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1、附录MATLAB绘图图形功能在MATLAB中占据着核心地位。一般的图形显示只需要极少的几条命令即可实现,非常方便。借助一些更复杂的命令,MATLAB可以将计算结果近乎完美地用图形展示出来。通过图形理解数学语言是一种令人愉快而又非常有效的学习数学的方法。事实上,甚至可以说只有理解了数学表达式的图形意义才是真正的掌握了它们。能够自由自在地绘制出数学函数和数据图形是学习数值分析重要的一步,此附录的目的正是让读者做到这一点。当前,各个研究领域都会遇到大量数据,这些数据往往难以用数学公式表达。很多情况下可视化是对它们加以分析的唯
2、一途径。这意味着我们需要根据情况选择适当的绘图方式,诸如一维、二维和三维绘图以及运动图象(即四维绘图)等。这是我们鼓励读者学习图形可视化方法的另一个原因。学习图形命令与学习外语的情形非常类似(当然,前者远比后者容易)。仅仅通过记牢词汇和语法不可能掌握一种语言,练习才是关键。学习图形命令最好的方法即是循序渐进地上机实践。需要特别指出的是,我们不可能罗列MATLAB所有的绘图功能,这个附录里介绍的只是实际计算中一些最常用的命令。我们的目的是使读者迅速建立起Matlab绘图的基本概念,同时给出进一步学习所必需的提示。我们尽可
3、能用实例进行说明。经常求助help命令是有益的,在命令窗口键入“doc”即可进入帮助页面,在那里可以得到所有Matlab命令的详尽解释。一.二维绘图在第一章里,我们已经学习了基本命令”plot”。本节我们介绍二维绘图的其他几个常用命令。1.1基本命令下面的程序结果如图1.1所示。clear,clf,holdoff%clf:清除图形窗口内容,相关命令有cla,reset,holdx=(0:0.4:10)';y1=sin(x).*exp(-0.4*x);y2=cos(x).*exp(-0.4*x);plot(x,y1,x,
4、y2,’p‘);%p表示五角星(其他如:d为菱形,o为圆形,^为三角形)axissquare%使所画图形的纵、横坐标刻度比例相同xlabel('x');ylabel('y=sin(x)timese^{-0.4x}')%MATLAB中可以使用Latexgridonlegend('y1=sin(x)timese^{-0.4x}','y2=cos(x)timese^{-0.4x}')%加入图例figure:该命令打开一个新的图形窗口,图形窗口按打开先后顺序编号,命令figure(n)可直接指定创建窗口的编号为n。如果存
5、在多个图形窗口,必须知道哪一个是当前窗口。所有图形命令都作用于当前窗口。除非特别指出,最后打开的窗口即为当前窗口。键入命令figure(n)可使编号为n的图形窗口成为当前窗口。close:close(n)关闭编号为n的图形窗口,closeall关闭所有图形窗口。axis,axison,axisoff:坐标轴的刻度范围和刻度值均可自动设定。不过,也可用axis命令改变这些参数。zoom:通过zoom命令可以交互式地缩放图形的指定部分,无需使用axis。在命令窗口1键入zoom,然后在图形窗口按下鼠标左键,拖动鼠标将需要放
6、大的部分用“取景框”围住。放开鼠标键便立即得到选定部分的局部放大图。再用鼠标点击图形窗口,则图形恢复到放大前的情形。1y1=sin(x)×e-0.4xy2=cos(x)×e-0.4x0.8-0.4xe0.6×0.4,y2=cos(x)0.2-0.4xe×0y1=sin(x)-0.2-0.40246810x图1.1坐标轴标注与注释1.2极坐标绘图命令polar绘制极坐标函数的图形。图1.2由下面程序画出。t=0:.05:pi+0.01;y=sin(3*t).*exp(-0.3*t);polar(t,y)title('Po
7、larplot')%xlabel、ylabel和title给图形加入坐标轴标注和标题Polarplot901120600.80.6150300.40.21800210330240300270图1.2极坐标绘图21.3对数和半对数绘图如图1.3所示。t=0.1:0.1:3;x=exp(t);y1=exp(t.*sinh(t));y2=exp(t.*t);subplot(1,2,1);loglog(x,y1);grid,xlabel('x');ylabel('y1')subplot(1,2,2);semilogy(t,y2
8、);xlabel('t');ylabel('e^{t^2}')1441010121031010108102t2y110e6104101102100010101001011020123xt图1.3对数坐标图和半对数坐标图二.三维绘图2.1绘制三维图形绘制三维图形曲线和曲面最常用的命令是plot3和mesh。下面是一个应用plot3的