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[数学]第五章教案1017matlab_课件
第五章 MATLAB绘图 本章教学目标 1、熟练掌握MATLAB二维图形的绘制 2、了解隐函数绘图 3、熟练掌握三维图形绘制 4、熟练掌握各种特殊图形的绘制 本章的主要内容 5.1 二维曲线图 5.2 隐函数绘图 5.3 三维图形绘图 5.1 二维曲线图 5.1.1 图形窗口简介 MATLAB一向注重数据的图形表示,所有 的图形窗口的开发使用都是为了让用户通过 更为直观的方法直接体会数据间的含义。 1、figure及相关指令 在MATLAB术语中,有一个显示图形窗口叫做 “figure”,不同的figure命令可以用其句柄(handle)加以 区分。不带参数的figure命令用来产生一个新的figure 窗口,返回其句柄。也可以带一个整型参数: figure(H),表示打开一个新的figure窗口并且其 句柄为H。 如果句柄为H的figure窗口已经存在,则此命令将 它变为可见,即置于其他所有子窗口的上面,并且把 它变成“当前”的figure,在这里,“当前”的含义是:以 后的图形操作如果不指明figure句柄,则都是针对这个 figure进行的。 2、subplot及其相关指令 MATLAB可以将窗口区域分成若干个小的窗口,每一个窗口相当于一个figure,在小窗口中可以像在整个窗口中一样进行图形的绘制工作。完成这个工作的命令是subplot。 命令subplot(m,n,i)把图形窗口分成m×n个小图形区域,并指定第i个为图形的绘制区域。和矩阵不同,图形区域的编排采用行优先的原则。 5.1.2 plot指令绘图 1、绘制一条二维曲线 MATLAB中最常用的就是plot指令,其具体调用格式为 plot(x) %绘制以x为纵坐标的二维曲线 plot(x,y) %绘制以x为横坐标y为纵坐标的二维曲线 说明:x和y可以是向量或矩阵。 例1、用plot(x)命令画直线。 例2 在0≤x≤2?区间内,绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx) 例3 绘制如下曲线 (1) x=t.*sin(3*t); (2)y=t.*sin(t).*sin(t); 2.绘制多条二维曲线 x1=[1 2 3;4 5 6]; plot(x1); x2=peaks; %产生一个49*49的矩阵 plot(x2); 3.plot(x,y)绘制混合式曲线 当plot(x,y)命令中的参数x和y是向量或矩阵时,分别有以下几种情况: 如果x是向量,而y是矩阵,则x的长度与矩阵y的行数或列数必须相等,如果x的长度与y的行数相等,则向量x与矩阵y的每列向量对应画一条曲线;如果x的长度与y的列数相等,向量x与y的每行向量画一条曲线,如果y是方阵,则x和y的行数和列数都相等,将向量x与矩阵y的每列向量画一条曲线; 如果x是矩阵,而y是向量,则y的长度必须等于x的行数或列数,绘制的方法与前一种相似; 如果x和y都是矩阵,则大小必须相同,矩阵x的每列和y的每列画一条曲线。 例 x1=[1 2 3]; y1=[1 2 3;4 5 6] y1 = 1 2 3 4 5 6 plot(x1,y1) %每行一条曲线 4.曲线的线型、颜色和数据点形 plot命令还可以设置曲线的线段类型、颜色和数据点形等,如下表所示 plot(x,y,s) 说明:x为横坐标矩阵,y为纵坐标矩阵,s为类型说明字符串参数;s字符串可以是线段类型、颜色和数据点形三种类型的符号之一,也可以是三种类型符号的组合。 5.1.2 特殊二维图形 在各种专业上常常碰到一些场合,需要把数据以分类的形式显示出来,例如:按月份组织年度销售收入、在信号处理需要绘制时间信号的波形、气象工作者需要显示若干地区的平均气温数据等。为了满足这些特殊要求而需要采用特殊的平面图形。实际工作中人们习惯用直方图、条形图、扁形图等表达这些数据,MATLAB为此设计了一些专门用于绘制这些特殊平面图形的函数,使得这些工作变得非常简单。 1、条形图 条形图常用于统计数据的作图,绘制条形图的函数有以下几种。 bar 竖直条形图 barth 水平条形图 bar3 三维竖直条形图 bar3th 三维水平条形图 bar(X,Y) X为横坐标向量,Y可以使向量或者矩阵。Y是向量时,每个元素对应于一个竖条,Y是m行n列的矩阵时,将画出m组竖条,每组包含n个条 例 假想某城市一年12月份的平均气温数据,划出其条形图 x=1:12; y=[-12 -6 4 11 23 26 36
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