二维三维作图.

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1、 前前 言言 第第1 1章章 初识初识MATLAB MATLAB 1.11.1 MATLAB MATLAB界面界面 1.21.2 简单的计算与图形功能简单的计算与图形功能 第第2 2章章 矩阵及其基本运算矩阵及其基本运算 2.12.1 矩阵的输入与生成矩阵的输入与生成 2.22.2 矩阵运算矩阵运算 第第3 3章章 线性方程组线性方程组 3.13.1 求线性方程的唯一解或特解求线性方程的唯一解或特解 3.23.2 求线性方程的通解求线性方程的通解 第第4 4章章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.14.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 4.24.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 附附

2、录录 实验报告模板实验报告模板 绘制二维曲线 ezplot(F):在-2pi,2pi自变量范围中，绘制F曲线 ezplot(F,xmin,xmax):在指定自变量范围，绘制F曲线 ezplot(F,xmin,xmax,fig):在fig指定的图形窗内，在 指定自变量范围，绘制F曲线 ezplot3(x,y,z,tmin,tmax,animate)绘制三维曲线 函数绘图的简捷指令 Matlab程序设计 指令名含 义 ezcontour画等位线 ezcontourf画填色等位线 ezmesh画网线图 ezmeshc画带等位线的网线图 ezplot画二维曲线 ezplot3画三维曲线 ezpolar

3、画极坐标曲线 ezsurf画曲面图 ezsurfc画带等位线的曲面图 这些指令的特点：无需数据准备，直接画出字符串函 数或符号函数的图形。这一系列指令名称的前两个字 符冠以“ez”，其含义就是“Easy to”。 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 一一. . 二维曲线的简捷绘制二维曲线的简捷绘制 例例4.1.14.1.1. . y y = = x xcoscosx x在区间在区间 4 4 , 4, 4 上的图形上的图形. . 解解: 在MATLAB的命令窗口输入如下命令： ezplot(x*cos(x),-4*pi,4*pi) 运

4、行后得： 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 ezplot(x*cos(x), -4*pi,4*pi) 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 例例4.1.24.1.2. . 椭圆椭圆 解解: 在MATLAB的命令窗口输入如下命令： ezplot(x2/4+y2/5-1,-3,3,-4,4) 运行后得： 在区域在区域 3, 33, 3 4, 44, 4内的图形内的图形. . 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 ez

5、plot(x2/4+y2/5-1,-3,3,-4,4) 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 例例4.1.34.1.3. . 曲线曲线 解解: 在MATLAB的命令窗口输入如下命令: 在区间在区间0, 0, 内的图形内的图形. . ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi) 运行后得: 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 ezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),0,pi) 4.1 4.1 二

6、维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 二二. . 在同一个坐标系内绘制多条曲线在同一个坐标系内绘制多条曲线 例例4.1.44.1.4. . 在同一个坐标系内画出在同一个坐标系内画出 y y = = e e0.1 0.1x xsin2 sin2x x 和和 y y = = x xcoscosx x 在区间在区间 , , 上的图形上的图形. . x=-pi:0.1:pi; x=-pi:0.1:pi; % %设置设置x x的取值范围和取点间距的取值范围和取点间距 y1=exp(0.1*x).*sin(2*x);y2=x.*cos(x); y1=exp(0.1

7、*x).*sin(2*x);y2=x.*cos(x); % %注意其中的注意其中的.* .* plot(x,y1,* r,x,y2,o b) plot(x,y1,* r,x,y2,o b) % %两条曲线用不同的数据点形状和颜色两条曲线用不同的数据点形状和颜色 解解: : 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入如下命令的命令窗口输入如下命令: : 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 y y = = e e0.1 0.1x xsin2 sin2x x y y = = x xcoscosx x x=-pi:0.1:pi; x=-pi

8、:0.1:pi; % %设置设置x x的取值范围和取点间距的取值范围和取点间距 y1=exp(0.1*x).*sin(2*x);y2=x.*cos(x); y1=exp(0.1*x).*sin(2*x);y2=x.*cos(x); plot(x,y1,* r,x,y2,o b) plot(x,y1,* r,x,y2,o b) % %用不同的形状和颜色用不同的形状和颜色 4.1 4.1 二维图形的绘制二维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 命令格式命令格式: plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,) : plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,) 可选参

9、数可选参数 -(-(实线实线) ) :(:(虚线虚线) ) -.(-.(点划线点划线) ) -(-(双划线双划线) ) y(y(黄色黄色) ) m(m(品红品红) ) c(c(青色青色) ) r(r(红色红色) ) g(g(绿色绿色) ) b(b(蓝色蓝色) ) w(w(白色白色) ) k(k(黑色黑色) ) .(.(实心点实心点) o() o(圆圈圆圈) ) x(x(叉叉) +() +(十字十字) ) *(*(星号星号) s() s(方块方块) ) d(d(菱形菱形) v() v(下三角下三角) ) (上三角上三角) (右三角右三角) p() p(五角星五角星) ) h(h(六角星六角星)

10、) plot(x,y1,* r,x,y2,o b) plot(x,y1,* r,x,y2,o b) %用不同的形状和颜色用不同的形状和颜色 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 三三. . 在同一个坐标系里绘制多个平面在同一个坐标系里绘制多个平面 例例4.1.54.1.5. . 在同一个坐标系内观察三个平面在同一个坐标系内观察三个平面: : 解解: : 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入如下命令的命令窗口输入如下命令: : 1 1 : : x x + + y y z z = 0; = 0; 2 2 : 2: 2x x y y

11、z z + 2 = 0; + 2 = 0; 3 3 : : z z = 0 = 0 看它们是否交于一点看它们是否交于一点. . 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 x=-20:1:20;y=x; X,Y=meshgrid(x,y); %生成网格图 Z1=X+Y; %平面1 Z2=2*X-Y+2*ones(size(X); %平面2 Z3=zeros(size(X); %平面3 surf(X,Y,Z1),hold on, mesh(X,Y,Z2),mesh(X,Y,Z3) 运行后得运行后得: : 1 1 : : x x + + y y

12、 z z = 0; = 0; 2 2 : 2: 2x x y y z z + 2 = 0; + 2 = 0; 3 3 : : z z = 0 = 0 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 一一. . 三维曲线的绘制三维曲线的绘制 例例4.2.14.2.1. . 三维螺线三维螺线 解解: (方法一) 在MATLAB的命令窗口输入如下命令: t t 0, 40, 4 . . 第四章第四章 二维绘图

13、和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 运行后得运行后得: : t=0:0.1:4*pi; t=0:0.1:4*pi; % %参数取值范围及间距参数取值范围及间距 x=2*cos(t);y=2*sin(t);z=1.5*t; x=2*cos(t);y=2*sin(t);z=1.5*t; plot3(x,y,z),xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) plot3(x,y,z),xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) 标标 识识 坐坐 标标 轴轴 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图

14、形的绘制三维图形的绘制 ( (方法二方法二) ) 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入如下命令的命令窗口输入如下命令: : ezplot3(2*cos(t),2*sin(t),1.5*t,0,4*pi)ezplot3(2*cos(t),2*sin(t),1.5*t,0,4*pi) 运行后得运行后得: : 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 二二. . 三维网线图与表面图的绘制三维网线图与表面图的绘制 命令格式：命令格式： mesh(x,y,z) mesh(x,y,z) %绘制三维网线图绘制三维网线图 surf(x,y,z) s

15、urf(x,y,z) %绘制三维表面图绘制三维表面图 也可以在调用命令时增加可选参数来也可以在调用命令时增加可选参数来 改变图形的颜色和线型改变图形的颜色和线型. . 还可以用简捷的绘制命令还可以用简捷的绘制命令ezmeshezmesh与与 ezsurfezsurf绘制三维网线图与表面图绘制三维网线图与表面图. . 第四章第四章 二维绘图和三维绘图二维绘图和三维绘图 4.2 4.2 三维图形的绘制三维图形的绘制 例例4.2.24.2.2. . 曲面曲面z z = sin( = sin(xyxy) )在区域在区域 2, 22, 2 2, 2 2, 2 上的图形上的图形. . 解解: : 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入如下命令的命令窗口输入如下命令: : 运行后得运行后得: : x =