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1、.,第3章 Matlab绘图,.,本章目录,3.1 Matlab二维曲线绘图 3.2 Matlab二维特殊图形 3.3 Matlab空间曲线绘图 3.4 Matlab空间曲面绘图,.,3.1 Matlab二维曲线绘图,3.1.1 基本绘图指令plot 3.1.2 基本绘图控制参数 3.1.3 线型、定点标记、颜色 3.1.4 图形的标注 3.1.5 一个图形窗口多个子图的绘制 3.1.6 绘制数值函数二维曲线的指令fplot 3.1.7 绘制符号函数二维曲线的指令ezplot,.,3.1.1 基本绘图指令plot,常用形式：,plot(y) plot(x,y) plot(x1,y1,x2,y2
2、,x3,y3,),.,功能：画一条或多条折线图。 说明： 当y是数值向量时，顺序连接（i,y(i)）绘图； 当y是数值矩阵时，Matlab为矩阵为每一列画出一条折线，以矩阵y每列元素的相应行下标值为横坐标，以y的元素为纵坐标绘图。,plot(y),.,例1：分别画出向量1,3,2,9,0.5 和1,2,3;4,5,6;7,8,9的折线图。,y=1,3,2,9,0.5; plot(y),y=1,2,3;4,5,6;7,8,9; plot(y),.,功能：画一条或多条折线图。 说明： 当x,y都是长度为n的数值向量时，plot(x,y)在坐标系中顺序地连接顶点(x(i),y(i)画出一条折线图 ;
3、 当x是长度为n的数值向量且y是nm的数值矩阵时，该命令用向量x分别与矩阵y的每一列匹配，在同一坐标系中绘出m条不同颜色的折线图； 当x和y都是nm的数值矩阵时，plot(x,y)分别用矩阵x的第i列与y的第i列匹配，在同一坐标系中绘出m条不同颜色的折线图。,plot(x,y),.,例2：画出函数 在 的图形。,x=-5:0.1:5; y=sin(x.2); plot(x,y),grid on,.,例3：画出椭圆 的曲线图,t=0:pi/50:2*pi; x=5*cos(t); y=2*sin(t); plot(x,y),grid on,写成参数方程：,.,例4：在同一坐标系中画出 和 的图形
4、。,x=-2*pi:pi/50:2*pi; y=sin(x);cos(x); plot(x,y),grid on,.,功能：在同一图形窗口画出多条不同颜色曲线。 说明：曲线关系为,plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,),.,例5：在同一图形窗口画出三个函数,x=-2:0.1:2; plot(x,cos(2*x), .,x,x.2,k-.,x,x,k) legend(cos(2x),x2,x),的图形，,。,.,3.1.2 基本绘图控制参数,图形窗口figure,figure; figure(n); %打开第n个图形窗口,清除图形窗口clf,clf;,x=-2:0.1:2; plot(
5、x,cos(2*x), .,x,x.2,k-.,x,x,k) clf,.,控制分割线grid,grid 在grid on与grid off之间进行切换 grid on 在图中使用分隔线 grid off 在图中消隐分隔线,.,图形的重叠绘制hold,hold 在hold on与hold off之间进行切换 hold on 保留当前图形和它的轴，使此后图形叠放在当前图形上 hold off 返回Matlab的缺省状态，此后图形指令运作将抹掉当前窗中的旧图形，然后画上新图形,.,取点指令ginput 说明：是plot命令的逆命令，它的作用是在二维图形中记录下鼠标所选点的坐标值。,ginput 可以
6、无限制的选点，当选择完毕时，按Enter键结束命令。 ginput(n) 必须选择n个点才可以结束命令。,.,图形放大指令zoom,zoom 在zoom on与zoom off之间进行切换 zoom on 使系统处于可放大状态 zoom off 使系统回到非放大状态，但前面放大的结果不会改变 zoom out 使系统回到非放大状态，并将图形恢复原状 zoom xon 对x轴有放大作用 zoom yon 对y轴有放大作用,.,例6：利用hold指令在同一坐标系中画出如下两条参数曲线，参数曲线方程为,t=0:pi/50:2*pi; plot(cos(t),sin(t); hold on,plot(
7、sin(t),sin(2*t), r.),.,3.1.3 线型、定点标记、颜色,命令形式：,plot(x,String) plot(x,y,String) plot(x1,y1,String1,x2,y2,String2,),.,颜色控制字符表,.,数据点控制字符表,.,线型控制字符表,.,例：,x=0:0.25:5; y1=x; y2=x.2; y3=cos(x); y4=sin(x); plot(x,yo) hold on plot(x,y1,mx) plot(x,y2,c+) plot(x,y3,rs,x,y4, gh),.,3.1.4 图形的标注,图名标注title,title(Str
8、ing) 功能：在当前图形的顶端加注文字String作为图名。 title(String,property,) 功能：在当前图形的顶端加注文字String作为图名，并且定义图名所用字体、大小、标注角度。,.,坐标轴标注xlabel，ylabel,xlabel(string) 功能：在当前图形的x轴旁边加注文字内容。 ylabel(string) 功能：在当前图形的y轴旁边加注文字内容。 zlabel(string) 功能：在当前图形的z轴旁边加注文字内容。,.,图形标注,text(x,y,String) 功能：适用于二维图形，在点(x,y)上加注文字。 text(x,y,z,String) 功
9、能：适用于三维图形，在点(x,y,z)上加注文字。 gtext(String) 功能：在鼠标指定位置上标注。具体步骤：先利用 鼠标定位，再在此位置加注文字。该指令不支持三维 图形。,.,图例标注legend,形式：legend(string1,string2,string3) 功能：对当前图进行图例标注。,.,在同一坐标系中画出两个函数,的图形，自变量范围为：,，及5点。函数,为红色实线，函数,为洋红色,虚线；并加注标题、坐标轴，对图例进行标注。,例7：,建立命令文件exam31.m。 clf; x=-2:0.1:2; y1=cos(2*x);y2=x; plot(x,y1, r-,x,y2,
10、 m-),grid on title(曲线y=cos(2x)与y=x及点图) xlabel(x轴), ylabel(y轴),x00=-2:2; y00=1.5,1,0,0.56,-1.5; hold on,plot(x00,y00, bp) legend(y=cos(2x) , y=x, 5点图) 执行命令文件exam31.m。,.,例8：已知科学家在某海域观察到海平面的年平均高度表如下，由表的数据绘制出二位数据点图，并画出其折线图。,x=1:25; y=5,11,16,23,36,58,29,20,10,8,3,0,0,2,11,27,47,63,60,39,28,26,22,11,21 p
11、lot(x,y, h,x,y, r-) legend(点图, 折线图) ylabel(海拔) xlabel(年份),.,3.1.5 一个图形窗口多个子图的绘制,命令形式：,subplot(m,n,i) 功能：把图形窗口分为mn个子图，并把第i个子图 当作当前图形窗口。 subplot(position,left bottem width height) 功能：在普通坐标系中创建新的坐标系，并且各个 参数left bottem width height在0到1之间取值。,.,例9：演示subplot指令对图形窗的分隔。,建立命令文件exam32.m。 clf; x=-2:0.1:2; y1=x+
12、sin(x);y2=sin(x)./x;y3=(1+x).(1./x); subplot(2,2,1),plot(x,y1, m. ),grid on,title(y=x+sinx) subplot(2,2,2),plot(x,y2, rp),grid on,title(y=sinx/x) subplot(position,0.2,0.05,0.6,0.45), plot(x,y3),grid on,text(0,exp(1), *) 执行命令文件exam32.m。,.,3.1.6 绘制数值函数二维曲线的指令fplot,命令形式：,fplot(fun,xmin,xmax,tol,n,lines
13、pec) 功能：画函数自变量在区间xmin,xmax的图像。 说明： fun是函数名，可以是Matlab已有的函数，也可以是自定义的M函数，还可以是字符串定义的函数； xmin,xmax定义x的取值区间； tol是相对误差，默认值为2e-3； n+1是绘图的最少点数； linespec是线型设置。,.,例10：分别利用指令plot与fplot绘制曲线 在区间-1，1的图像，并作比较。,用plot指令画图。 x=-1:0.1:1; y=sin(1./x); plot(x,y) 用fplot指令画图。 fplot(sin(1./x), -1,1),.,3.1.7 绘制符号函数二维曲线的指令ezpl
14、ot,命令形式：,ezplot(F,xmin,xmax) 功能：画出符号函数F在区间xmin,xmax内的图像。 说明： F是符号函数并且只含有一个变量。 如果区间xmin,xmax缺省，默认区间为-2pi,2pi。,.,例11：,syms t ezplot(2/3*exp(-t/2)*cos(3/2*t) ,0,4*pi),绘制,在0,4间的图形。,.,3.2 Matlab二维特殊图形,绘制二维图形的指令,.,例11：练习指令,bar,stairs, stem,pie,pie3, area。,x=1:5; subplot(2,3,1),bar(x),title(直方图) subplot(2,
15、3,2),stairs(x),title(阶梯图) subplot(2,3,3),stem(x, rp),title(火柴棍图) subplot(2,3,4),pie(x),title(饼图 ) subplot(2,3,5),pie3(x),title(三维饼图) subplot(2,3,6),area(x),title(面积图),.,3.3 Matlab空间曲线绘图,3.3.1 三维空间曲线命令plot3 3.3.2 坐标轴的控制,.,3.3.1 三维空间曲线命令plot3,命令格式：,plot3(x,y,z) plot3(x,y,z,string) plot3(x1,y1,z1,strin
16、g1,x2,y2,z2,string2,),说明： 当x,y,z为长度相同的向量时，plot3命令将绘得一条分别以向量x,y,z为x,y,z轴坐标值的空间曲线。 String用来控制曲线的颜色、线形和数据点。 命令格式3是在同一图形窗口画多条空间曲线。,.,画出螺旋线,与空间曲线,例1：,.,建立命令文件exam33.m。 t1=0:pi/25:10*pi; x1=sin(t1);y1=cos(t1);z1=t1; subplot(1,2,1),plot3(x1,y1,z1, r ) title(螺旋线),xlabel(x轴),ylabel(y轴),zlabel(z轴) t2=0.1:0.01:1.5; x2=cos(t2);y2=sin(t2);z2=1./t2; subplot(1,2,2),plot3(x2,y2,z2, g. ),grid on 执行命令文件exam33.m。,.,3.3.2 坐标轴的控制,命令格式：,axis(xmin xmax ymin ymax) 功能：设定二维图形坐标轴的范围。,axi
