MATLAB函数画图
作为一个功能强大的工具软件,Matlab具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面即常方便又高效。
二维图形
一、 plot函数
函数格式 :plot(x,y) 其中x 和y 为坐标向量
函数功能 :以向量x 、y 为轴,绘制曲线。
【例1】 在区间0≤X≤2 内,绘制正弦曲线Y=SIN(X),其程序为:
x=0:pi/100:2*pi;
y=sin(x);
plot(x,y)
【例2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN(X)和Y2=COS(X),其程序为:
x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2)
plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2,x,y3,…)形式,其功能是以公共向量x为X轴,分别以y1,y2,y3,…为Y轴,在同一幅图内绘制出多条曲线。
(一)线型与颜
格式:plot(x,y1,’cs’,...)
其中c表示颜, s表示线型。
(二)图形标记
在绘制图形的同时,可以对图形加上一些说明,如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等,将这些操作称为添加图形标记。
title(‘加图形标题');
xlabel('加X轴标记');
ylabel('加Y轴标记');
text(X,Y,'添加文本');
(三)设定坐标轴
用户若对坐标系统不满意,可利用axis命令对其重新设定。
axis([xmin xmax ymin ymax]) 设定最大和最小值
axis (’auto’) 将坐标系统返回到自动缺省状态
axis linspace函数调用的格式为(’square’) 将当前图形设置为方形
axis (’equal’) 两个坐标因子设成相等
axis (’off’) 关闭坐标系统
axis (’on’) 显示坐标系统
【例4】 在坐标范围0≤X≤2π,-2≤Y≤2内重新绘制正弦曲线,其程序为:
x=linspace(0,2*pi,60);生成含有60个数据元素的向量X
y=sin(x);
plot(x,y);
axis ([0 2*pi -2 2]);设定坐标轴范围
(四)加图例
给图形加图例命令为legend。该命令把图例放置在图形空白处,用户还可以通过鼠标移动图例,将其放到希望的位置。
格式:legend('图例说明','图例说明');
(一)subplot(m,n,p)
该命令将当前图形窗口分成m×n个绘图区,即每行n个,共m行,区号按行优先编号,且选定第p个区为当前活动区。
【例6】 在一个图形窗口中同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线,程序为:
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);
z=cos(x);
t=sin(x)./(cos(x)+eps); eps为系统内部常数
ct=cos(x)./(sin(x)+eps);
subplot(2,2,1); 分成2×2区域且指定1号为活动区
plot(x,y);
title('sin(x)');
axis ([0 2*pi -1 1]);
subplot(2,2,2);
(二)多图形窗口
需要建立多个图形窗口,绘制并保持每一个窗口的图形,可以使用figure命令。
每执行一次figure命令,就创建一个新的图形窗口,该窗口自动为活动窗口,若需要还可以返回该窗口的识别号码,称该号码为句柄。句柄显示在图形窗口的标题栏中,即图形窗口标题。用户可通过句柄激活或关闭某图形窗口,而axis、xlabel、title等许多命令也只对活动窗口有效。
重新绘制上例4个图形,程序变动后如下:
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);
z=cos(x);
t=sin(x)./(cos(x)+eps);
ct=cos(x)./(sin(x)+eps);
H1=figure; 创建新窗口并返回句柄到变量H1
plot(x,y); 绘制图形并设置有关属性
title('sin(x)');
axis ([0 2*pi -1 1]);
H2=figure; 创建第二个窗口并返回句柄到变量H2
plot(x,z); 绘制图形并设置有关属性
title('cos(x)');
(三)hold命令
若在已存在图形窗口中用plot命令继续添加新的图形内容,可使用图形保持命令hold。发出命令hold on后,再执行plot命令,在保持原有图形或曲线的基础上,添加新绘制的图形。
阅读如下程序:
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);
z=cos(x);
plot(x,y,'b'); 绘制正弦曲线
hold on; 设置图形保持状态
plot(x,z,'g'); 保持正弦曲线同时绘制余弦曲线
axis ([0 2*pi -1 1]);
legend('cos','sin');
hold off 关闭图形保持
三、 函数f(x)曲线
fplot函数则可自适应地对函数进行采样,能更好地反应函数的变化规律。
fplot函数格式:fplot(fname,lims,tol)
其中fname为函数名,以字符串形式出现,lims为变量取值范围,tol为相对允许误差,其其系统默认值为2e-3。
例:fplot(‘sin(x)’,[0 2*pi],’-+’)
fplot(‘[sin(x),cos(x)]’,[0 2*pi],1e-3,’·’) 同时绘制正弦、余弦曲线
为绘制f(x)=cos(tan(πx))曲线,可先建立函数文件fct.m,其内容为:
function y=fct(x)
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