函数可视化与Matlab作

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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),set(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/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,),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=sin(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;,subplot(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),subplot(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);,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);plot(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(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,（）；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-);,%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=,num2str(,3*exp(-0.5*2),),at itt=2,),;,%文字标注,legend(,itsin(t),itAe-alphat,),%说明这两个函数所用的线性,注1：num2str(b)：把数字b转化成字符串 string1,num2str,string2，用方括号,注2：,legend 请结合图形观察此命令的使用,和text结合使用可在图形上显示函数值，,test（，string1,num2str,string2）,ezplot功能简介：,在matlab的命令窗口中键入help ezplot命令或者doc ezplot即可获得本函数的帮助信息。eaplot即：Easy to use function plotter。它是一个易用的一元函数绘