[数学]第四章 MATLAB绘图
MATLAB图形工具箱
一、二维曲线的绘制
对于图形坐标的控制，请看图片自 己在上机实习的时候学会！
一、二维曲线的绘制
绘制函数的图形: 语法: fplot(‘fun’,lim,’s’):绘制函数fun的图形. 说明:fun为要绘制图形的函数,lim为图形的 范围,如:[0,2*pi],s为图形所用的点型,线 型和颜色的设定,与plot命令相同.
二、三维图形的绘制
2‘ 三维曲面图 语法：surf(z) surf(x,y,z) 说明：意义与mesh命令相同，只是图形不 是网线而是曲面。
三、特殊图形的绘制
1、条形图 语法：bar(x,y,width) %画条形图 bar3(x,y,width,’参数’) %画三维条形图 说明：x是横坐标向量，省略时默认值是1:m，m为y的向 量长度；y是纵坐标，当y是向量时，每个元素对应一 个竖条，当y是矩阵时，将画出m组竖条，每组包含n 条；width是竖条的宽度。默认时为0.8，（把bar命令 改为barh命令时将绘制出水平的条形图）。 三维的条形图中的参数可以detached, grouped,stacked三个,分别表示不同的显示方式.
一、二维曲线的绘制
数据点形 实点标记：. 圆圈标记：。 等等，其他更多的可以查相关的资料。 例如:>>x=0:0.1:2*pi; >>plot(x,sin(x),’r-.’) :用红色点划线 画出曲线 >>plot(x,cos(x),’b:*’)
一、二维曲线的绘制
6、交互式图形命令 （1）ginput命令 ginput命令与其他图形命令的原理不同， 不是把数据表现在图形上，而是从图上 获取数据。因此，ginput命令在数值优化、 工程设计中十分有用，仅适用于二维图 形。
第4章 MATLAB绘图ppt课件
其中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，左纵坐标用于x1—y1数据对， 右纵坐标用于x2—y2数据对。
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目录 17
例4.4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线 y1=e-0.5xsin(2πx)
及曲线y2=1.5e-0.1xsin(x)。 程序如下：
x1=(0:12)/2;
y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);
plot(x,y1,'g:',x,y2,'b--',x1,y3,'rp');
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4．双纵坐标函数plotyy
plotyy函数是MATLAB 5.X新增的函数。 它能把函数值具有不同量纲、不同数量 级的两个函数绘制在同一坐标中。调用 格式为：
plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐
标和y坐标数据。条件是元素个数能对应。
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目录 4
例4.1 在0≤X≤2区间内，绘制 曲线y=2e-0.5xsin(2πx)。
程序如下：>> x=0:pi/100:2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)
可搭配使用，如选项“ro” 表示绘制红色的圆划线，“y-”表
示黄色的实划线。
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例 用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲 线y=sinx,y=cosx的图像。
程序如下：
x=linspace(0,2*pi,100); plot(x,sin(x),‘kh’,x,cos(x),‘gp’) %正、余弦曲
最全面的MATLAB作图
Matlab绘图强大的绘图功能是Matlab的特点之一，Matlab提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形，这类函数称为高层绘图函数。
此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。
这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。
本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法，在此基础上，再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。
一．二维绘图二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。
可以采用不同的坐标系，如直角坐标、对数坐标、极坐标等。
二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。
一．绘制二维曲线的基本函数在Matlab中，最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot，利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。
1．plot函数的基本用法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。
plot函数的应用格式plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标。
例51 在[0 , 2pi]区间，绘制曲线程序如下：在命令窗口中输入以下命令>> x=0:pi/100:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。
例52 绘制曲线这是以参数形式给出的曲线方程，只要给定参数向量，再分别求出x,y向量即可输出曲线：>> t=-pi:pi/100:pi;>> x=t.*cos(3*t);>> y=t.*sin(t).*sin(t);>> plot(x,y)程序执行后，打开一个图形窗口，在其中绘制出如下曲线以上提到plot函数的自变量x,y为长度相同的向量，这是最常见、最基本的用法。
matlab绘图参考答案
matlab绘图参考答案matlab绘图参考答案Matlab是一种强大的数学软件，被广泛应用于科学计算、数据分析和绘图等领域。
在进行数据可视化时，Matlab提供了丰富的绘图函数和工具，可以轻松地创建各种类型的图表。
本文将介绍一些常见的Matlab绘图函数和技巧，帮助读者更好地掌握绘图的基本方法和应用。
一、折线图折线图是最常见的一种图表类型，用于显示数据随时间或其他变量的变化趋势。
在Matlab中，可以使用plot函数来绘制折线图。
例如，下面的代码演示了如何绘制一条简单的折线图：```matlabx = 1:10;y = [1 2 3 4 5 4 3 2 1 2];plot(x, y);```上述代码中，x是自变量，表示时间或其他变量的取值范围，y是因变量，表示对应时间或变量的取值。
plot函数将x和y作为输入参数，绘制出对应的折线图。
二、散点图散点图用于显示两个变量之间的关系，通常用于探索变量之间的相关性。
在Matlab中，可以使用scatter函数来绘制散点图。
例如，下面的代码演示了如何绘制一组随机生成的散点图：x = rand(1, 100);y = rand(1, 100);scatter(x, y);```上述代码中，x和y分别是两个变量的取值，scatter函数将x和y作为输入参数，绘制出对应的散点图。
三、柱状图柱状图用于比较不同类别或组之间的数据差异。
在Matlab中，可以使用bar函数来绘制柱状图。
例如，下面的代码演示了如何绘制一组随机生成的柱状图：```matlabx = 1:5;y = rand(1, 5);bar(x, y);```上述代码中，x是表示不同类别或组的标签，y是对应类别或组的数据。
bar函数将x和y作为输入参数，绘制出对应的柱状图。
四、饼图饼图用于显示不同类别或组占总体的比例关系。
在Matlab中，可以使用pie函数来绘制饼图。
例如，下面的代码演示了如何绘制一组随机生成的饼图：```matlabx = rand(1, 5);```上述代码中，x是表示不同类别或组的比例，pie函数将x作为输入参数，绘制出对应的饼图。
MATLAB语言及其应用教案
MATLAB语言及其应用教案第一章：MATLAB简介1.1 课程目标让学生了解MATLAB的发展历程及其在工程领域的应用让学生熟悉MATLAB的工作环境让学生掌握MATLAB的基本命令和操作1.2 教学内容MATLAB的发展历程MATLAB的工作环境MATLAB的基本命令和操作1.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习1.4 课后作业熟悉MATLAB的工作环境掌握MATLAB的基本命令和操作第二章：MATLAB基本语法2.1 课程目标让学生了解MATLAB的基本语法规则让学生掌握MATLAB的数据类型和变量让学生熟悉MATLAB的数学运算2.2 教学内容MATLAB的基本语法规则MATLAB的数据类型和变量MATLAB的数学运算2.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习2.4 课后作业熟悉MATLAB的基本语法规则掌握MATLAB的数据类型和变量熟练运用MATLAB的数学运算第三章：MATLAB编程技巧3.1 课程目标让学生了解MATLAB的编程技巧让学生掌握MATLAB的循环和条件语句让学生熟悉MATLAB的函数编程3.2 教学内容MATLAB的编程技巧MATLAB的循环和条件语句MATLAB的函数编程3.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习3.4 课后作业熟悉MATLAB的编程技巧掌握MATLAB的循环和条件语句熟练运用MATLAB的函数编程第四章：MATLAB绘图功能4.1 课程目标让学生了解MATLAB的绘图功能让学生掌握MATLAB的基本绘图命令让学生熟悉MATLAB的绘图技巧4.2 教学内容MATLAB的绘图功能MATLAB的基本绘图命令MATLAB的绘图技巧4.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习4.4 课后作业熟悉MATLAB的绘图功能掌握MATLAB的基本绘图命令熟练运用MATLAB的绘图技巧第五章：MATLAB在信号处理中的应用5.1 课程目标让学生了解MATLAB在信号处理领域的应用让学生掌握MATLAB信号处理的基本方法让学生熟悉MATLAB信号处理的实例5.2 教学内容MATLAB在信号处理领域的应用MATLAB信号处理的基本方法MATLAB信号处理的实例5.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习5.4 课后作业熟悉MATLAB在信号处理领域的应用掌握MATLAB信号处理的基本方法熟练运用MATLAB信号处理的实例第六章：MATLAB在控制系统设计中的应用6.1 课程目标让学生了解MATLAB在控制系统设计领域的应用让学生掌握MATLAB控制系统设计的基本方法让学生熟悉MATLAB控制系统设计的实例6.2 教学内容MATLAB在控制系统设计领域的应用MATLAB控制系统设计的基本方法MATLAB控制系统设计的实例6.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习6.4 课后作业熟悉MATLAB在控制系统设计领域的应用掌握MATLAB控制系统设计的基本方法熟练运用MATLAB控制系统设计的实例第七章：MATLAB在图像处理中的应用7.1 课程目标让学生了解MATLAB在图像处理领域的应用让学生掌握MATLAB图像处理的基本方法让学生熟悉MATLAB图像处理的实例7.2 教学内容MATLAB在图像处理领域的应用MATLAB图像处理的基本方法MATLAB图像处理的实例7.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习7.4 课后作业熟悉MATLAB在图像处理领域的应用掌握MATLAB图像处理的基本方法熟练运用MATLAB图像处理的实例第八章：MATLAB在仿真建模中的应用8.1 课程目标让学生了解MATLAB在仿真建模领域的应用让学生掌握MATLAB仿真建模的基本方法让学生熟悉MATLAB仿真建模的实例8.2 教学内容MATLAB在仿真建模领域的应用MATLAB仿真建模的基本方法MATLAB仿真建模的实例8.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习8.4 课后作业熟悉MATLAB在仿真建模领域的应用掌握MATLAB仿真建模的基本方法熟练运用MATLAB仿真建模的实例第九章：MATLAB在优化计算中的应用9.1 课程目标让学生了解MATLAB在优化计算领域的应用让学生掌握MATLAB优化计算的基本方法让学生熟悉MATLAB优化计算的实例9.2 教学内容MATLAB在优化计算领域的应用MATLAB优化计算的基本方法MATLAB优化计算的实例9.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习9.4 课后作业熟悉MATLAB在优化计算领域的应用掌握MATLAB优化计算的基本方法熟练运用MATLAB优化计算的实例第十章：MATLAB在工程实践中的应用10.1 课程目标让学生了解MATLAB在工程实践领域的应用让学生掌握MATLAB工程实践的基本方法让学生熟悉MATLAB工程实践的实例10.2 教学内容MATLAB在工程实践领域的应用MATLAB工程实践的基本方法MATLAB工程实践的实例10.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习10.4 课后作业熟悉MATLAB在工程实践领域的应用掌握MATLAB工程实践的基本方法熟练运用MATLAB工程实践的实例重点解析本文教案主要介绍了MATLAB语言及其在各个领域的应用。
MATLAB数学实验 第四章 函数和方程
2 ( y f ( c , x )) i i i 0 n
• 当f关于c是线性函数,问题转化为一个线性方程组求解。 • 如果f关于c是非线性函数，问题转化为函数极值问题
3387/1943*x^2-7637646031980105/4503599627370496*x+4886217849135065/4503599627370496
• >> vpa(fun,5) ans = 1.7432*x^2-1.6959*x+1.0850
• >> xi=-0.2:0.01:0.3; • >> yi=polyval(p,xi); • >> plot(x,y,‘ro’,xi,yi)%拟合效果作图
c= lsqnonlin (Fun,c0) non-linear least squares problems.
使用迭代法搜索最优参数c. 其中Fun是以参数c(可 以是向量)为自变量的函数,表示误差向量yf(c,x)(x, y为数据)，c0为参数c的近似初值(与c同 维向量),具体使请看帮助文件。
c=lsqcurvefit(Fun2,c0, x, y) 从外部输入数据， 这里Fun2为两变量c和x的函数 f(c, x)
的调用格式
x= -3 y= -2.7183
• (3) • >> fun3=inline('100*(v(2)-v(1)^2)^2+(1-v(1))^2','v') fun3 = Inline function: fun3(v) = 100*(v(2)-v(1)^2)^2+(1-v(1))^2 • >> [v,fv]=fminsearch(fun3,[1 1]) v= 1 1 fv = 0
Matlab基础及其应用 第4章 图形绘制
'MarkerIndices',[1 31 61 91 121],... %在4个点显示标记
'MarkerEdgeColor','r',...
%设置曲线标记外框为红色
'MarkerFaceColor','y',...
%设置曲线标记内填充黄色
'MarkerSize',8)
%设置曲线标记大小为8
用法：
fplot(funx, funy, lims)
其中，funx、funy代表函数，通常采用函数句柄的形式。li
ms为参数函数funx和funy的自变量的取值范围，用二元向量
[tmin，tmax]描述。例如，例4.1也可以用以下命令实现：
>> fplot(@(t)sin(t)+sin(2*t), @(t)cos(t)-cos(2*t), [0,2*pi])
t1=linspace(0,3*pi,90);
x=cos(t1)+t1.*sin(t1);
t2=linspace(0,2*pi,50);
y=sin(t2)-t2.*cos(t2);
plot(t1,x,t2,y);
4.1 二维曲线的绘制
MATLAB基础与应用教程
4.1.1 绘制二维曲线
2．fplot函数
支持的TeX字符串中，用\bf、\it、\rm标识符分别定义字形
为加粗、倾斜和常规字体。
表4.5中的各个字符既可以单独使用，又可以和其他字符及
命令联合使用。为了将控制字符串、TeX标识符与输出字符
分隔开来，可以用大括号界定控制字符串以及受控制字符串
使用MATLAB绘图
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注意: 注意 窗口的标题 已经改变
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另外，如果不使用 命令建立新窗口， 另外，如果不使用figure命令建立新窗口，则所有的绘图 命令建立新窗口 命令总默认在同一窗口中,其窗口名为 其窗口名为“ 命令总默认在同一窗口中 其窗口名为“No. 1”。下面是一个典 。 型的图形窗口。 型的图形窗口。 其中工具栏内加上下划线的7个图标从左到右依次为 其中工具栏内加上下划线的 个图标从左到右依次为: 个图标从左到右依次为 从右下角到左上角箭头：允许对图形进行编辑操作； 从右下角到左上角箭头：允许对图形进行编辑操作； 字符Ａ 字符Ａ ：在图形窗口中添加文本； 在图形窗口中添加文本；
从左下角到右上角箭头：在图形窗口中添加箭头； 从左下角到右上角箭头：在图形窗口中添加箭头； 斜线 ：在图形窗口中添加直线； 在图形窗口中添加直线；
带+或-号的放大镜 ：允许对图形进行缩放操作； 允许对图形进行缩放操作； 或 号的放大镜 逆时针圆圈 ：允许对图形进行旋转操作。 允许对图形进行旋转操作。
关闭图形窗口可用close命令或直接单击图形窗口中的×号。 关闭图形窗口可用 命令或直接单击图形窗口中的× 命令或直接单击图形窗口中的
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２、二维图形的绘制 下面介绍常用二维图形的绘制方法。由于篇幅， 下面介绍常用二维图形的绘制方法。由于篇幅，我们这里将 不给出生成的图形。 不给出生成的图形。 命令， ●plot命令，绘制二维图形，其x用y轴均为线性坐标 命令 绘制二维图形， 用 轴均为线性坐标 >>x=-2*pi:0.1:2*pi;y=x.^2.*sin(x);plot(x,y) %画出 画出y=x2sinx 画出 >>grid on % 在图象中加入 在图象中加入MATLAB默认的网格 默认的网格 >>z=x.*sin(x);plot(x,y,x,z) %在一张图中同时画出２条曲线 在一张图中同时画出２ 在一张图中同时画出 >>x=0:0.1:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=0; >>plot(x,y1,’r--’,x,y2,’b-’,x,y3,’k-.’); 最后２行是画出 的函数图形， 最后２行是画出y=sin(x)，y=cos(x)与y=0的函数图形，其中 ， 与 的函数图形 y=sin(x)用红色虚线，y=cos(x)用蓝色实线，y=0用黑色点划线。 用红色虚线， 用蓝色实线， 用黑色点划线。 用红色虚线 用蓝色实线 用黑色点划线 下面是plot命令的常用选项。 命令的常用选项。 下面是 命令的常用选项
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plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数： plot(x) 在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下 标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线， 这实际上是绘制折线图。
例1：某工厂2000年各月总产值（单位： 万元）分别为22、60、88、95、56、23、 9、10、14、81、56、23，试分析折线 图以显示出该厂总产值的变化情况。
(3) 对只包含一个输入参数的plot函数， 当输入参数是实矩阵时，则按列绘制 每列元素值相对其下标的曲线，曲线 条数等于输入参数矩阵的列数。 当输入参数是复数矩阵时，则按列分 别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘 制多 调用格式为： plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) (1) 当输入参数都为向量时，x1和y1，x2和 y2，…，xn和yn分别组成一组向量对，每 一组向量对的长度可以不同。每一向量对 可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐 标内绘制出多条曲线。
y y1 y2
3．具有两个纵坐标标度的图形 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绘图函 数。调用格式为： plotyy(x1,y1,x2,y2) 其中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，左纵坐 标用于x1,y1数据对，右纵坐标用于x2,y2数据 对。
(2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的x,y按对 应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线 条数等于矩阵的列数。
例2：t=0:pi/100:2*pi; y=sin(t);y1=sin(t+0.25);y2=sin(t+0.5); plot(t,y,t,y1,t,y2)
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
程序如下：
p=[22,60, 88,95,56,23,9,10,14,81,56,23];
plot(p)
5.1.2 绘制多根二维曲线
1．plot函数的输入参数是矩阵形式 (1) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分 别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 (2) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根 不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作 为这些曲线共同的横坐标。 例:下列程序可以在同一坐标中同时绘制出正弦和余弦曲线 x=linespace(0,2*pi,100); y=[sin(x);cos(x)]; plot(x,y)
例5-6 在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲 线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)，标记两 曲线交叉点。 程序如下： x=linspace(0,2*pi,1000); y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); k=find(abs(y1-y2)<1e-2); %查找y1与y2相等点 (近似相等)的下标 x1=x(k); %取y1与y2相等点的x坐标 y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1); %求y1与y2值 相等点的y坐标 plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
颜色选项和标记符号选项说明如下：
字母 y m c r g b w k 颜色 黄色 粉红 亮蓝 大红 绿色 蓝色 白色 黑色 标点 · ○ × ＋ － ： －· -线型 点线 圈线 ×线 ＋字线 实线 星形线 虚线 点划线 双划线
标记符号 s d v ^ < > P B
说明 方块符 菱形 朝下三角符号 朝上三角符号 朝左三角符号 朝右三角符号 五角星符号 六角星符号
第4章 MATLAB绘图 4.1 二维数据曲线图 4.2 其他二维图形 4.3 隐函数绘图 4.4 三维图形 4.5 图形修饰处理 4.6 图像处理与动画制作
5.1 二维数据曲线图
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 绘制单根二维曲线 绘制多根二维曲线 设置曲线样式 图形标注与坐标控制 图形的可视化编辑 对函数自适应采样的绘图函数 图形窗口的分割
4．图形保持 hold on/off命令控制是保持原有图形还 是刷新原有图形，不带参数的hold命令 在两种状态之间进行切换。
例5-5 采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线 y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y1) hold on y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plot(x,y2); hold off
y3=cos(t);y4=cos(t+0.25);y5=cos(t+0.5); plot(t,y3);hold on; plot(t,y4); plot(t,y5);
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
5.1.3 设置曲线样式
5.1.1 绘制单根二维曲线
plot函数的基本调用格式为： plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x 坐标和y坐标数据。
例5-1 在0≤x≤2区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx) 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)
例5-4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线 y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。 程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plotyy(x,y1,x,y2);
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，它们可以组合 使用。例如，“b-.”表示蓝色点划线，“y:d”表示 黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时， MATLAB规定，线型一律用实线，颜色将根据曲 线的先后顺序依次。 要设置曲线样式可以在plot函数中加绘图选项，其 调用格式为： plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)