實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形課件

1、實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) Matlab 繪圖命令；繪圖命令； 進(jìn)一步理解函數(shù)概念。進(jìn)一步理解函數(shù)概念。實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形Matlab作圖是通過(guò)描點(diǎn)、連線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故在畫一個(gè)曲線圖形之前，必須先取得該圖形上的一系列的點(diǎn)的坐標(biāo)（即橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)），然后將該點(diǎn)集的坐標(biāo)傳給Matlab函數(shù)畫圖. 命令為：PLOT(X,Y,S)PLOT(X,Y)-畫實(shí)線PLOT(X,Y1,S1,X,Y2,S2,X,Yn,Sn) -將多條線畫在一起X,Y是向量,分別表示點(diǎn)集的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)線型1.曲線圖曲線圖實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);p

2、lot(x,y,r,x,z, g o)解：解：實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形表表1 1 基本線型和顏色基本線型和顏色符號(hào)符號(hào)顏色顏色符號(hào)符號(hào)線型線型y y黃色黃色. .點(diǎn)點(diǎn)mm紫紅紫紅o o圓圈圓圈c c青色青色x xx x標(biāo)記標(biāo)記r r紅色紅色+ +加號(hào)加號(hào)g g綠色綠色* *星號(hào)星號(hào)b b蘭色蘭色- -實(shí)線實(shí)線w w白色白色: :點(diǎn)線點(diǎn)線k k黑色黑色-. -.點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線-虛線虛線實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形2.符號(hào)函數(shù)符號(hào)函數(shù)(顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程)畫圖畫圖(1) ezplotezplot(x(t) , y(t) ,tmin,tmax) 表示在區(qū)間tminttmax繪制參數(shù)方程 x=

3、x(t),y=y(t)的函數(shù)圖ezplot(f(x) ,a,b) 表示在axb繪制顯函數(shù)f=f(x)的函數(shù)圖ezplot(f(x,y) ,xmin,xmax,ymin,ymax) 表示在區(qū)間xminxxmax和 yminyymax繪制隱函數(shù)f(x,y)=0的函數(shù)圖實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例例2 在0,pi上畫y=cos(x)的圖形解解 輸入命令ezplot(cos(x),0,pi)解解 輸入命令 ezplot(cos(t)3,sin(t)3,0,2*pi)解解 輸入命令ezplot(exp(x)+sin(x*y),-2,0.5,0,2)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形(

4、2) fplot注意：1 fun必須是M文件的函數(shù)名或是獨(dú)立變量為x的字符串. 2 fplot函數(shù)不能畫參數(shù)方程和隱函數(shù)圖形，但在一個(gè)圖上可以畫多個(gè)圖形。fplot(fun,lims) 表示繪制字符串fun指定的函數(shù)在lims=xmin,xmax的圖形.實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 先建M文件myfun1.m： function Y=myfun1(x) Y=exp(2*x)+sin(3*x.2)再輸入命令：fplot(myfun1,-1,2)例例6 在-2,2范圍內(nèi)繪制函數(shù)tanh的圖形解解 fplot(tanh,-2,2)例例5 在-1, 2上畫圖形,函數(shù)為22sin(3)xyex實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)

5、驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 輸入命令: fplot(tanh(x),sin(x),cos(x) ,-6 6 -6 6)例例7 x、y 的取值范圍都在-6, 6，畫函數(shù)tanh(x), sin(x), cos(x)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形（1）GRID ON: 加格柵在當(dāng)前圖上 GRID OFFGRID OFF: 刪除格柵處理圖形處理圖形（2） xlabel(string): 在當(dāng)前圖形的x軸上加標(biāo) 記string ylabel(string): 在當(dāng)前圖形的y軸上加標(biāo)記stringzlabel(string): 在當(dāng)前圖形的z軸上加標(biāo)記stringtitle(string): 在當(dāng)前圖形

6、的頂端上加標(biāo)記string實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y) xlabel(自變量X) ylabel(函數(shù)Y) title(示意圖) grid on例例8 在區(qū)間0,2*pi畫sin(x)的圖形，并加注標(biāo)記“自變量X”、“函數(shù)Y”、“示意圖”, 并加格柵.實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形 命令gtext(string)用鼠標(biāo)放置標(biāo)注在現(xiàn)有的圖上. -運(yùn)行命令gtext(string)時(shí)，屏幕上出現(xiàn)當(dāng)前圖形，在圖形上出現(xiàn)一個(gè)交叉的十字，該十字隨鼠標(biāo)的移動(dòng)移動(dòng)，當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)，該標(biāo)注string放在當(dāng)前十交叉的位置. （3）

7、gtext(string)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例例9 在區(qū)間0,2*pi畫sin(x)和cos(x)，并分別標(biāo)注“sin(x)”,”cos(x)”.解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z) gtext(sin(x);gtext(cos(x)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形2、定制坐標(biāo)、定制坐標(biāo)Axis(xmin xmax ymin ymax zmin zmax)定制圖形坐標(biāo)將坐標(biāo)軸返回到自動(dòng)缺省值A(chǔ)xis autox、y、z的最大、最小值實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形表表3 axis3 axis命令命令axis(x1axis(x1，x

8、2x2，y1y1，y2)y2)設(shè)置坐標(biāo)軸范圍設(shè)置坐標(biāo)軸范圍axis squareaxis square當(dāng)前圖形設(shè)置為方形當(dāng)前圖形設(shè)置為方形axis equalaxis equal坐標(biāo)軸的長(zhǎng)度單位設(shè)成相等坐標(biāo)軸的長(zhǎng)度單位設(shè)成相等axis normalaxis normal關(guān)閉關(guān)閉axis equalaxis equal和和axis squareaxis squareaxis offaxis off關(guān)閉軸標(biāo)記、格柵和單位標(biāo)志關(guān)閉軸標(biāo)記、格柵和單位標(biāo)志axis onaxis on顯示軸標(biāo)記、格柵和單位標(biāo)志顯示軸標(biāo)記、格柵和單位標(biāo)志實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 x=linspace(0.0001,0.01,1

9、000); y=sin(1./x); plot(x,y) axis(0.005 0.01 -1 1)例例10 在區(qū)間0.005,0.01顯示sin(1/x)的圖形。實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形3、圖形保持、圖形保持(1) hold on-保持當(dāng)前圖形, 以便繼續(xù)畫圖到當(dāng)前圖上-釋放當(dāng)前圖形窗口 hold off實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 z=cos(x); y=sin(x); plot(x,z,:) hold on plot(x,y)例例11 將y=sin(x)、y=cos(x)分別用點(diǎn)和線畫出在同一屏幕上。實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形(2) figure(h)新建h窗口，激活圖形使其可見(jiàn)，

10、并把它置于其它圖形之上實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例例12 區(qū)間0,2*pi新建兩個(gè)窗口分別畫出y=sin(x)；z=cos(x)。解解 x=linspace(0,2*pi,100); y=sin(x);z=cos(x); plot(x,y); title(sin(x); figure(2); plot(x,z); title(cos(x);實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形4、分割窗口、分割窗口subplot(mrows, ncols, thisplot)-劃分整個(gè)作圖區(qū)域?yàn)閙rows*ncols塊（逐行對(duì)塊訪問(wèn)）并激活第thisplot塊，其后的作圖語(yǔ)句將圖形畫在該塊上。-命令Subpl

11、ot(1,1,1)返回非分割狀態(tài)。 subplot(1,1,1)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形解解 x=linspace(0,2*pi,100); y=sin(x); z=cos(x); a=sin(x).*cos(x); b=sin(x)./(cos(x)+eps); subplot(2,2,1);plot(x,y),title(sin(x) subplot(2,2,2);plot(x,z),title(cos(x) subplot(2,2,3);plot(x,a),title(sin(x)cos(x) subplot(2,2,4);plot(x,b),title(sin(x)/cos(x)例例13 將屏

12、幕分割為四塊，并分別畫出y=sin(x)，z=cos(x)，a=sin(x)*cos(x), b=sin(x)/cos(x)。實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形5、縮放圖形、縮放圖形zoom on 單擊鼠標(biāo)左鍵，則在當(dāng)前圖形窗口中，以鼠標(biāo)點(diǎn)中的點(diǎn)為中心的圖形放大2倍；單擊鼠標(biāo)右鍵，則縮小2倍解解 x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y) ;zoom on zoom off為當(dāng)前圖形打開(kāi)縮放模式關(guān)閉縮放模式例例14 縮放y=sin(x)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形表表2 2 二維繪圖工具二維繪圖工具gridgrid放置格柵放置格柵gtextgt

13、ext用鼠標(biāo)放置文本用鼠標(biāo)放置文本holdhold保持當(dāng)前圖形保持當(dāng)前圖形texttext在給定位置放置文本在給定位置放置文本titletitle放置圖標(biāo)題放置圖標(biāo)題xlabelxlabel放置放置x x軸標(biāo)題軸標(biāo)題ylabelylabel放置放置y y軸標(biāo)題軸標(biāo)題zoomzoom縮放圖形縮放圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形2 2 繪制函數(shù)圖形練習(xí)繪制函數(shù)圖形練習(xí) 練習(xí)練習(xí)1 1. . 畫出畫出y=sinxy=sinx的圖形的圖形-采用中學(xué)五點(diǎn)作圖法，選取五點(diǎn)采用中學(xué)五點(diǎn)作圖法，選取五點(diǎn)(0(0，0)0)、(/2(/2，1)1)、(，0)0)、(3/2(3/2，-1)-1)、(2(2，0).0).輸入命令

14、輸入命令: :x=0,pi/2,pi,3*pi/2,2*pi;y=sin(x);plot(x,y)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形可以想象，隨點(diǎn)數(shù)增加，圖形越來(lái)越接近y=sinx的圖象.-在0到2之間取30個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，繪出的圖形與y=sinx的圖象已經(jīng)非常接近了.x=linspace(0,2*pi,30);y=sin(x);plot(x,y)x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)或還可以給圖形加標(biāo)記、格柵線還可以給圖形加標(biāo)記、格柵線 實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y,r-)title(正弦曲線)xlabel(自變量 x)ylabel(函數(shù)y=s

15、inx)text(5.5,0,y=sinx)grid 給y軸加標(biāo)題“函數(shù)y=sinx” 在點(diǎn)(5.5，0)處放置文本“y=sinx” 給圖加標(biāo)題加網(wǎng)線實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形練習(xí)練習(xí)2. 在x的-4，4范圍內(nèi)，y的0，8范圍內(nèi)畫出y=2x和y=(1/2)x的圖象. 解解: : 輸入命令:x=-4:0.1:4;y1=2.x;y2=(1/2).x;plot(x,y1,x,y2);axis(-4,4,0,8)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形練習(xí)練習(xí)3. 在 x的-1，2范圍內(nèi)畫出y=10 x-1；在x的-0.99，2范圍內(nèi)畫出y=lg(x+1)的圖形.解解: : 輸入命令:x1=-1:0.1

16、:2;y1=10.x1-1;x1=-1:0.1:2;y1=10.x1-1;x2=-0.99:0.1:2;y2=log10(x2+1);x2=-0.99:0.1:2;y2=log10(x2+1);plot(x1,y1,x2,y2)plot(x1,y1,x2,y2)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形y=10 x-1與y=lg(x+1)互為反函數(shù)，圖象關(guān)于y=x對(duì)稱 .這兩條曲線與我們所知的圖象相差很遠(yuǎn)，這是因?yàn)樽鴺?biāo)軸長(zhǎng)度單位不一樣的緣故。 實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形hold on x=-1:0.01:2;y=x; plot(x,y,r)axis(-1,2,-1,2)axis square;hold off實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形1、

17、極坐標(biāo)圖：、極坐標(biāo)圖：polar (theta, rho, s) 用角度theta（弧度表示）和極半徑rho作極坐標(biāo)圖，用s指定線型。例14的極坐標(biāo)圖形。2cos2sinr解：theta=linspace(0,2*pi); rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho,g) title(Polar plot of sin(2*theta).*cos(2*theta) );實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例例15. 畫出心形線r=3(1+cosa)的圖象.解解: : 輸入命令:x=0:0.1:2*pi;r=3*(1+cos(x);polar(x,

18、r)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形2、 散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖: scatter（X,Y, S, C）-在向量X和Y的指定位置顯示彩色圈X和Y必須大小相同解解 輸入命令： load seamount scatter(x,y,5,z)例例17 繪制seamount散點(diǎn)圖實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形三維圖形三維圖形1、空間曲線、空間曲線2、空間曲面、空間曲面實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形PLOT3(x,y,z,s) 空空 間間 曲曲 線線 1、 一條曲線一條曲線3維向量，分別表示曲線上點(diǎn)集的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值指定顏色、線形等實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例例18 在區(qū)間0，10*pi畫出參數(shù)曲線 x=sin(t),y=cos

19、(t),z=t. 解解 t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t,r)實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形0.20.219.cos,sin,22ttxet yet zt例作出方程在在t 0,20范圍內(nèi)的空間曲線范圍內(nèi)的空間曲線實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形clear;close; %清理內(nèi)存，關(guān)閉所有窗口清理內(nèi)存，關(guān)閉所有窗口t=0:0.01:20;x=exp(-0.2*t).*cos(0.5*pi*t);y=exp(-0.2*t).*sin(0.5*pi*t);z=t;plot3(x,y,z)title(Space line); %標(biāo)題命令標(biāo)題命令text(x(1),y(1),z(1),

20、Start) %在在x(1),y(1),z(1)加字符串加字符串n=length(x);text(x(n),y(n),z(n),End);legend(Cone line) %圖例說(shuō)明圖例說(shuō)明grid on; 實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形 PLOT3(x,y,z)2、多條曲線多條曲線例20 畫多條曲線觀察函數(shù)Z=(X+Y).2其中x，y，z是都是m*n矩陣，其對(duì)應(yīng)的每一列表示一條曲線.解 x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; plot3(X,Y,Z)（這里meshgrid(x,y)的作用是產(chǎn)生一個(gè)以向量x為行、向量y為列的矩

21、陣）實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形(1) surf(x,y,z)畫出數(shù)據(jù)點(diǎn)（x，y，z）表示的曲面數(shù)據(jù)矩陣。分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形例21 畫函數(shù)Z=(X+Y).2的圖形. 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; surf(X,Y,Z) shading flat %將當(dāng)前圖形變得平滑實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形（2） mesh(x,y,z) 解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; X,Y=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).2; mesh(X,Y,Z) 例22 畫出曲面Z=(X+Y).2的網(wǎng)格曲面圖. 畫網(wǎng)格曲面數(shù)據(jù)矩陣。分別表示數(shù)據(jù)點(diǎn)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、函數(shù)值實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形實(shí)驗(yàn)1函數(shù)的圖形(3) meshz(X,Y,Z) 在網(wǎng)格周圍畫一個(gè) curtain圖(如,參考平面)解解 輸入命令: X,Y=meshgrid(-3:.125:3); Z=peaks(X,Y); mes