Matlab绘制函数图像函数示例归纳

matlab中最基本的函数plot（）的用法

标签：matlab plot 指令

5.1 二维平面图形

5.1.1 基本图形函数

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5.1.1 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)

图5.1.1 函数plot 绘制的正弦曲线

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，MATLAB 软件专

门提供了这方面的参数选项（见表5.1.1），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。

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表5.1.1 绘图参数表

色彩字符颜色线型字符线型格式标记符号数据点形式标记符号数据点形式

y 黄- 实线. 点< 小于号

m 紫：点线o 圆s 正方形

c 青-. 点划线x 叉号

d 菱形

r 红- - 虚线+ 加号h 六角星

g 绿* 星号p 五角星

b 蓝v 向下三角形

w 白^ 向上三角形

k 黑> 大于号

例如，在上例中输入

>> plot(x,y1,'r+-',x,y2,'k*:')

则得图5.1.2

图5.1.2 使用不同标记的plot 函数绘制的正弦曲线

5.1.2 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。

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

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例5.1.2 给例5.1.1 的图形中加入网络和标记。（见图5.1.3 和5.1.4）

>> 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])

图5.1.3 使用了图形修饰的plot 函数绘制的正弦曲线

5.1.3 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5.1.3 在同一窗口中绘制线段。（见图5.1.5）

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

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> y3=x;

>> y4=log(x);

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

>> hold on

>> plot(x,y3)

>> plot(x,y4)

>> hold off

例5.1.4 在多个窗口中绘制图形。（见图5.1.6）

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

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> y3=exp(x);

>> y4=log(x);

>> subplot(2,2,1);

>> plot(x,y1);

>> subplot(2,2,2);

>> plot(x,y2);

>> subplot(2,2,3);

>> plot(x,y3);

>> subplot(2,2,4);

>> plot(x,y4);

[说明] （1）子窗口的序号按行由上往下，按列从左向右编号。

（2）如果不用指令clf 清除，以后图形将被绘制在子图形窗口中。

图5.1.4 设置坐标轴最大最小值的正弦曲线

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5.2 三维立体图形

5.2.1 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，也可以采用多种的颜色或线型（见表5.1.1）来区分不同的数据组，只需在每组变量后面加上相关字符串即可实现该功能。

例5.2.1 绘制方程x=t

y=sin(t)

z=cos(t)

在t=[0,2*pi]上

的空间方程。（见图5.2.1）

>> clf

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

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> plot3(y1,y2,x,'m:p')

>> grid on

>> xlabel('Dependent Variable Y1')

>> ylabel('Dependent Variable Y2')

>> zlabel('Independent Variable X')

>> title('Sine and Cosine Curve')

图5.2.1 函数plot 绘制的三维曲线图

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5.2.2 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。

为方便测试立体绘图，MA TLAB 提供了一个peaks 函数，它可以产生一个的高斯分布矩阵，其生成方程是

N N ×

z=3*(1-x).^2.*exp(-(x.^2)-(y+1).^2)-10*(x/5-x.^3-y.^5).*exp(-x.^2-y.^2)-1/3*ex

p(-(x+1).^2-y.^2)

对应的图形是一个凹凸有致的曲面，包含了三个局部极大点及三个局部极小点。

下面使用peaks 函数来比较一下mesh 和surf 的区别。

例5.2.2 分别用mesh 函数和surf 函数绘制高斯矩阵的曲面。

>> z=peaks(40);

>> mesh(z);

>> surf(z);

图5.2.2 mesh 函数绘制的三维曲面图

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图5.2.3 surf 函数绘制的着色表面图

在曲面绘图中，另一个常用的函数是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5.2.3 绘制方程

sin((x^2+y^2)^(1/2))

z = ---------------------

(x^2+y^2)^(1/2)

在x∈[-7.5,7.5];y∈[-7.5,7.5] 的图形。

>> x=-7.5:0.5:7.5;y=x;

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

>> R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;

>> Z=sin(R)./R;

>> surf(X,Y,Z)

>> xlabel('X 轴方向')

>> ylabel('Y 轴方向')

>> zlabel('Z 轴方向')

例5.2.4 绘制由方程形成的立体图。（见图5.2.5）z=xe-(x^2+y^2)

>> clear

>> x=-2:0.1:2;y=x;

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

>> Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);

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>> surf(X,Y,Z)

图5.2.4

图5.2.5

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5.2.3 观察点

MTALAB 允许用户设置观察点，其指令是：view(azimuth,elevation)

其中方位角azimuth 是观察点和坐标原点连线在x-y 平面的投影和y 轴负方向的夹角，仰角elevation 是观察点与坐标原点的连线和x-y 平面的夹角。对于这两个角度，三维图形的默认值分别是-37.5 和30，二维图形的默认值是0 和90。

例5.2.5 从不同的角度观察高斯矩阵的曲面。

>> z=peaks(40);

>> subplot(2,2,1);

>> mesh(z);

>> subplot(2,2,2);

>> mesh(z);

>> view(-37.5,-30);

>> subplot(2,2,3);

>> mesh(z);

>> view(180,0);

>> subplot(2,2,4);

>> mesh(z);

>> view(0,90);

图5.2.6 对应不同观察点的三维曲面图

5.3 其他图形函数

除了plot 绘图函数以外，在有些场合对绘制的曲线会有一些特殊要求，这就要其他函数来实现，常用的几种函数如下（见表5.3.1）

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表5.3.1 其他图形函数表

函数含义

loglog 使用对数坐标系绘图

semilogx 横坐标为对数坐标轴，纵坐标为线性坐标轴

semilogy 横坐标为线性坐标轴，纵坐标为对数坐标轴

polar 绘制极坐标图

fill 绘制实心图

bar 绘制直方图

pie 绘制饼图

area 绘制面积图

quiver 绘制向量场图

stairs 绘制阶梯图

sterm 绘制火柴杆图

例5.3.1

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

>> y1=sin(x);

>> subplot(2,2,1);

>> plot(x,y1);

>> subplot(2,2,2);

>> bar(x,y1);

>> subplot(2,2,3);

>> fill(x,y1,'g');

>> subplot(2,2,4);

>> stairs(x,y1,'k');

图5.3.1 其他图形函数

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5.3.1 直方图

函数bar(x)可以绘制直方图，这对统计或者数据采集非常直观实用。它共有四种形式：

bar,bar3,barh 和bar3h，其中bar 和bar3 分别用来绘制二维和三维竖直方图，barh 和b

ar3h 分别用来绘制二维和三维水平直方图，调用格式是：

bar(x,y) 其中x 必须单调递增或递减，y 为n m×矩阵，可视化结果为m 组，每组n 个垂直柱，也就是把y 的行画在一起，同一列的数据用相同的颜色表示；

bar(x,y,width) （或bar(y,width)）指定每个直方条的宽度，如width>1，则直方条会重叠，默认值为width=0.8；

bar(…,’grouped’) 使同一组直方条紧紧靠在一起；

bar(…,’stack’) 把同一组数据描述在一个直方条上。

例5.3.2

>> y=[5 3 2 9;4 7 2 7;1 5 7 3];

>> subplot(2,2,1),bar(y)

>> x=[5 9 11];

>> subplot(2,2,2),bar3(x,y)

>> subplot(2,2,3),bar(x,y,'grouped')

>> subplot(2,2,4),bar(rand(2,3),.75,'stack')

图5.3.2 直方图

5.3.2 面积图

函数area 用来绘制面积图，面积图在plot 的基础上填充x 轴和曲线之间的面积，该图用于查看某个数在该列所有数的总和中所占的比例。

例5.3.3

>> x=-3:3;

>> y=[3 2 5;6 1 8;7 4 9;6 3 7;8 2 9;4 2 9;3 1 7];

>> area(x,y)

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图5.3.3 面积图

5.3.3 饼图

函数pie 用来绘制饼图，它可以形象地表示出向量中各元素所占比例。其调用格式是：pie(x) x 中的元素通过x/sum(x)进行归一化，以确定饼图中的份额；

pie(x,explode) 向量explode 和x 元素数相同，用来指出需要分开的饼片，explode 中不为零的部分会被分开。

图5.3.4 饼图

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例5.3.4 设某班的某课程的考试成绩如下：90 分以上有32 人，81 至90 有58 人，71

至80 分有27 人，60 至70 分为21 人，60 分以下有16 人，画出饼图。（见图5.3.4）>> x=[32 58 27 21 16];

>> explode0=[1 0 0 0 0];

>> subplot(1,2,1)

>> pie(x,explode0)

>> explode1=[0 0 0 0 1];

>> subplot(1,2,2)

>> pie(x,explode1)

5.3.4 不同坐标系中的绘图

Semilogx,semilogy,loglo,polar(theta,rho)的使用方法和plot 完全类似，不同的只是绘

制到不同的图形坐标上。

函数semilogx 绘制x 轴为对数标度的图形，在半对数坐标系中绘图；

函数semilogy 绘制y 轴为对数标度的图形；

函数loglog 绘制两个轴都为对数间隔的图形；

函数polar(theta,rho)绘制极坐标图形，其中theta 为相角，rho 为其对应的半径。

例5.3.5 绘制ρ=acos(3θ),a=2 的图形。（见图5.3.5）

>> theta=-pi:pi/80:pi;

>> polar(theta,2*cos(3*theta))

图5.3.5 极坐标图

5.4 符号表达式绘图

MATLAB 软件提供了将表达式进行图形显示的功能。完成此功能需调用fplot 函数和ezplot 函数。

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函数fplot 用来绘制数学函数，其调用格式为：fplot(fun,lims)

其中fun 就是所要绘制的函数，可以是定义函数的M 文件名，也可以是以x 为变量的可计算字符串。例如’diric(x,10)’或’[sin(x),cos(x)]’，对于向量x 的每个元素，函数fun(x)必须返回一个行向量。如果fun 返回[f1(x),f2(x),f3(x)]，输入[x1;x2]，就会返回矩阵

f1(x1) f2(x1) f3(x1)

f1(x2) f2(x2) f3(x2)

lims=[XMIN XMAX YMIN YMAX]限定了x,y 轴上的绘图空间。

例5.4.1

>> subplot(2,2,1),fplot('humps',[0 1])

>> subplot(2,2,2),fplot('abs(exp(-j*x*(0:9))*ones(10,1))',[0 2*pi])

>> subplot(2,2,3),fplot('[tan(x),sin(x),cos(x)]',2*pi*[-1 1 -1 1])

>> subplot(2,2,4),fplot('sin(1./x)',[0.01 0.1],1e-3)

图5.4.1 fplot 函数绘制表达式图形

ezplot 函数是简捷绘图指令之一，它无需数据准备，直接画出函数图形，基本调用格式

为ezplot(f)

其中f 是字符串或代表数学函数的符号表达式，只有一个符号变量，可以是x，缺省情况下x 轴的绘图区域为] 2 , 2 [ π π ? ，但我们可以用ezplot(f,xmin,xmax)或ezplot(f,[xmin,xmax])来指定x 的范围。

例5.4.2

>> y='x^2';

>> subplot(1,2,1)

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>> ezplot(y)

>> subplot(1,2,2)

>> y='sin(x)';

>> ezplot(y,[-pi,pi])

图5.4.2 ezplot 函数绘制表达式图形

5.5 plot 函数

MATLAB 对数据是按列存储和计算的，运用plot(x)时，当x 为一个向量时，以其元

素为纵坐标，其序号为横坐标值绘制曲线。当x 为实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素相对于序号的曲线，当x 为n m×矩阵时，就有n 条曲线。

如果x,y 是同维向量，plot(x,y)指令以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。

如x 是向量，y 是有一维与x 元素数量相等的矩阵，则以x 为共同横坐标，按列绘制y 每列元素值，曲线数为y 的另一维的元素数。如果x,y 是同维矩阵，则以x,y 对应列元素为、纵坐标分别绘制曲线，数目等于矩阵的列数。

例5.5.1

>> x=[3 5 10 8];

>> subplot(2,2,1)

>> plot(x)

>> x=[3 5 10 8;7 2 9 4;2 7 2 7]';

>> subplot(2,2,2)

>> plot(x)

>> x=[3 5 6 8];

>> y=[1 5 10 4];

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>> subplot(2,2,3)

>> plot(x,y)

>> x=[1 3 5 7;2 4 6 8]';

>> y=[6 2 5 10;3 5 2 6]';

>> subplot(2,2,4)

>> plot(x,y,'k:*')

图5.5.1

5.6 交互式图形指令

ginput 是一个比较特殊的图形指令，用作获取图上数据，例如指令

>>[x,y]=ginput(6) % 从图形上选取6 个点。此时，ginput 指令将把当前图形调入前台，同时光标变为十字叉，移动光标，使交叉点落

在目标点上，单击鼠标，即可获得该点数据。

例5.5.2

>> fplot('humps',[0 1])

>> ginput(6)

x =

0.0449

0.1832

0.3007

0.3813

0.6417

0.8952

- 18 -

y =

7.4561

38.1579

96.3450

57.4561

10.9649

21.1988

matlab 三维图形绘制实例

三维图形 一． 三维曲线 plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z 组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot 函数相同。当x,y ,z 是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y ,z 是同维矩阵时，则以x,y,z 对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 Example1.绘制三维曲线。 程序如下： clf, t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); %向量的乘除幂运算前面要加点 plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); grid on; 所的图形如下： -1 1 X Line in 3-D Space Y Z 二． 三维曲面 1. 产生三维数据 在MATLAB 中，利用meshgrid 函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。

语句执行后，矩阵X 的每一行都是向量x ，行数等于向量y 的元素的个数，矩阵Y 的每一列都是向量y ，列数等于向量x 的元素的个数。 2. 绘制三维曲面的函数 surf 函数和mesh 函数 example2. 绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： clf, [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %产生平面坐标区域内的网格坐标矩阵 z=sin(x+sin(y))-x./10; surf(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('surf 函数所产生的曲面'); figure; mesh(x,y ,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('mesh 函数所产生的曲面'); -2.5 -2-1.5-1-0.500.51surf 函数所产生的曲面

MATLAB绘图功能大全

Matlab绘图 强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。此外，Matlab 还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。 本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。 一、二维绘图 二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。 （一）绘制二维曲线的基本函数 在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。 1．plot函数的基本用法

plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x 坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot函数的应用格式 plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。 例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线 程序如下：在命令窗口中输入以下命令 >> x=0:pi/100:2*pi; >> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); >> plot(x,y) 程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线 注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。 例52 绘制曲线 这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线： >> t=-pi:pi/100:pi; >> x=t.*cos(3*t); >> y=t.*sin(t).*sin(t); >> plot(x,y) 程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线 以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。实际应用中还有一些变化。

用matlab绘制的漂亮图形

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34.磁滞回线—尤物 (40) 35.复制的美 (40) 36.评议扫描图 (42) 37.旋转扫描图 (43) 38.混沌吸引子 (43) 39.动画演示混沌吸引分子形成 (44) 40.绘制Julia集图形 (44) 41.擦除动画实例——卫星绕地球运动(注释很详细) (46) 42.擦除动画实例——太阳｜地球｜月亮｜卫星，绕转演示动画(注释很详细) (48) 43.流行划过天空 (50) 44.旋转的山峰 (50) 45.抛物运动 (51)

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phi=angle(w)+k*2*pi/3; u=rho.*cos(phi); v=rho.*sin(phi); v=v/max(max(abs(v))); %%函数值虚部归一化 M=max(max(max(M,u))); m=min(min(min(m,u))); surf(x,y,u,v) %%画表面图 axis([-1 1 -1 1 m M]) hold on end s=ones(size(z)); mesh(x,y,m*s,blue*s) %%画投影图 xlabel('x') ylabel('y') zlabel('u') title('z^{1/3}') colormap(hsv(64)) %%画色轴 w=1./z; w(z==0)=NaN; x=real(z); y=imag(z); u=real(w); v=imag(w); v=v/max(max(abs(v))); %%函数值虚部归一化 M=max(max(max(M,u))); m=min(min(min(m,u))); subplot(133) surf(x,y,u,v) %%画表面图 hold on axis([-1 1 -1 1 m M]) s=ones(size(z)); mesh(x,y,m*s,blue*s) %%画投影图 xlabel('x') ylabel('y') zlabel('u') title('1/z') colormap(hsv(64)) %%画色轴

用matlab绘制的漂亮图形

用matlab绘制的漂亮图形 1.不同坐标系下的图形对比 theta=0:pi/20:4*pi; phi= theta.^2- theta; [t,p]=meshgrid(theta,phi); r=t.*p; subplot(1,2,1);mesh(t,p,r); ylabel('x');xlabel('y');zlabel('z'); [x,y,z]=sph2cart(t,p,r); subplot(1,2,2);mesh(x,y,z); ylabel('x');xlabel('y');zlabel('z'); 2.球曲面的法线 [x,y,z]=sphere; Surfnorm(x,y,z)

3. x=rand(100,1)*16-8; y=rand(100,1)*16-8; r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps; z=sin(r)./r; xlin=linspace(min(x),max(x),33); ylin=linspace(min(y),max(y),33); [X,Y]= meshgrid(xlin,ylin); Z=griddata(x,y,z,X,Y); mesh(X,Y,Z); axis tight;hold on; ylabel('x');xlabel('y');zlabel('z'); plot3(x,y,z,’r’,’MarkerSize’,15)

x=rand(1000,1)*16-8; y=rand(1000,1)*16-8; r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps; z=sin(r)./r; xlin=linspace(min(x),max(x),99); ylin=linspace(min(y),max(y),99); [X,Y]= meshgrid(xlin,ylin); Z=griddata(x,y,z,X,Y); mesh(X,Y,Z); axis tight;hold on; ylabel('x');xlabel('y');zlabel('z'); plot3(x,y,z,'r','MarkerSize',30);

MATLAB在复变函数与积分变换里的应用

MATLAB在复变函数与积分变换里的应用 目录 1复数的生成 (1) 2 复常数的运算 (1) 2.1—2.3 求复数的实部、虚部、模、幅角、共轭复数 (1) 2.4—2..8两个复数之间进行乘除法运算、幂运算、指数对数运算及方程求根 (2) 2..9MA TLAB极坐标绘图 (6) 3 泰勒级数的展开 (3) 4 留数计算和有理函数的部分分式展开 (4) 4.1 留数计算 (4) 4.2 有理函数的部分分式展开 (5) 5 Fourier变换及其逆变换 (6) 6 Laplace变换及其逆变换由拉普拉斯曲面图观察频域与复频域的关系 (7) 参考文献 (10)

复变函数与积分变换理论性较强,又是解决实际问题的强有力的工具. 本文利用MATLAB讨论了复变函数与积分变换中的复数运算、泰勒级数的展开、留数、有理函数展开、Fourier 变换、Laplace变换和图形绘制等几个问题.可以使用MATLAB来进行复变函数的各种运算，还可以使用matlab进行Taylor级数展开以及Laplace变换和Fourier变换。 1.复数的生成 复数的生成有两种形式。 a: z=a+b*i example1:>> z=2+3*i z = 2.0000 + 3.0000i b: z=r*exp(i*theta) example2: >> z=2*exp(i*30) z = 0.3085 - 1.9761i 2.复数的运算 2.1、复数的实部和虚部 复数的实部和虚部的提取可由函数real和imag实现。 调用形式 real(x)返回复数的实部 imag(x)返回复数的虚部 example3: >> z=4+5*i; >> real(z) ans = 4 >> imag(z) ans = 5

实验2matlab绘图操作

实验2 Matlab 绘图操作 实验目的： 掌握绘制二维图形的常用函数； 掌握绘制三维图形的常用函数； 掌握绘制图形的辅助操作。 实验内容： 设sin .cos x y x x ?? =+??+? ?23051，在x=0~2π区间取101点，绘制函数的曲线。 已知： y x =2 1，cos()y x =22，y y y =?312，完成下列操作： 在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线； 以子图形式绘制三条曲线； 分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。 3. 已知：ln(x x e y x x ?+≤??=??+>??2 0102 ，在x -≤≤55区间绘制函数曲线。 4. 绘制极坐标曲线sin()a b n ρθ=+，并分析参数a 、b 、n 对曲线形状的影响。 5．在xy 平面内选择区域[][],,-?-8888 ，绘制函数z = 6. 用plot 函数绘制下面分段函数的曲线。 ,(),,x x f x x x x ?++>? ==??+-> x=(0:2*pi/100:2*pi);

>> y=+3*sin(x)/(1+x.^2))*cos(x); >> plot(x,y) 2.已知： y x =2 1，cos()y x =22，y y y =?312，完成下列操作： （1）在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线； >> x= linspace(0, 2*pi, 101); >> y1=x.*x; >> y2=cos(2x); >> y3=y1.*y2; plot(x,y1,'r:',x,y2,'b',x,y3, 'ko') （2）以子图形式绘制三条曲线； >> subplot(2,2,1),plot(x,y1) subplot(2,2,2),plot(x,y2) subplot(2,2,3),plot(x,y3)

Matlab在复变函数中应用解读

Matlab在复变函数中应用 数学实验（一） 华中科技大学数学系 二○○一年十月

MATLAB在复变函数中的应用 复变函数的运算是实变函数运算的一种延伸，但由于其自身的一些特殊的性质而显得不同，特别是当它引进了“留数”的概念，且在引入了Taylor级数展开Laplace 变换和Fourier变换之后而使其显得更为重要了。 使用MATLAB来进行复变函数的各种运算；介绍留数的概念及MAT–LAB的实现；介绍在复变函数中有重要应用的Taylor展开（Laurent展开Laplace变换和Fourier变换）。 1 复数和复矩阵的生成 在MATLAB中，复数单位为)1 j i，其值在工作空间中都显示为 =sq rt = (- 0+。 .1 i 0000 1.1 复数的生成 复数可由i z+ =。 a =语句生成，也可简写成bi a z* + b 另一种生成复数的语句是) exp(i theta r =，也可简写成) =， z* exp(theta * i r z* 其中theta为复数辐角的弧度值，r为复数的模。 1.2 创建复矩阵 创建复矩阵的方法有两种。 （1）如同一般的矩阵一样以前面介绍的几种方式输入矩阵 例如：)] i A* * i i = + 3[i * - + * , ), 23 5 33 6 exp( 2 3 , exp( 9 （2）可将实、虚矩阵分开创建，再写成和的形式 例如： )2,3( re=； rand im=； )2,3( rand

im i re com *+= ] 5466.07271.05681.02897.07027.05341.08385.03420.03704.03412.03093.06602.0[i i i i i i com ++++++= 注意 实、虚矩阵应大小相同。 2 复数的运算 1．复数的实部和虚部 复数的实部和虚部的提取可由函数real 和imag 实现。 调用形式 )(x real 返回复数x 的实部 )(x imag 返回复数x 的虚部 2．共轭复数 复数的共轭可由函数conj 实现。 调用形式 )(x conj 返回复数x 的共轭复数 3．复数的模和辐角 复数的模和辐角的求解由功能函数abs 和angle 实现。 调用形式 )(x abs 复数x 的模 )(x angle 复数x 的辐角 例：求下列复数的实部与虚部、共轭复数、模与辐角 （1） i 231 + （2）i i i --131 （3）i i i 2)52)(43(-+ （4）i i i +-2184 由MATLAB 输入如下：

实验二 matlab图形绘制

实验二matlab图形绘制 一、实验目的 1、学习MATLAB图形绘制的基本方法； 2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令； 3、熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的各种标注； 二、实验原理 1．二维数据曲线图 （1）绘制单根二维曲线plot(x,y); （2）绘制多根二维曲线plot(x,y) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制多根不同颜色的曲线。当x，y是同维矩阵时，则以x，y对应列 元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 （3）含有多个输入参数的plot函数plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) （4）具有两个纵坐标标度的图形plotyy(x1,y1,x2,y2) 2．图形标注与坐标控制 1）title （图形名称） 2）xlabel（x轴说明） 3）ylabel（y轴说明） 4）text（x，y图形说明） 5）legend（图例1，图例2，…） 6）axis （[xmin xmax ymin ymax zmin zmax]） 3．图形窗口的分割 subplot（m,n,p） 4．三维曲线 plot3（x1,y1,z1,选项1，x2,y2，选项2，…,xn,yn,zn,选项n）

5．三维曲面 mesh(x,y,z,c) 与surf(x,y,z,c)。一般情况下，x ，y ，z 是维数相同的矩阵。X ，y 是网格坐标矩阵，z 是网格点上的高度矩阵，c 用于指定在不同高度下的颜色范围。 三、实验内容及步骤 1．绘制下列曲线： (1) 2 1100 x y += x=0:0.02:10; y=100./(1+x.^2); plot(x,y) title('my first plot'); xlabel('x'); ylabel('y'); grid on 截图：

matlab二维图形的绘制

matlab二维图形的绘制(2006-11-20 20:38:35) 转载 ▼ 分类：matlab基础（电子方向） 常用的二维图形命令:

plot：绘制二维图形loglog：用全对数坐标绘图semilogx：用半对数坐标（X）绘图semilogy：用半对数坐标（Y）绘图fill：绘制二维多边填充图形polar：绘极坐标图bar：画条形图stem：画离散序列数据图stairs：画阶梯图errorbar：画误差条形图hist：画直方图fplot：画函数图title：为图形加标题xlabel：在X轴下做文本标记ylabel：在Y轴下做文本标记zlabel：在Z轴下做文本标记text：文本注释grid：对二维三维图形加格栅 绘制单根二维曲线 plot函数，基本调用格式为：

plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。 例如：在区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)

plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数： plot(x) 在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。 p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23]; plot(p) 绘制多根二维曲线 1．plot函数的输入参数是矩阵形式

(1) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。 (2) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 (3) 对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。 当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。

教你如何用matlab绘图(全面)

强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。 本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。 一．二维绘图 二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。 一．绘制二维曲线的基本函数 在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。 1．plot函数的基本用法 plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot函数的应用格式 plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。 例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线 程序如下：在命令窗口中输入以下命令 >> x=0:pi/100:2*pi; >> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); >> plot(x,y) 程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线 注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。 例52 绘制曲线 这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：

matlab复变函数画图形

matlab复变函数画图形 第四篇计算机仿真 第二十一章计算机仿真在复变函数中的应用 基于MATLAB语言的广泛应用,我们介绍的计算机仿真方法主要立足于对MATLAB 语言的仿真介绍,而其它的数学工具软件,MATHEMATIC,MATHCAD,MAPLE,的仿真方法是类似的, 本章将重点介绍使用MATLAB进行复数、复变函数的各类基本运算以及定理的 验证,并介绍仿真计算留数、积分的方法,以及复变函数中Taylor级数展 开,Laplace 变换和Fourier变换, 21.1 复数运算和复变函数的图形 21.1.1 复数的基本运算 1复数的生成 复数可由语句z=a+b*i 生成，也可简写成z=a+bi;另一种生成复数的语句是 z=r*exp(i*theta)，其中theta是复数辐角的弧度值， r 是复数的模( 2复矩阵的生成 创建复矩阵有两种方法( (1)一般方法 例 21.1.1创建复矩阵的一般方法( 【解】仿真程序为 A=[3+5*I -2+3i i 5-i 9*exp(i*6) 23*exp(33i)] %运行后答案为A =3.0000+5.0000i -2.0000+3.0000i 0+1.0000i 5.0000-1.0000i 8.6415-2.5147i -0.3054+22.9980i ,说明: %后为注释语句,不需输入)

(2)可将实、虚矩阵分开创建，再写成和的形式 例 21.1.2 将实、虚部合并构成复矩阵 【解】仿真程序为 re=rand(3,2); im=rand(3,2); com=re+i*im %运行后答案为 com = 0.9501+0.4565i 0.4860+0.4447i 0.2311+0.0185i 0.8913+0.6154i 0.6068+0.8214i 0.7621+0.7919i 21.1.2 复数的运算 1 复数的实部和虚部 复数的实部和虚部的提取可由函数real和 imag 实现(调用形式如下: real(z) 返回复数 z 的实部; imag(z) 返回复数 z 的虚部. 2 共轭复数 复数的共轭可由函数conj实现(调用形式为:conj(z) 返回复数 z 的共轭复数. 3 复数的模与辐角 复数的模与辐角的求取由函数 abs 和angle实现(调用形式为: abs(z) 返回复数 z 的模; angle(z) 返回复数 z 的辐角. 例 21.1.1求下列复数的实部与虚部、共轭复数、模与辐角( 113i(34i)(25i)，,,82132i，i4ii,，i1i,2i(1); (2); (3); (4)( 【解】 a=[1/(3+2i) 1/i-3i/(1-i) (3+4i)*(2-5i)/2i i^8-4*i^21+i] %a =0.2308 - 0.1538i 1.5000 - 2.5000i -3.5000 -13.0000i 1.0000 - 3.0000i

MATLAB在复变函数中的应用

MATLAB 在复变函数中的应用 （ 姓名 12010245271 2010级2班） [摘要]复变函数中涉及许多复杂的数值计算问题，例如，对其手工求解较 为复杂，而MATLAB 语言正是处理非线性问题的很好工具，既能进行数值求解，又能绘制有关曲线，非常方便实用。另外，利用其可减少工作量，节约时间，加深理解，同样可以培养应用能力。 [关键词] 复数 matlab 语言 一、 问题的提出 MATLAB 是一种具有强大数值计算，分析和图形处理功能的科学计算语言，其应用领域极为广泛，而且使用方便、调试容易，代码少、效率高，有人称为第四代程序设计语结合起来。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用.它是一种集数值计算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能…… 二、 复数和复矩阵的生成 复数可由i b a z *+=语句生成，也可简写成bi a z +=。 另一种生成复数的语句是)exp(theta i r z **=，也可简写成 )exp(i theta r z *=，其中 theta 为复数辐角的弧度值，r 为复数的模。 1 创建复矩阵 创建复矩阵的方法。 如同一般的矩阵一样以前面介绍的几种方式输入矩阵 例如：)]33exp(23),6exp(9,32,53[i i i i A ***+-*+= 2 复数的运算 1．复数的实部和虚部 复数的实部和虚部的提取可由函数real 和imag 实现。 调用形式 )(x real 返回复数x 的实部 )(x imag 返回复数x 的虚部

matlab绘图详解

一．二维图形(Two dimensional plotting) 1. 基本绘图函数(Basic plotting function)：Plot, semilogx, semilogy, loglog, polar, plotyy (1). 单矢量绘图(single vector plotting)：plot(y),矢量y的元素与y元素下标之间在线性坐标下的关系曲线。 例1：单矢量绘图 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) 可以在图形中加标注和网格， 例2：给例1 的图形加网格和标注。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; plot(y) title('简单绘图举例'); xlabel('单元下标'); ylabel('给定的矢量'); grid (2). 双矢量绘图(Double vector plotting)：如x和y是同样长度的矢量, plot(x,y)命令将绘制y元素对应于x元素的xy曲线图。 例：双矢量绘图。 x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(x,y) (3). 对数坐标绘图(ploting in logarithm coordinate)： x轴对数 semilogx, y轴对数semilogy, 双对数loglog, 例：绘制数组y的线性坐标图和三种对数坐标图。 y=[0 0.6 2.3 5 8.3 11.7 15 17.7 19.4 20]; subplot(2,2,1); plot(y); subplot(2,2,2); semilogx(y) subplot(2,2,3); semilogy(y); subplot(2,2,4); loglog(y) （4）极坐标绘图( Plotting in polar coordinate)： polar(theta,rho) theta—角度， rho—半径 例：建立简单的极坐标图形。 t=0:.01:2*pi; polar(t,sin(2*t).*cos(2*t)) 2. 多重曲线绘图(Multiple curve plotting) （1）一组变量绘图(A group variable plotting) plot(x,y) (a) x为矢量，y为矩阵时plot(x,y)用不同的颜色绘制y矩阵中各行或列对应于x的曲线。例1： x=0:pi/50:2*pi; y(1,: )=sin(x); y(2,:) =0.6*sin(x); y(3, :)=0.3*sin(x); plot(x,y) (b) x为矩阵，y为矢量时绘图规则与（a）的类似，只是将x中的每一行或列对应于y进行绘图。。 例 2： x(1,: )=0:pi/50:2*pi; x(2,: )=pi/4:pi/50:2*pi+pi/4; x(3,: )=pi/2:pi/50:2*pi+pi/2; y=sin(x(1,: )); plot(x,y)

利用MATLAB进行复变函数的主要运算

利用MATLAB进行复变函数的主要运算 摘要 复变函数与积分变换理论性较强,又是解决实际问题的强有力的工具.该课程已深入到数学的各个分支,如微分方程、积分方程、概率论和数论等多个学科.然而该课程的很多内容比较抽象,学起来比较枯燥且难学. 本文利用MATLAB讨论了复变函数与积分变换中的复数运算、泰勒级数的展开、留数、有理函数展开、Fourier变换、Laplace变换和复变函数图形绘制等几个问题.这样不仅提高和完善复变函数与积分变换方法的实用性,同时可以培养学习者运用MATLAB语言编程的能力,对学习者以后的专业课及工作中使用数学软件进行数据处理有很大帮助. 关键词：MATLAB; 复变函数; 积分变换 1.复数的生成： Z= a + b*I;z = r*exp(i*theta); 2.复数的运算： Real（z）imag（z）； 3．共轭复数 复数的共轭可由函数conj 实现。调用形式conj(x) 返回复数x 的共轭复数4．复数的模和辐角 复数的模和辐角的求解由功能函数abs和angle实现。调用形式abs(x)复数x的模angle(x)复数x的辐角 5．复数的乘除法 复数的乘除法运算由“/”和“ ”实现。 6．复数的平方根 复数的平方根运算由函数sqrt实现。调用形式sqrt(x)返回复数x的平方根值。7．复数的幂运算 复数的幂运算的形式为x^ n结果返回复数x的n次幂。 8.复数的指数和对数运算 复数的指数和对数运算分别由函数exp和log实现。调用形式exp(x)返回复数x 的以e为底的指数值log( x) 返回复数x的以e为底的对数值。 9．复数方程求根 复数方程求根或实方程的复数根求解也由函数solve实现。 10.留数 在MATLAB中可用如下方法：假设以知奇点a和m重数，则用下面的MATLAB 语句可求出相应的留数 Limit(f*(x-a),x,a) %返回x=a的一级极点的留数 Limit(diff(f*(x-a)^m,x,m-1)/prod(1:m-1),z,a %返回x=a的m级极点的留数

Matlab实验7 图形绘制

实验7：图形绘制 一、实验目的 1、掌握绘制二维图形的常用函数。 2、掌握绘制三维图形的常用函数。 3、掌握绘制图形的辅助操作。 二、实验内容 1、已知2 x y y =，完成下列操作： y = y= x , 3 12y * ), 1 2 cos( 2 （1）在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线。 %homework_7_1_1.m x=0:pi/100:2*pi; y1=x.*x; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; plot(x,y1,'r--',x,y2,'k:',x,y3,'b-.'); （2）以子图形式绘制三条曲线。 %homework_7_1_2.m x=0:pi/100:2*pi; y1=x.*x; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; subplot(2, 2, 1); plot(x,y1,'r--'); subplot(2, 2, 2); plot(x,y2,'k:'); subplot(2, 2, 3); plot(x,y3,'b-.'); （3）分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。%homework_7_1_3.m %ì?D?í??￠?×ìYí??￠??í?oíì?3?í? x=0:pi/100:2*pi; y1=x.*x; y2=cos(2*x); y3=y1.*y2; %μúò?DD subplot(4, 3, 1); bar(x,y1,'r'); subplot(4, 3, 2); bar(x,y2,'k'); subplot(4, 3, 3); bar(x,y3,'b'); %μú?tDD

stairs(x,y1,'r'); subplot(4, 3, 5); stairs(x,y2,'k'); subplot(4, 3, 6); stairs(x,y3,'b'); %μúèyDD subplot(4, 3, 7); stem(x,y1,'r'); subplot(4, 3, 8); stem(x,y2,'k'); subplot(4, 3, 9); stem(x,y3,'b'); %μú??DD subplot(4, 3, 10); fill(x,y1,'r'); subplot(4, 3, 11); fill(x,y2,'k'); subplot(4, 3, 12); fill(x,y3,'b'); 2、 绘制极坐标曲线)sin(θρn b a +=，并分析参数a ，b ，n 对曲线形状的影响。 %homework_7_2.m function homework_7_2(a,b,n) theta=0:0.01:2*pi; rho=a.*sin(b+n.*theta); polar(theta,rho,'k'); %homework_7_2_tiao.m % a μ?ó°?ì subplot(3, 4, 1); homework_7_2(1,1,1) subplot(3, 4, 2); homework_7_2(2,1,1) subplot(3, 4, 3); homework_7_2(3,1,1) subplot(3, 4, 4); homework_7_2(4,1,1) % b μ?ó°?ì subplot(3, 4, 1); homework_7_2(1,1,1) subplot(3, 4, 2); homework_7_2(1,2,1) subplot(3, 4, 3); homework_7_2(1,3,1)

matlab图形绘制

一可视化的一般步骤 1数据准备 曲线数据准备 ?先取一个参变量采样向量 ?然后计算各坐标数据向量 t=pi*(0:100)/100; %参变量采样向量 x=f1(t);y=f2(t);z=f3(t); 三维曲面数据 ?产生自变量采样向量 ?产生自变量“格点”矩阵 ?计算自变量“格点”矩阵相应的函数值矩阵 x=x1:dx:x2; %自变量采样向量 y=y1:dy:y2; %自变量采样向量 [X,Y]=meshgrid(x,y); %格点矩阵 Z=f(X,Y); %计算函数矩阵 2 选定图形窗及子图位置 figure(1) %指定1号图形窗 subplot(2,2,3) %指定三号子图 3 调用二维、三维曲线绘图指令： plot(x,y,?r:?) %用红虚点画二维线 plot3(x,y,z,?b-?) %用兰色实线画曲线 mesh(X,Y,Z) surf(X,Y,Z) 4 设置轴的范围、坐标分格线 axis([x1,x2,y1,y2]) %平面坐标范围 axis([x1,x2,y1,y2，z1,z2]) %三维坐标范围 grid on/off %坐标分格线 box on/off axis on/off 5 图形注释 图名、坐标名、图例、文字说明 tiitle(…调制波形?）%图名 xlabel(…t?);ylabel(…y?) %轴名 legen d(…sin(t)?,?sin(t)sin(9t)?) %图例 text(2,0.5,?y=sin(t)sin(9t)?) %文字说明 6 着色、明暗、灯光、材质处理（仅对三维图形使用） colomap,shading,light,material 7 视点、三度（横、纵、高）比（仅对三维图形使用） view 8 图形的精细操作（图柄操作） ?利用对象属性值设置 ?利用图形窗工具条进行 get,set 9打印 print –dps2 二交互式图形指令 [x,y]=ginput(n) gtext(arg)

matlab复变函数画图形

第四篇计算机仿真 第二十一章计算机仿真在复变函数中的应用 基于MA TLAB语言的广泛应用，我们介绍的计算机仿真方法主要立足于对MA TLAB 语言的仿真介绍，而其它的数学工具软件（MA THEMA TIC,MA THCAD,MAPLE）的仿真方法是类似的． 本章将重点介绍使用MA TLAB进行复数、复变函数的各类基本运算以及定理的验证；并介绍仿真计算留数、积分的方法；以及复变函数中Taylor级数展开，Laplace 变换和Fourier变换． 21.1 复数运算和复变函数的图形 21.1.1 复数的基本运算 1复数的生成 复数可由语句z=a+b*i 生成，也可简写成z=a+bi；另一种生成复数的语句是z=r*exp(i*theta)，其中theta是复数辐角的弧度值，r 是复数的模． 2复矩阵的生成 创建复矩阵有两种方法． (1)一般方法 例 21.1.1创建复矩阵的一般方法． 【解】仿真程序为 A=[3+5*I -2+3i i 5-i 9*exp(i*6) 23*exp(33i)] %运行后答案为A =3.0000+5.0000i -2.0000+3.0000i 0+1.0000i 5.0000-1.0000i 8.6415-2.5147i -0.3054+22.9980i （说明： %后为注释语句，不需输入） (2)可将实、虚矩阵分开创建，再写成和的形式 例 21.1.2将实、虚部合并构成复矩阵 【解】仿真程序为 re=rand(3,2); im=rand(3,2); com=re+i*im %运行后答案为com = 0.9501+0.4565i 0.4860+0.4447i 0.2311+0.0185i 0.8913+0.6154i 0.6068+0.8214i 0.7621+0.7919i 21.1.2 复数的运算 1 复数的实部和虚部 复数的实部和虚部的提取可由函数real和imag 实现．调用形式如下： real(z)返回复数z 的实部； imag(z) 返回复数z 的虚部. 2 共轭复数 复数的共轭可由函数conj实现．调用形式为：conj(z)返回复数 z 的共轭复数. 3 复数的模与辐角 复数的模与辐角的求取由函数abs 和angle实现．调用形式为： abs(z)返回复数z 的模； angle(z)返回复数z 的辐角. 例 21.1.1求下列复数的实部与虚部、共轭复数、模与辐角． （1） 1 32i +；（2） 13i i1i - -；（3） (34i)(25i) 2i +- ；（4）821 i4i i -+． 【解】a=[1/(3+2i) 1/i-3i/(1-i) (3+4i)*(2-5i)/2i i^8-4*i^21+i] %a =0.2308 - 0.1538i 1.5000 - 2.5000i -3.5000 -13.0000i 1.0000 - 3.0000i real(a) %ans = 0.2308 1.5000 -3.5000 1.0000 (注明：凡ans 及其后面的内容均不需输入，它是前面语句的答案．本句ans 是real(a)的答案) imag(a) %ans = -0.1538 -2.5000 -13.0000 -3.0000 conj(a) %ans =0.2308 + 0.1538i 1.5000 + 2.5000i -3.5000 +13.0000i 1.0000 + 3.0000i abs(a) %ans = 0.2774 2.9155 13.4629 3.1623 angle(a) %ans =-0.5880 -1.0304 -1.8338 -1.2490 4 复数的乘除法 复数的乘除法运算由“*”和“/”实现． 5 复数的平方根 复数的平方根运算由函数sqrt实现．调用形式如下： sqrt(z)返回复数z 的平方根值