数学建模之MATLAB 画图汇总
1. ⼆维数据曲线图
1.1 绘制⼆维曲线的基本函数
1．plot()函数
plot函数⽤于绘制⼆维平⾯上的线性坐标曲线图，要提供⼀组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的⼆维曲线。
例:
2． 含多个输⼊参数的plot函数
plot函数可以包含若⼲组向量对，每⼀组可以绘制出⼀条曲线。含多个输⼊参数的plot函数调⽤格式为：plot(x1，y1，x2，y2，…，xn，yn)
例:
3． 含选项的plot函数
Matlab提供了⼀些绘图选项，⽤于确定所绘曲线的线型、颜⾊和数据点标记符号。这些选项如表所⽰：
线型颜⾊
标记符号-实线b蓝⾊
.点s⽅块：虚线g绿⾊
o圆圈d菱形.-点划线r红⾊
x叉v朝下三⾓符号–双划线c青⾊+加号^朝上三⾓符号
m品红*星号<；朝左三⾓符号
y黄⾊朝右三⾓符号p 五⾓星
k⿊⾊h 六⾓星
w⽩⾊
t=0:0.1:2*pi;
x=2 * t;
y=t.*sin(t).*sin(t);
plot(x, y);
x=linspace(0,2*pi,100);
plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x))
例: ⽤不同的线型和颜⾊在同⼀坐标内绘制曲线 及其包络线。
在该plot函数中包含了3组绘图参数，第⼀组⽤⿊⾊虚线画出两条包络线，第⼆组⽤蓝⾊双划线画出曲线y，第三组⽤红⾊五⾓星离散标出数据点。
例: 设置正弦曲线的线宽为 3，设置上三⾓形进⾏数据点的标记，并设置标记 点边缘为⿊⾊，设置标记点填充颜⾊为红⾊，设置标记点的尺
⼨为 10，则 MATLAB 代码 如下：
例: 利⽤五⾓星标记例两曲线的交叉点
x=(0:pi/100:2*pi)';
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];
y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
x1=(0:12)/2;
y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
plot(x,y1,'k:',x,y2,'b--',x1,y3,'rp');
% 横坐标轴
x = linspace(0, 2*pi, 50);
% ⽣成数据点，纵坐标轴
y = 2 * sin(pi * x);
% 绘图
figure
% 设置线的宽带为3
plot(x, y, 'k--^', 'LineWidth', 3, ...
'MarkerEdgeColor', 'k', ...  %设置标记点的边缘颜⾊为⿊⾊
'MarkerFaceColor', 'r', ...  %设置标记点的填充颜⾊为红⾊
'MarkerSize', 10)    %设置标记点的尺⼨为10
4． 双纵坐标函数plotyy
在Matlab中，如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形，可以使⽤plotyy函数，它能把具有不同量纲，不同数量级的两个函数绘制在同⼀个坐标中，有利于图形数据的对⽐分析。使⽤格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2)
x1,y1对应⼀条曲线，x2,y2对应另⼀条曲线。横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左边的对应x1,y1数据对，右边的对应x2,y2。1.2 绘制图形的辅助操作
1． 图形标注
% 横坐标轴
x = linspace(0, 2*pi, 1000);
% ⽣成数据点，纵坐标轴
y1 = 0.2 * exp(-0.5 * x).* cos(4 * pi * x);
y2 = 2 * exp(-0.5 * x) .* cos(pi * x);
% 查y1与y2相等点（近似相等）的下标
k = find( abs(y1-y2) < 1e-2 );
%取y1与y2相等点的x 坐标
x1 = x(k);
% 求y1与y2值相等点的y 坐标
y3 = 0.2 * exp(-0.5 * x1) .* cos(4 * pi * x1);
% 绘图
figure
plot(x, y1, 'r-.', x, y2, 'k:', x1, y3, 'bp','LineWidth',2);
x=0:pi/100:2*pi;
% ⽣成曲线
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
% 绘图
figure
plotyy(x,y1,x,y2);
plot(x, y1, 'k-', x, y2, 'k-', 'LineWidth', 3)
title、xlabel和ylabel函数分别⽤于说明图形和坐标轴的名称。
text函数是在坐标点（x，y）处添加图形说明。
legend函数⽤于绘制曲线所⽤线型、颜⾊或数据点标记图例，图例放置在空⽩处，⽤户还可以通过⿏标移动图例，将其放到所希望的位置。除legend函数外，其他函数同样适⽤于三维图形，在三维中z坐标轴说明⽤zlabel函数。
例：绘制正弦和余弦曲线，设置图形的标题、x 轴和 y 轴的标注，设置曲线标 准。
2. 坐标控制
axis （[xmin xmax ymin ymax zmin zmax]）
如果只给出前四个参数，则按照给出的x、y轴的最⼩值和最⼤值选择坐标系范围，绘制出合适的⼆维曲线。如果给出了全部参数，则绘制出三维图形。
axis函数的功能丰富，其常⽤的⽤法有：
axis equal ：纵横坐标轴采⽤等长刻度
axis square ：产⽣正⽅形坐标系（默认为矩形）
axis auto ：使⽤默认设置
axis off ：取消坐标轴
axis on ：显⽰坐标轴
axis tight ：按紧凑⽅式显⽰坐标轴范围，即坐标轴范围为绘图数据的范围
grid on/off ：命令控制画还是不画⽹格线
例：观察曲线 y=cos(tan(πx))在 x=0.5 附近的图形曲线
title （’图形名称’）
xlabel （’x 轴说明’）
ylabel （’y 轴说明’）
text （x ，y ，’图形说明’）
legend （’图例1’，’图例2’，…）
% 横轴
x=0:pi/50:2*pi;
% 曲线数据
y1=sin(x);
y2=cos(x);
% 绘图
figure
plot(x, y1, 'k-', x, y2, 'k-.')
% ⽂本标注
text(pi, 0.05, '\leftarrow sin(\alpha)')
text(pi/4-0.05, 0.05, 'cos(\alpha)\rightarrow')
% 标题标注
title('sin(\alpha) and cos(\alpha)')
% 坐标轴标注
xlabel('\alpha')
ylabel('sin(\alpha) and cos(\alpha)')
% x轴
x = 0:1/3000:1;
% ⽣成误差曲线
y = cos(tan(pi*x));
% 绘图
figure
% 分裂窗⼝为2*1个⼦窗⼝
subplot(2,1,1)
plot(x,y)
title('\itcos(tan(\pix))')
% 坐标轴调整
subplot(2,1,2)
plot(x,y)
axis([0.4 0.6 -1 1]);
title('复杂函数的局部透视')
subplot（m，n，p）
用subplot函数该函数把当前窗⼝分成m×n个绘图区，m⾏，每⾏n个绘图区，区号按⾏优先编号。其中第p个区为当前活动区。每⼀个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。
1.3 绘制⼆维图形的其他函数
1． 对数坐标图
在实际应⽤中，经常⽤到对数坐标，Matlab提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，其调⽤格式为：
semilogx（x1，y1，选项1，x2，y2，选项2，…）
semilogy（x1，y1，选项1，x2，y2，选项2，…）
loglog（x1，y1，选项1，x2，y2，选项2，…）
这些函数中选项的定义和plot函数完全⼀样，所不同的是坐标轴的选取。
semilogx函数使⽤半对数坐标，x轴为常⽤对数刻度，⽽y轴仍保持线性刻度。semilogy恰好和semilogx相反。
loglog函数使⽤全对数坐标，x、y轴均采⽤对数刻度。
例：绘制函数 y=e

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