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1、数学实验Matlab绘图MATLAB7.0不仅具有强大的数值计算功能,在数据可视化方面也是独占鳌头,可以满足同学们各方面的需求。对大家来说,抽象的数据往往是晦涩难懂的;但MATLAB通过图形编辑窗口和绘图函数方便地绘制二维、三维甚至多维图形,把杂乱离散的数据以形象的图形显示出来,有助于大家了解数据的性质和内在联系。Matlab绘图Matlab绘图如何画出y=sin(x)在[0,2*pi]上的图像?手工作图找点:x=0,pi/3,pi/2,2*pi/3,pi,…计算函数值:y=sin(0),sin(pi/3),sin(pi/2),…描点:在坐标系中画出这些离散点用
2、直线或曲线连接这些点,得到函数的大致图形Matlab绘图Matlab作图Matlab绘图给出离散点列:x=[0:pi/10:2*pi]计算函数值:y=sin(x)画图:matlab二维绘图命令plot作出函数图形plot(x,y)例:>>x=[0:pi/10:2*pi];>>y=sin(x);>>plot(x,y);在MATLAB中用图形函数绘图的一般操作步骤分为7步,如表所示,下面以绘制一个简单三角函数的图形为例,详细介绍各个步骤。【例】用图形表示(1)准备图形数据图形是数据变换规律和相互联系的形象显示,所以数据输入是图形创建的基础,我们需要选定数据的范围,选
3、择对应范围的自变量,计算相应的函数值。本例中,我们需在命令窗口输入如下代码:>>x=-pi/2:.1:pi/2;>>y=cos(x)-sin(x);Matlab绘图步骤(2)选择图形的显示位置系统默认图形窗口为Figure1,如果大家需要在图形窗口中并列显示多个窗口,这需要使用subplot指令来选择子图号。如果大家需要把图形窗口定义为Figure6,并且分为3*2=6个子窗口,使得本例函数图形显示在图形窗口的左下角,那么大家需要在命令窗口中输入以下代码:>>figure(6);Subplot(3,2,5)Matlab绘图步骤(3)调用绘图指令并设置参数此步是主
4、要绘图步骤,调用plot函数绘制图形>>plot(x,y)(4)选择线性和标记属性此步可以单独使用图形句柄设置,也可以与步骤(3)同时进行,选择图形的线性、颜色及数据点型等参数,形成图形概貌,如果大家希望用黑色点线“-.”来绘制本例函数,并使用“*”标注点型,则可输入>>plot(x,y,‘k-.*’)Matlab绘图步骤(5)设置坐标范围及网格线完成基本绘制后,在图形概貌的基础上对图形进行编辑,增强图形的可读性;一般说来,大家需要设置坐标轴的刻度范围和分隔线。本例系统默认的坐标轴范围是x,y∈[-2,2],且没有网格线,将本例的x坐标轴和y坐标轴的范围分别设置
5、为[-π,π],和[-4,4],且给坐标加上分隔线,可以输入以下代码:>>axis([-pi,pi,-3,3])gridonMatlab绘图步骤(6)给图形加注释为了进一步使图形具有说服力和可读性,我们还经常给图形添加注释,例如图形的名称、坐标轴的名称、图例及文字说明,针对本例图形,给图形取名为“firstfigure”,x和y坐标轴分别取名“横”、“纵”,图例设置为“y=cos(x)-sin(x)”,并在(pi/2,-1)点加上文字说明“finalpoint”,输入以下代码:>>title(‘firstfigure’);xlable(‘横’);ylable(‘
6、纵’);legend(‘y=cos(x)-sin(x)’);text(pi/2,-1,‘finalpoint’);Matlab绘图步骤(7)图形输出大家完成图形的绘制和编辑以后,需要将图形打印或是存放在其他文档中,最简单的方法是使用【file】菜单中的【saveas】选项,并且大家可以自行选择需要保存的格式类型。Matlab绘图步骤Matlab二维作图plot(x,y)基本形式x,y都是向量,则以x中元素为横坐标,y中元素为纵坐标作平面曲线。此时x,y必须具有相同长度。plot举例>>x=[0:0.1:4*pi];>>y=cos(x);>>plot(x,y);例
7、:y=cos(x)在[0,4π]上的图像自己动手在0≤x≤2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)【例】在0≤x≤2区间内,绘制曲线y=2e-0.5xcos(4πx)Matlab二维作图plot(x,y)基本形式x,y都是向量,则以x中元素为横坐标,y中元素为纵坐标作平面曲线。此时x,y必须具有相同长度。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。此时x,y必须具有相同的
8、大小。x是向量,y是矩阵