实验五MATLAB的基本绘图方法

实验三MATLAB的基本绘图方法

一、实验目的

1．二维平面图形的绘制

2．三维立体图形的绘制

3．隐函数作图

二、实验地点：A404

三、实验日期：

四、实验内容

（一）二维平面图形的绘制

1、Plot的使用方法介绍

plot 是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。也就是说，使用plot 函数之前，必须首先定义好曲线上每一点的x 及y 坐标，常用格式为：（1）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 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线，当x 为m×n 矩阵时，就由n 条曲线。

（2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。

（3）plot(x,y1,x,y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,…元素为纵坐标值绘制多条曲线。

例1：画出一条正弦曲线和一条余弦曲线。

>> x=0:pi/10:2*pi;

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> plot(x,y1,x,y2)

注：在绘制曲线图形时，常常采用多种颜色或线型来区分不同的数据组，MA TLAB 软件专门提供了这方面的参数选项，我们只要在每个坐标后加上相关字符串，就可实现它们的功能。具体参见教材。

2、图形修饰

MATLAB 软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。

图形修饰函数表如下：

函数含义

grid on (/off) 给当前图形标记添加（取消）网络

xlable(‘string’) 标记横坐标

ylabel(‘string’) 标记纵坐标

title(‘string’) 给图形添加标题

text(x,y,’string’) 在图形的任意位置增加说明性文本信息

gtext(‘string’) 利用鼠标添加说明性文本信息

axis([xmin xmax ymin ymax]) 设置坐标轴的最小最大值

例2、给例1的图形中加入网络和标记。

>> x=0:pi/10:2*pi;

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> plot(x,y1,x,y2)

>> grid on

>> xlabel('independent variable X')

>> ylabel(‘Dependent Variable Y1 & Y2’)

>> title('Sine and Cosine Curve')

>> text(1.5,0.3,'cos(x)')

>> gtext('sin(x)')

>> axis([0 2*pi -0.9 0.9])

3、图形的比较显示

在一般默认的情况下，MA TLAB 每次使用plot 函数进行图形绘制，将重新产生一个图

形窗口。但有时希望后续的图形能够和前面所绘制的图形进行比较。一般来说有两种方法：一是采用hold on(/off)命令，将新产生的图形曲线叠加到已有的图形上；

二是采用subplot(m,n,k)函数，将图形窗口分隔成n ×m 个子图，并选择第k 个子图作为当前图形，然后在同一个视图窗口中画出多个小图形。

例3、在多个窗口中绘制图形。

>> x=0:pi/10:2*pi;

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> subplot(2,2,1);

>> plot(x,y1);

>> subplot(2,2,2);

>> plot(x,y2);

（二）三维立体图形

1、三维曲线图

与二维图形相对应，MA TLAB 提供了plot3 函数，可以在三维空间中绘制三维曲线，它的格式类似于plot，不过多了z 方向的数据。plot3 的调用格式为：

plot3(x1,y1,z1,x2,y2,z2,...)

其中x1,y1,z1,x2,y2,z2,…等分别为维数相同的向量，分别存储着曲线的三个坐标值，该函数的使用方式和plot 类似。

例1、绘制方程x=t，y=sin(t)，z=cos(t)

在t=[0,2*pi]上的立体图形。

>> clf

>> x=0:pi/10:2*pi;

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> plot3(y1,y2,x,'*b')

>> grid on

>> xlabel('Dependent Variable Y1')

>> ylabel('Dependent Variable Y2')

>> zlabel('Independent Variable X')

>> title('Sine and Cosine Curve')

2、三维曲面图

如果要画一个三维的曲面，可以使用mesh(X,Y,Z)或surf(X,Y,Z)函数来实现。

mesh 函数为数据点绘制网格线，图形中的每一个已知点和其附近的点用直线连接。surf

函数和mesh 的用法类似，但它可以画出着色表面图，图形中的每一个已知点与其相邻点以平面连接。

在曲面绘图中，常用的函数是meshgrid 函数，其一般引用格式是：

[X, Y]=meshgrid (x, y)

其中x 和y 是向量，通过meshgrid 函数就可将x 和y 指定的区域转换成为矩阵X 和Y。这样我们在绘图时就可以先用meshgrid 函数产生在x-y 平面上的二维的网格数据，再以一组z 轴的数据对应到这个二维的网格，即可画出三维的曲面。

例2、绘制由方程形成的立体图。

>> clear

>> [x,y]=meshgrid([-2:0.1:2])

>> z=x.*exp(-x.^2-y.^2)

>> subplot(232)

>> plot3(x,y,z) %多条曲线

>> box off

>>subplot(2,3,3)

>>meshz(x,y,z) %网状图

>>subplot(2,3,4)

>>surf(x,y,z) %表面图

>>subplot(2,3,5)

>>contour(x,y,z) %等高线图

(三)隐函数作图

如果给定了函数的显式表达式，可以先设置自变量向量，然后根据表达式计算函数向量，从而用plot等函数绘制出图形。但是当函数采用隐函数形式时，则很难利用上述方法绘制图形。Matlab提供了一个ezplot函数绘制隐函数图形。

例1、对下列隐函数进行绘图：

x^2+y^2-9=0；x^3+y^3-5*x*y+1/5=0；

x=8*cos(t),y=4*sqrt(2)*sin(t),区间为[0,2*pi]

程序如下：

subplot(2,2,1);

ezplot('x^2+y^2-9');

axis equal;

subplot(2,2,2);

ezplot('x^3+y^3-5*x*y+1/5')

subplot(2,2,3);

ezplot('8*cos(t)','4*sqrt(2)*sin(t)',[0,2*pi]);

第5章MATLAB绘图_习题答案

第5章MATLAB绘图 习题5 一、选择题 1．如果x、y均为4×3矩阵，则执行plot(x,y)命令后在图形窗口中绘制（）条曲线。D A．12B．7C．4D．3 2．下列程序的运行结果是（）。A x=0:pi/100:2*pi; forn=1:2:10 plot(n*sin(x),n*cos(x)) holdon end axissquare A．5个同心圆B．5根平行线 C．一根正弦曲线和一根余弦曲线D．5根正弦曲线和5根余弦曲线3．命令text(1,1,'{\alpha}+{\beta}')执行后，得到的标注效果是（）。C A．{\alpha}+{\beta}B．αβ}C．α+βD．αβ 4．subplot(2,2,3)是指（）的子图。A A．两行两列的左下图B．两行两列的右下图 C．两行两列的左上图D．两行两列的右上图 x的曲线绘制成直线，应采用的绘图函数是（）。C 5．要使函数y=2e A．polarB．semilogxC．semilogyD．loglog 6．下列程序的运行结果是（）。B [x,y]=meshgrid(1:5); surf(x,y,5*ones(size(x))); A．z=x+y平面B．与xy平面平行的平面 C．与xy平面垂直的平面D．z=5x平面 7．下列函数中不能用于隐函数绘图的是（）。D A．ezmeshB．ezsurfC．ezplotD．plot3 8．下列程序运行后，看到的图形（）。C t=0:pi/20:2*pi; [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps);

第5章--MATLAB绘图-习题答案上课讲义

第5章--M A T L A B绘图-习题答案

第5章 MATLAB绘图 习题5 一、选择题 1．如果x、y均为4×3矩阵，则执行plot(x,y)命令后在图形窗口中绘制（）条曲线。D A．12 B．7 C．4 D．3 2．下列程序的运行结果是（）。A x=0:pi/100:2*pi; for n=1:2:10 plot(n*sin(x),n*cos(x)) hold on end axis square A．5个同心圆 B．5根平行线 C．一根正弦曲线和一根余弦曲线 D．5根正弦曲线和5根余弦曲线 3．命令text(1,1,'{\alpha}+{\beta}')执行后，得到的标注效果是（）。C A．{\alpha}+{\beta} B．{\α}+{\β} C．α+β D．\α+\β 4．subplot(2,2,3)是指（）的子图。A A．两行两列的左下图 B．两行两列的右下图 C．两行两列的左上图 D．两行两列的右上图 5．要使函数y=2e x的曲线绘制成直线，应采用的绘图函数是（）。C A．polar B．semilogx C．semilogy D．loglog 6．下列程序的运行结果是（）。B [x,y]=meshgrid(1:5); surf(x,y,5*ones(size(x))); A．z=x+y平面 B．与xy平面平行的平面 C．与xy平面垂直的平面 D．z=5x平面 7．下列函数中不能用于隐函数绘图的是（）。D A．ezmesh B．ezsurf C．ezplot D．plot3 8．下列程序运行后，看到的图形（）。C t=0:pi/20:2*pi; [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);

第四讲 、Matlab绘图

第四讲 Matlab绘图 4.1 二维图形 4.2 数据分析图 4.3 三维图形 4.1 二维图形 1、基本图形的绘制 plot(x,y) 对向量x绘制向量y。以x为横坐标，y为纵坐标，按照坐标(xi ,yi)的有序排列绘制曲线。 plot(...,str) 使用字符串str指定的颜色和线型进行绘图。 例1：>> x=-pi:0.02*pi:pi; >> y=sin(x).*x.^2; >> plot(x,y) ezplot(f,xmin,xmax) 绘制函数f在区间[xmin,xmax]上的图形。如果省略xmin和xmax参数，区间将大概取在-2pi——2pi之间。由于ezplot命令使用算法来判断该函数变化显著的区间，因此区间的选取是不固定的。 例2：>> ezplot('sin(x).*x.^2') 2、图形控制 figure(gcf) 显示当前图形窗口。只键入figure命令则创建新的图形窗口； shg 显示当前图形窗口，等价于figure(gcf)。 hold on 保持当前图形。允许在当前图形状态下，使用同样的缩放比例加入另一个图形。 hold off 释放图形窗口，这样下一个图形将称为当前图形。这是缺省状态。 hold 在hold on和hold off之间进行切换。 subplot(m,n,p) 将图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定的子窗口为当前窗口。子窗口按行由左至右，由上至下进行编号。这一命令在Matlab的当前版本中也被写作subplot(mnp)。axis…）用行向量中给出的值，设置坐标轴的最大和最小值。对于二维图形，该向量中含有元素： [xmin, xmax, ymin, ymax]。对于三维图形，是[xmin, xmax, ymin, ymax，zmin, zmax]。axis ~~ ~~的不同参数将给出不同的结果： 1.manual 固定坐标轴刻度。如果当前图形窗口为hold on状态，则后面的图形将采用同样的刻度 2.auto 把坐标轴刻度重新设置为缺省状态值。 3.equal 设置x轴和y轴为同样的刻度增量。 4.tight 以数据的大小为坐标轴的范围。 5.ij 翻转y轴，使得正数在下，负数在上。 6.xy 复位y轴，使正数在上。 7.off 坐标轴消隐。 8.on 绘制坐标轴。 title(txt) 在图形窗口顶端的中间位置输出字符串txt作为标题。 xlabel(txt) 在x轴下的中间位置输出字符串txt作为标注。 ylabel(txt) 在y轴边上的中间位置输出字符串txt作为标注。 zlabel(txt) 在z轴边上的中间位置输出字符串txt作为标注。 text(x,y,txt) 在图形窗口的(x,y)处写字符串txt。坐标x和y按照与所绘制图形相同的刻度给出。对于向量x和y，字符串txt写在(xi,yi)的位置上。如果t x t是一个字符串向量，即一个字符矩阵，且与x, y有相同的行数，则第i行的字符串将写在图形窗口的(xi,yi)的位置上。 gtext(txt) 通过使用鼠标或方向键，移动图形窗口中的十字光标，让用户将字串t xt放置在图形窗口中。当十字光标走到所期望的位置时，用户按下任意键或鼠标上的任意按钮，字符串将会写入在窗口中。

第5章--MATLAB绘图-习题答案

》 第5章 MATLAB绘图 习题5 一、选择题 1．如果x、y均为4×3矩阵，则执行plot(x,y)命令后在图形窗口中绘制（）条曲线。D A．12 B．7 C．4 D．3 2．下列程序的运行结果是（）。A x=0:pi/100:2*pi; for n=1:2:10 … plot(n*sin(x),n*cos(x)) hold on end axis square A．5个同心圆 B．5根平行线 C．一根正弦曲线和一根余弦曲线 D．5根正弦曲线和5根余弦曲线3．命令text(1,1,'{\alpha}+{\beta}')执行后，得到的标注效果是（）。C A．{\alpha}+{\beta} B．{\α}+{\β} C．α+β D．\α+\β ； 4．subplot(2,2,3)是指（）的子图。A A．两行两列的左下图 B．两行两列的右下图 C．两行两列的左上图 D．两行两列的右上图 5．要使函数y=2e x的曲线绘制成直线，应采用的绘图函数是（）。C A．polar B．semilogx C．semilogy D．loglog 6．下列程序的运行结果是（）。B [x,y]=meshgrid(1:5); surf(x,y,5*ones(size(x))); " A．z=x+y平面 B．与xy平面平行的平面 C．与xy平面垂直的平面 D．z=5x平面 7．下列函数中不能用于隐函数绘图的是（）。D

A．ezmesh B．ezsurf C．ezplot D．plot3 8．下列程序运行后，看到的图形（）。C t=0:pi/20:2*pi; [x,y]=meshgrid(-8::8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); … surf(x,y,z) view(0,90);axis equal A．像墨西哥帽子 B．是空心的圆 C．边界是正方形 D．是实心的圆 9．下列程序运行后得到的图形是（）。A [x,y]=meshgrid(-2:2); z=x+y; i=find(abs(x)<1 & abs(y)<1); 、 z(i)=NaN; surf(x,y,z);shading interp A．在一个正方形的正中心挖掉了一个小的正方形 B．在一个正方形的正中心挖掉了一个小的长方形 C．在一个正方形的上端挖掉了一个小的正方形 D．在一个正方形的下端挖掉了一个小的正方形 10．在使用MATLAB“绘图”选项卡中的命令按钮绘图之前，需要（）。B A．在命令行窗口中输入绘图命令 B．在工作区中选择绘图变量 ） C．打开绘图窗口 D．建立M文件 二、填空题 1．执行以下命令： x=0:pi/20:pi; y=sin(x); 以x为横坐标、y为纵坐标的曲线图绘制命令为，给该图形加上“正弦波”标题的命令为，给该图形的横坐标标注为“时间”，纵坐标标注为“幅度”的命令分别为和。plot(x,y)，title(‘正弦波’)，xlabel(‘时间’)，ylabel(‘幅度’) 2．在同一图形窗口中绘制y1和y2两条曲线，并对图形坐标轴进行控制，请补充程序。 x=-3::3; % y1=2*x+5;

第二讲 Matlab编程与作图

第二讲Matlab编程与作图 第一部分Matlab程序设计初步 Matlab除了指令行操作的直接交互外，作为一种高级应用软件还提供了自己的编程语言。通过编写Matlab程序，可以更加方便地调用Matlab提供的各种功能强大的函数库，使得程序能完成复杂的运算处理大量的数值数据。 1、M文件简介 Matlab提供了丰富的编程语言，使得用户可以将一连串的命令写入文件，然后使用简单的函数来执行这些命令。文件被保存为文本文件，后缀为.m，比如说dblquad.m，因此Matlab的程序通常被称为M 文件。 M文件是一个文本文件，可以使用各种文本编辑器对它进行编辑和修改，比如Windows操作系统自带的记事本，也可以用Matlab 内建的M文件编辑器。 M文件分为两类，一类称为脚本（Scripts），类似于批处理文件，相当于将在Matlab命令窗口中执行的一系列指令放在一个文件中，当在命令窗口调用该文件名时，则按顺序执行其中的命令集。 例：编写求10！的程序。 另一类M文件称为函数（Function），它可以接受输入变量，并将运算结果送至输出变量，类似于数学中的函数y=f(x)。 函数M文件的基本结构： function f=fact(n) 函数定义行

%Compute a factorial value. %FACT(N) returns the factorial of N, 帮助文档%usually denoted by N! %Put simply,FACT(N) is PROD(1:N), 注释 f=prod(1:n); 函数体2、运算符 关系运算符：<, <=, >, >=, = =, ~= 逻辑运算符：与（&），或（|），非（~） 例：编写分段函数 21 () 1 -1<1 321 x x f x x x x ?> ? =≤ ? ?+≤- ? %myfun1.m function y=myfun1(x) y=(x.^2).*(x>1)+(x>-1& x<=1)+(3+2*x).*(x<=-1); 注意：1.函数名与变量名的命名法则相同，要求以字母开头，后接字母或下划线；2.函数名与保存的文件名最好一致。 3、控制流 所有的计算机编程语言都提供了控制程序流执行程序的语法，Matlab也不例外。所有的控制流语法都以end 结尾。 ⑴for 循环语句 语法：for 循环变量=数组 指令组；

第5章 MATLAB绘图_习题答案

第5章 MATLAB绘图 习题5 一、选择题 1．如果x、y均为4×3矩阵，则执行plot(x,y)命令后在图形窗口中绘制（）条曲线。D A．12 B．7 C．4 D．3 2．下列程序的运行结果是（）。A x=0:pi/100:2*pi; for n=1:2:10 plot(n*sin(x),n*cos(x)) hold on end axis square A．5个同心圆B．5根平行线 C．一根正弦曲线和一根余弦曲线D．5根正弦曲线和5根余弦曲线 3．命令text(1,1,'{\alpha}+{\beta}')执行后，得到的标注效果是（）。C A．{\alpha}+{\beta} B．{\α}+{\β} C．α+βD．\α+\β 4．subplot(2,2,3)是指（）的子图。A A．两行两列的左下图B．两行两列的右下图 C．两行两列的左上图D．两行两列的右上图 5．要使函数y=2e x的曲线绘制成直线，应采用的绘图函数是（）。C A．polar B．semilogx C．semilogy D．loglog 6．下列程序的运行结果是（）。B [x,y]=meshgrid(1:5); surf(x,y,5*ones(size(x))); A．z=x+y平面B．与xy平面平行的平面 C．与xy平面垂直的平面D．z=5x平面 7．下列函数中不能用于隐函数绘图的是（）。D A．ezmesh B．ezsurf C．ezplot D．plot3 8．下列程序运行后，看到的图形（）。C t=0:pi/20:2*pi; [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps);