3,2); plot(t,y3) subplot(1,3,3); plot(t,y2)

MATLAB的缺省设置是不画分格线；分格线的疏密取决 于坐标刻度（改变坐标刻度，可改变分格线的疏密）。
坐标框
box on
控制加边框线
box off
控制不加边框线
刻度设置set(gca, ‘xtick’, xs, ‘ytick’, ys)
xs、ys可以是任何合法的实数向量，用于分别设置x、 y轴的刻度。
图形标识
图形标识包括：
图名（title）
坐标轴名（xlabel、ylabel）
图形文本注释（text）
图例（legend）
简捷使用格式
title(s)
% s为字符串变量或常量
xlabel(s)
ylabel(s)
legend(s)
text(x, y, s) % 指定坐标（x, y）处加注文字
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3、二维函数曲线专用命令 ezplot
Ezplot 即：Easy to use function plotter。它是一个易用的一元函数绘图函 数 。特别是在绘制含有符号变量的函数的 图像时，ezplot要比plot更方便。
例：ezplot('x^2+sin(x)');
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（二）线型和颜色
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一、二维曲线和图形； 二、三维曲线和曲面； 三、特殊图形绘制； 四、极坐标系下绘制图形。
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一、二维曲线和图形
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 用直角坐标系、对数坐标、极坐 标等形式。数据点可以用向量或 矩阵形式给出，类型可以是实型 或复型。
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（一）几个基本的绘图命令
plot 函数可以设置曲线的线段类型、定点标记和线段颜色。 常用的线段、颜色与定点标记参数

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二维图形
例题 在同一坐标系上画出正弦和余弦曲线。 x=0:pi/10:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2);
线的颜色、线型及标示符号。 plot(x1, y1, s1,x2, y2,s2,…) 开关格式,多条曲线绘图
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二维图形
plot(x) 当x为一向量时，以x元素的值为纵坐标，x的序 号为横坐标值绘制曲线。
当x为一m×n的实数矩阵时，以其序号为横坐标， 按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线。最 终绘制出n条曲线。
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举例
例题 例如：在[0，2]内作出正弦函数的图形。
x=0:0.5:2*pi; y=sin(x); plot(x,y,'r:*'); title('sin(x)'); xlabel('x'); ylabel('y'); grid on;
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图形窗口
图形窗口是个独立的窗口， 系统自动将图形绘制在图形窗口上。
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二维图形
plot(x1,y1,x2,y2,…) 在同一坐标系上绘制曲线(x1,y1),曲线(x2,y2), …, 等多条曲线。
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二维图形
例题 x1=[1 2 3 4]; y1=[9 1 2 3]; x2=[1 2 5 5]; y2=[1 2 3 4]; plot(x1,y1,x2,y2)
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准备绘图数据
方法主要有： （1）编制后缀为.txt的文本文件，使用load命令
调入数据。 （2）系通过用户自编函数得到绘图数据。 （3）通过MATLAB统函数得到绘图数据。 （4）根据鼠标在屏幕上的位置，使用命令ginput
获得相应数据。 （5）在命令窗口或自编函数相应位置，直接输入