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1、第三章MATLAB图形系统3.1图形绘制3.2图形标注3.3对数和极坐标系中图形绘制3.4复杂图形绘制3.5坐标轴控制3.6颜色控制3.7高级绘图函数3.8图形函数习题3.1图形绘制这里以产生一个简单的正弦函数曲线为例来说明图形的绘制，这一过程在MATLAB中是很简单的。设要产生0～2π之间的正弦函数，则可按下列步骤进行：(1)产生x轴、y轴数据>>x=0:pi/20:2*pi;>>y=sin(x);(2)打开一个新的图形窗口>>figure(1)(3)绘制出正弦曲线>>plot(x,y,'r-'
2、)其中 'r−' 表示以红色实线绘制出正弦曲线。(4)给图形加上栅格线：>>gridon这样就可以得到如图3.1所示的正弦曲线。从这一过程可以看出，在MATLAB中建立曲线图形是很方便的。我们还可以将图形窗口进行分割，从而绘制出多条曲线。例如，将图形窗口分割成2×2的窗格，在每个窗格中分别绘制出正弦、余弦、正切、余切函数曲线，其MATLAB程序为x=0:pi/50:2*pi;k=[1265176101];x(k)=[];％删除正切和余切的奇异点figure(1)subplot(2,2,1)plot
3、(x,sin(x)),gridon％绘制正弦函数曲线subplot(2,2,2)plot(x,cos(x)),gridon％绘制余弦函数曲线subplot(2,2,3)plot(x,tan(x)),gridon％绘制正切函数曲线subplot(2,2,4)plot(x,cot(x)),gridon％绘制余切函数曲线图3.1正弦曲线执行后得到如图3.2所示的三角函数曲线。图3.2常用三角函数的曲线3.2图形标注绘制图形后，还要给图形进行标注。例如，可以给每个图加上标题、坐标轴标记和曲线说明等。给图3
4、.1加上标题和轴标记，可输入title('sin(alpha)')xlabel('alpha')ylabel('sin(alpha)')则可以得到如图3.3所示的结果。这里alpha表示α，取自于Tex字符集，详见附录A的text函数中的字符集。图3.3含标题的正弦曲线利用legend函数可对图中的曲线进行说明。例如，在同一张图上可得到y=x2和y=x3曲线，然后利用legend函数对曲线进行标注。MATLAB程序为x=−2:.1:2;y1=x.^2;y2=x.^3;figure(1)pl
5、ot(x,y1,'r-',x,y2,'k.'),gridonlegend('ity=x^2','ity=x^3')title('y=x^2和y=x^3曲线')xlabel('x'),ylabel('y')执行后得到如图3.4所示的曲线。从这一示例可以看出，MATLAB标注函数中可以采用中文字符，这极大地方便了用户。特别值得一提的是，在字符串中，“^”表示上标，“_”表示下标。图3.4插图说明使用示例利用text函数也可以对曲线进行标注。例如，在同一张图上绘制出正弦和余弦曲线，则MATLAB程序
6、为x=0:pi/50:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);figure(1)plot(x,y1,'k-',x,y2,'k-'),gridontext(pi,0.05,'leftarrowsin(alpha)')text(pi/4-0.05,0.05,'cos(alpha)rightarrow')title('sin(alpha)andcos(alpha)')xlabel('alpha'),ylabel('sin(alpha)andcos(alpha)')图3.5文本
7、标注使用示例3.3对数和极坐标系中图形绘制有时变量变化范围很大，如x轴从0.01到100，这时如果仍采用plot绘图，就会失去局部可视性，因此应采用对数坐标系进行绘图。例如，求0.01～100之间的常用对数(以10为底的对数)，MATLAB程序为x=0.01:.01:100;y=log10(x);figure(1)subplot(2,1,1)plot(x,y,'k-'),gridontitle('ity=log_{10}(x)inCartesiancoordinates'),ylabel('y'
8、)subplot(2,1,2),gridonsemilogx(x,y,'k-')％半对数绘图title('ity=log_{10}(x)inSemi-logcoordinates')xlabel('x'),ylabel('y')图3.6笛卡尔和对数坐标系中曲线的对比对于任一矩阵，通过eig函数可求出其特征值，从而了解矩阵的特性，为此希望能够直观地显示出特征值。由于特征值一般为复数，因此可利用polar函数在极坐标系中进行表示。例如，输入：a=randn(2,2);b=eig(a)
