基于MATLAB的数值分析-1.ppt

【例】用曲面图表现函数 clf,x=-4:4;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); Z=X.^2+Y.^2; surf(X,Y,Z);hold on,colormap(hot), hold on, stem3(X,Y,Z,bo) 注：meshgrid通过一维数组生成二维阵列 【例】用色图阵表现函数的不同特征。演示：当三维网线图、曲面图的第四个输入宗量取一些特殊矩阵时，色彩就能表现或加强函数的某特征（如本例的全导数和曲率）。 x=3*pi*(-1:1/15:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; [dzdx,dzdy]=gradient(Z); dzdr=sqrt(dzdx.^2+dzdy.^2); dz2=del2(Z); subplot(1,2,1),surf(X,Y,Z,abs(dzdr)) shading faceted;brighten(0.6);colorbar(horiz) title(No. 1 surf(X,Y,Z,abs(dzdr))) subplot(1,2,2),surf(X,Y,Z,abs(dz2)) shading faceted;colorbar(horiz) title(No. 2 surf(X,Y,Z,abs(dz2))) 1. 视点控制 View([az,el]) 例： View([-37.5,30]) View([vx,vy,vz]) 上次看到的三维图形的精细控制 2. 色彩控制 用色风格 colordef(fig,options),options=white,black 色图 colormap(CM), CM=hot,jet,cool,… 等值线指令 表现二维函数的图形的另一种方式是绘制等值线图。 contour(X,Y,z,level)： level是表示等高线高度的数组 contour(X,Y,z,n)： n条等高线，n可缺省； contourf(X,Y,z,n)： 等值线间用不同的颜色填满，有更好的视觉效果； contour3(X,Y,z,n)： 在三维空间画出等值线图 colorbar： 将颜色与函数值对应起来显示在图中。 绘等值线图 clear,clc,clf,axis square xm=-2:.2:2;ym=-2:.2:2; [x,y]=meshgrid(xm,ym); z=x.*exp(-x.^2-y.^2); zmax=max(max(z));zmin=min(min(z)); dz=(zmax-zmin)/10; level=(zmin+0.5*dz):dz:zmax; %[c,h]=contour(x,y,z);clabel(c,h) h=contour(x,y,z,level);clabel(h) %h=contour(x,y,z,level);clabel(h,manual) title(contour plot by contour(x,y,z,level)), xlabel(x),ylabel(y) clabel(h):自动注释 clabel(h,manual) :用鼠标选择添加数字的位置. Contour命令可以用来绘制隐函数的图形 clear,clf xm=-3:.2:3;ym=-2:.2:1; [x,y]=meshgrid(xm,ym); f=y.^3+exp(y)-tanh(x); contour(x,y,f,[0,0]) xlabel(x),ylabel(y) 绘制空间曲线（指令） plot3(x,y,z)： 绘制三维空间曲线，用法和plot类似。 quiver(X,Y,u,v)：绘制二维矢量， 在坐标矩阵点[X,Y]处绘制矢量[u,v], 其中u为矢量的x坐标，v为矢量的y 坐标，其维数不小于2。 quiver3（X,Y,Z,u,v,w）： 绘制三维矢量，用法与quiver类似。 Gradient： [Fx,Fy,Fz]=gradient(F)为函数F数值梯度 【例】三维曲线绘图（要点：参量选取；线型、点型、图例） t=(0:0.02:2)*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t); plot3(x,y,z,b-,x,y,z,bd),view([-82,58]),box on,legend(链,宝石) 空间曲线和运动方向的表现 一条空间曲线可以用矢量函数表示为 它的速度矢量表现为曲线的切矢量: （程序讲解exp2_2） exp2_2.m clf