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1、实验二,函数可视化与Matlab作图,函数的可视化,f (x), g (x)是周期函数吗？观察它们的图象。 程序 x=linspace(0,8*pi,100); F=inline(sin(x+cos(x+sin(x); y1=sin(x+cos(x+sin(x); y2=0.2*x+sin(x+cos(x+sin(x); plot(x,y1,k:,x,y2,k-) legend(sin(x+cos(x+sin(x),0.2x+sin(x+cos(x+sin(x),2),令,matlab 绘图,matlab语言丰富的图形表现方法，使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现了可视化，这是其它语言所不
2、能比拟的。,MATLAB提供了丰富的绘图功能 help graph2d可得到所有画二维图形的命令 help graph3d可得到所有画三维图形的命令 graph r:f n. 数图表 dimension dimenn n. 数 维,在matlab中使用figure函数来建立图形窗口，调用方式 figure 清除图形窗口命令 clf:清除当前图形窗口所有可见的对象 clear figure,matlab 图形窗口,主要内容：,辅助操作： 批注： 图形名称 坐标轴名称 曲线标注 图例,最基本的二维图形指令函数：plot plot plt vt. 绘图,图形保持：同一坐标轴控制多个图形,窗口分割：同
3、一窗口含多个坐标轴,figure（n）：表示第n个图形窗口 fi n. 图形 figure（1）；figure（2）；figure(n) 打开不同的图形窗口，以便绘制不同的图形。 grid on：在所画出的图形坐标中加入网格 grid n. 计网格 grid off：除去图形坐标中的网格 hold on：把当前图形保持在屏幕上不变，同时允许在这个坐标内绘制另外一个图形。 hold off：使新图覆盖旧的图形,线型、点形和颜色的控制,plot(x,y,颜色线型点形) plot(x,y,颜色线型点形,x,y,颜色线型点形, ) 句柄图形和set命令改变属性值，可套用： h=plot(x,y), s
4、et(h,属性,属性值,属性,属性值,) 也可用plot(x,y,属性,属性值)设置图形对象的属性。,属性变量和属性值,线宽：LineWidth 点的大小： MarkerSize 线型：LineStyle 颜色：color,plot的调用格式,plot(x,y)： 以x为横坐标、y为纵坐标绘制二维图形 x,y是同维数的向量：描点，一一对应； 例在直角坐标系下画出y=sin(x)在0,5之间的图形,程序： x=0:0.01:5; %产生x向量 y=sin(x.2); %注意点运算,对应的y坐标 plot(x,y)； %绘制图形,plot指令: plot(x,y,颜色线型点形) 例: t=0:pi
5、/20:8*pi; y=sin(t); plot(t,y,r:*),r 表示线的颜色为红色， : 表示线型为虚线， * 表示标示符号为星号,1. 单窗口单曲线绘图,思考：,在直角坐标系下画出y=sin(x)在0,5之间的图形，要求青色、点划线、圆圈,程序： x=0:0.01:5; %产生x向量-x轴取点 y=sin(x.2); %对应的y坐标 plot(x,y,c-.o)； %绘制图形,2. 单窗口多曲线绘图,调用格式： plot(x,y1,x,y2,) 2. plot(x,y1), hold on, plot(x,y2), hold off 例：在直角坐标系下，同一窗口中画出y=sin(t)
6、, y1=sin(t+0.25), y2=sin(t+0.5)在0,2pi之间的图形，,例：t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t); y1=sin(t+0.25); y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2),y,y1,y2,方法2.,程序： t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t); plot(t,y) hold on y1=sin(t+0.25); plot(t,y1) y2=sin(t+0.5); plot(t,y2) hold off hold on：画完一张图后，用此命令保持住，再画其它图。-连续画图命令 hold off：使新图覆盖旧
7、的图形 如果去掉hold on，操作一下？画图结束后记得用hold off命令取消连续画图命令,练习：,在直角坐标系下，同一窗口中画出y1=sin(x), y2=sin(2x), y3=cos(3x)在0,2pi之间的图形， 程序： t=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=sin(2x); y3=cos(3x); plot(x,y1,x,y2,x,y3),在直角坐标系下，同一窗口中绘制两条不同颜色、不同线型的曲线，调用格式： plot(x,y,颜色线型点形,x,y,颜色线型点形,),在0,8上绘制曲线y1=0.2+sin(-2x),采用绿色、实线、加号标记，曲线y2=si
8、n(x)采用红色，虚线、星号标记 程序： x=0:0.2:8; y1=0.2+sin(-2*x); y2=sin(x); plot(x,y1,g-+,x,y2,r-*),3. 单窗口多曲线分图绘图,subplot 子图分割命令 调用格式： subplot(m,n,p) 按从左至右， 从上至下排列,行,列,绘图序号,subplot(m,n,p): 将当前窗口分成m乘n个子窗口，并在第p个窗口建立当前的坐标平面。 子窗口从左到右、从上到下的顺序编号。,注意：函数 subplot 只是创建子图坐标平面，在该坐标平面内画子图，仍然需要使用plot函数或其他绘图函数,t=0:pi/20:5*pi; su
9、bplot(1,2,1); plot(t,sin(t); grid on; subplot(1,2,2); plot(t,-sin(t); grid on;,例,Plotyy(t,sin(t),t,-sin(t),例如：在同一窗口中在0,2pi画出sin(x)、 cos(x) exp(x)、 exp(-x),x=linspace(0,2*pi,100); % x轴从0-2pi取100个点 subplot(2,2,1); plot(x,sin(x) % 视窗的第1行第1列画sin(x) subplot(2,2,2); plot(x,cos(x) % 视窗的第1行第2列画cos(x) subplo
10、t(2,2,3); plot(x,exp(x) % 视窗的第2行第1列画exp(x) subplot(2,2,4); plot(x,exp(-x) % 视窗的第2行第2列画exp(-x),特殊的二维图形函数,1、极坐标图： 调用格式： polar (theta,rho，s),用角度theta（弧度表示）和极半径rho作极坐标图，用s指定线型。,例,解：theta=linspace(0,2*pi), rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho,g) title(Polar plot of sin(2*theta).*cos(2*theta);,
11、gca属性控制：改变坐标刻度,改变当前轴对象句柄gca属性 用h=plot(x,y),set(gca,属性,属性值,)可改变字体大小、坐标刻度等轴对象的内容。例如： set(gca,ytick,-1 -0.5 0 0.5 1) 将 y 坐标按向量-1 -0.5 0 0.5 1将刻度分成4格； set(gca,yticklabel,a|b|c|d|e) 改变y坐标刻度的说明。,例,观察： 改变绘图的线型和颜色。 用grid on 指令为图形窗口加上 网格线，并改变网格的线型和字体的大小。 gca:轴对象句柄，如字体大小和网格线的属性等 程序 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plo
12、t(x,y);,h=plot(x,y); set(h,LineWidth,5,color,red); grid on； set(gca,GridLineStyle,-,fontsize,16);,坐标轴的控制,axis指令 axis(xmin， xmax， ymin ，ymax)： 设定二维图形的x和y坐标的范围； 分别表示x轴的起点、终点，y轴的起点、终点 axis(equal)：将x坐标轴和y坐标轴的单位刻度大小调整为一样。 axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)： 设定三维图形的坐标范围 ；,例如： x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); plot
13、(x,y); axis(-0.5,2,-0.1,0.7),文字表注指令：,将标题、坐标轴标记、网格线及文字注释加注到图形上，这些函数为： title 给图形加标题：title(图形标题)； xlable 给x轴加标注： xlabel（x轴名称） ylable 给y轴加标注： ylabel（y轴名称） text 在图形指定位置加标注：text(a,b,说明文字) gtext -将标注加到图形任意位置： gtext（说明文字） 用鼠标在特定位置输入文字 grid on(off) 打开、关闭坐标网格线 legend 添加图例 axis 控制坐标轴的刻度 文字标注常用符号： pi （）；alpha （
14、）；beta （）； leftarrow （左箭头） rightarrow （右箭头）； bullet （点号）,例： t=0:0.1:10 y1=sin(t);y2=cos(t); plot(t,y1,r,t,y2,b-); text(3,sin(3),yi=sin(t) text(2,cos(2),yi=cos(t) title(正弦和余弦曲线); legend(正弦,余弦) %这两个函数所用的线型 xlabel(时间t), ylabel(正弦、余弦),例在同一张图上画出,t=0:0.1:3*pi; %定义两个变量 alpha=0:0.1:3*pi; plot(t,sin(t),r-);
15、% 画第一个图红实线 hold on; %保留第一图 plot(alpha,3*exp(-0.5*alpha),k:); % 画第二个图黑虚线 set(gca,fontsize,15,fontname,times New Roman), % 改变坐标轴字体大小和字体类型 xlabel(itt(deg); % 设置x轴名称 ylabel(itmagnitude); % 设置y轴名称 title( itsine wave and itAe-alphaittwave); % 设置图的表题名称,程序讲解,text(6,sin(6),fontsize15The Value itsin(t) at itt=6rightarrowbullet, HorizontalAlignment,right), % 文字标注 text(2,3*exp(-0.5*2), fontsize15bulletleftarrow The Value of it3e-0.5 itt
