Mathematic的函数作图总结

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用Mathematica作平面曲线图的方法与技巧

用Mathematica作平面曲线图的方法与技巧

用Mathematica作平面曲线图的方法与技巧1. 作一元函数图形的命令:Plot: Plot[f[x],{x,min,max},选项]Plot有很多选项(Options), 可满足作图时的种种需要, 例如, Plot[x^2,{x,-1,1},AspectRatio->1,PlotStyle->RGBColor[1,0,0],PlotPoints->30]则输出2xy=在区间11≤≤-x上的图形. 其中选项AspectRatio->1使图形的高与宽之比为1. 如果不输入这个选项, 则命令默认图形的高宽比为黄金分割值. 而选项PlotStyle->RGBColor[1,0,0]使曲线采用某种颜色. 方括号内的三个数分别取0与1之间. 选项PlotPoints->30令计算机描点作图时在每个单位长度内取30个点, 增加这个选项会使图形更加精细.Plot命令也可以在同一个坐标系内作出几个函数的图形, 只要用集合的形式{f1[x],f2[x],…}代替f[x].2.利用曲线参数方程作出曲线的命令ParametricPlot: ParametricPlot[{g[t],h[t]},{t,min,max},选项]其中)(),(thytgx==是曲线的参数方程. 例如,输入ParametricPlot[{Cos[t],Sin[t]},{t,0,2Pi},AspectRatio->1]则输出单位圆tcos==的图形.,x sinty3. 利用极坐标方程作图的命令PolarPlot如果想利用曲线的极坐标方程作图, 则要先打开作图软件包. 输入<<Graphics`Graphics`执行以后, 可使用PolarPlot命令作图. 其基本格式为PolarPlot[r[t],{t,min,max},选项]例如曲线的极坐标方程为,3r=要作出它的图形. 输入cos3tPolarPlot[3 Cos[3 t], {t,0,2 Pi}]便得到了一条三叶玫瑰线.4. 隐函数作图命令ImplicitPlot这里同样要先打开作图软件包, 输入<<Graphics\ImplicitPlot.m命令ImplicitPlot的基本格式为ImplicitPlot[隐函数方程, 自变量的范围, 作图选项]例如方程2确定了y是x的隐函数. 为了作出它的图形, 输22)22=+x-y(yx入ImplicitPlot[(x^2+y^2)^2==x^2-y^2,{x,-1,1}]输出图形是一条双纽线.5. 定义分段函数的命令Which 命令Which 的基本格式为Which[测试条件1, 取值1, 测试条件2, 取值2,…] 例如, 输入w[x_]=Which[x<0,-x,x>=0,x^2]虽然输出的形式与输入没有改变, 但已经定义好了分段函数:21,0()9,x x w x x x +<⎧=⎨≥⎩现在可以对分段函数)(x w 求函数值, 也可作出函数)(x w 的图形.举例初等函数的图形例1.1 作出指数函数x e y =和对数函数x y ln =的图形. 输入命令Plot[Exp[x],{x,-2,2}] 则输出指数函数x e y =的图形.输入命令Plot[Log[x],{x,0.001,5},PlotRange->{{0,5},{-2.5,2.5}},As pectRatio->1]则输出对数函数x y ln 的图形.注①:PlotRange->{{0,5},{-2.5,2.5}}是显示图形范围的命令. 第一组数{0,5}是描述x 的, 第二组数{-2.5,2.5}是描述y 的.注②:有时要使图形的x 轴和y 轴的长度单位相等, 需要同时使用PlotRange 和AspectRatio 两个选项. 本例中输出的对数函数的图形的两个坐标轴的长度单位就是相等的.例1.2 作出函数x y sin =和x y csc =的图形观察其周期性和变化趋势,为了比较, 我们把它们的图形放在一个坐标系中. 输入命令Plot[{Sin[x],Csc[x]},{x,-2 Pi,2 Pi},PlotRange->{-2 Pi,2 Pi},PlotStyle->{GrayLevel[0],GrayLeve1[0.5]}, AspectRatio->1]注:PlotStyle->{GrayLeve1[0],GrayLeve1[0.5]}是使两条曲线分别具有不同的灰度的命令.例1.3 作出函数x y tan =和x y cot =的图形观察其周期性和变化趋势. 输入命令Plot[{Tan[x],Cot[x]},{x,-2 Pi,2 Pi},PlotRange->{-2 Pi,2Pi},PlotStyle->{GrayLeve1[0],GrayLeve1[0.5]},AspectRati o->1]例 1.4 将函数x,sin===的图形作在同一坐标系内, 观,yxyxy arcsin察直接函数和反函数的图形间的关系.输入命令p1=Plot[ArcSin[x],{x,-1,1}];p2=Plot[Sin[x],{x,-Pi/2,Pi/2},PlotStyle->GrayLeve1[0.5] ];px=Plot[x,{x,-Pi/2,Pi/2},PlotStyle->Dashing[{0.01}]];Show[p1,p2,px,PlotRange->{{-Pi/2,Pi/2},{-Pi/2,Pi/2}},As pectRatio->1]则可以看到函数和它的反函数在同一个坐标系中的图形是关于直线x y =对称的.注 Show[…]命令把称为p1,p2和px 的三个图形叠加在一起显示. 选项PlotStyle->Dashing[{0.01}]使曲线的线型是虚线.例1.5 (教材 例1.1) 给定函数24325555)(x x x x x x f +++++=(a) 画出)(x f 在区间]4,4[-上的图形;(b) 画出区间]4,4[-上)(x f 与)()sin(x f x 的图形.输入命令f[x_]=(5+x^2+x^3+x^4)/(5+5x+5x^2);g1=Plot[f[x],{x,-4,4},PlotStyle->RGBColor[1,0,0]];则输出)(x[-上的图形.f在区间]4,4输入命令g2=Plot[Sin[x]f[x],{x,-4,4},PlotStyle->RGBColor[0,1,0]] ;Show[g1,g2];则输出区间]4,4.x的图形[-上)(xfsin(x)f与)(例1.6 在区间]1,1[-画出函数x y 1sin =的图形. 输入命令Plot[Sin[1/x],{x,-1,1}];则输出所求图形,从图中可以看到函数x y 1sin =在0=x 附近来回震荡.二维参数方程作图例 1.7 作出以参数方程)20(sin ,cos 2π≤≤==t t y t x 所表示的曲线的图形.输入命令ParametricPlot[{2 Cos[t],Sin[t]},{t,0,2 Pi},AspectRatio->Automatic] 则可以观察到这是一个椭圆.注在ParametricPlot命令中选项AspectRatio->Automatic 与选项AspectRatio->1是等效的.例1.8分别作出星形线)20(sin 2,cos 233π≤≤==t ty t x 和摆线),sin (2t t x -=)40)(cos 1(2π≤≤-=t t y 的图形.输入命令ParametricPlot[{2Cos[t]^3,2Sin[t]^3},{t,0,2Pi},AspectRatio->Automatic]ParametricPlot[{2*(t-Sin[t]),2*(1-Cos[t])},{t,0,4 Pi},AspectRatio->Automatic]则可以分别得到星形线和摆线的图形.例1.9 画出参数方程⎩⎨⎧==t t t y tt t x 3cos sin )(5cos cos )(的图形:输入命令ParametricPlot[{Cos[5 t]Cos[t],Sin[t]Cos[3t]},{t,0,Pi}, AspectRatio->Automatic]; 则分别输出所求图形.例1.10 (教材 例1.2) 画出以下参数方程的图形.(1) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎭⎫⎝⎛-=t t t y t t t x sin 7511sin 5)(cos 7511cos 5)( (2)⎩⎨⎧-+=-+=tt t t y tt t t x sin )4cos 2sin 1()(cos )4cos 2sin 1()(分别输入以下命令:ParametricPlot[{5Cos[-11/5t]+7Cos[t],5Sin[-11/5t]+7Si n[t]},{t,0,10Pi},AspectRatio->Automatic]; ParametricPlot[(1+Sin[t]-2 Cos[4*t])*{Cos[t],Sin[t]},{t,0,2*Pi},AspectRatio->Automatic,Axes->None];则分别输出所求图形.例1.11 作出极坐标方程为)=的曲线的图形.r-1(2tcos曲线用极坐标方程表示时, 容易将其转化为参数方程. 故也可用命令ParametricPlot[…]来作极坐标方程表示的图形.输入命令r[t_]=2*(1-Cos[t]);ParametricPlot[{r[t]*Cos[t],r[t]*Sin[t]},{t,0,2Pi},AspectRatio->1]可以观察到一条心脏线.极坐标方程作图例1.12 (教材例1.3) 作出极坐标方程为10/t er 的对数螺线的图形.输入命令 <<Graphics` 执行以后再输入PolarPlot[Exp[t/10],{t,0,6 Pi}] 则输出为对数螺线的图形.隐函数作图例1.13 (教材 例1.4) 作出由方程xy y x 333=+所确定的隐函数的图形(笛卡儿叶形线).<<Graphics\ImplicitPlot.m执行以后再输入ImplicitPlot[x^3+y^3==3x*y,{x,-3,3}]输出为笛卡儿叶形线的图形.分段函数作图例1.14 分别作出取整函数][x=的图形.y-xy=和函数][xPlot[Floor[x],{x,-4,4}]可以观察到取整函数][x y =的图形是一条阶梯形曲线.输入命令Plot[x-Floor[x],{x,-4,4}]得到函数][x x y -=的图形, 这是锯齿形曲线(注意: 它是周期为1的周期函数.)例1.15 作出符号函数x y sgn =的图形. 输入命令Plot[Sign[x],{x,-2,2}]就得到符号函数的图形. 点0=x 是它的跳跃间断点.一般分段函数可以用下面的方法定义. 例如,对本例输入 g[x_]: = -1/; x<0; g[x_]: = 0/; x=0; g[x_]: = 1/; x>0; Plot[g[x],{x,-2,2}]便得到上面符号函数的图形. 其中组合符号“/;”的后面给出前面表达式的适用条件例1.16 (教材 例1.5) 作出分段函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤=0,,0,cos )(x e x x x h x 的图形.输入命令h[x_]:=Which[x<=0,Cos[x],x>0,Exp[x]] Plot[h[x],{x,-4,4}] 则输出所求图形.注:一般分段函数也可在组合符号“/;”的后面来给出前面表达式的适用条件.例1.17 (教材 例1.6) 作出分段函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,00,1sin )(2x x x x x f 的图形.输入命令f[x_]:=x^2Sin[1/x]/;x!=0; f[x_]:=0/;x=0;Plot[f[x],{x,-1,1}]; 则输出所求图形.函数性质的研究例1.18 研究函数)3(log 3)(35x e x x f x -++=在区间]2,2[-上图形的特征.输入命令Plot[x^5+3E^x+Log[3,3-x],{x,-2,2}];则输出所求图形. 由图形容易看出, 从左到右, 图形渐渐上升. 因而是增函数.28例1.19 判断函数x x x f ππ2cos 2sin )(+=是否为周期函数. 任选一个较大的范围, 如取]4,4[-, 在此区间上画出函数)(x f 的图形如图所示.Plot[Sin[2Pi x]+Cos[2Pi x],{x,-4,4}];可以看出函数的图形以某一宽度以单位重复出现.29例1.20 判断函数133)(23+++==x x x x f y 的反函数的存在性. 若存在, 求反函数的表达式, 并画出起图形.先解方程,13323+++=x x x y 求x. 输入命令 Solve[y==x^3+3x^2+3x+1,x];因此, 所求反函数为.13x y +-= 再输入命令 Plot[-1+x^(1/3),{x,-3,3}];则输出反函数在区间]3,3[-内的图形.注:若一个函数满足: 一个y 对应着一个x, 则其反函数一定存在,且在表达式中将y 换成常量求解x, 即将所的表达式中y 换成x, x 换成y 即得到反函数的表达式.作函数图形的动画例1.21 制作函数cx sin 的图形动画, 观察参数c 对函数图形的影响.输入命令.Do[Plot[Sin[cx],{x,-Pi,Pi},PlotRange->{-1,1}],{c,1,4,1/3}];则输出图形动画.例1.22 (教材例1.7) 作出函数cx(2+=的图形动画,观察参)xxf sin数c对函数图形的影响.输入命令Do[Plot[x^2+Sin[cx],{x,-3,3},PlotRange->{-1,5}],{c,1,5,1/3}];则输出所求动画图形.30。

mathematica 绘图

mathematica  绘图

指定作图的坐标范围,也可用 { y min , y max } 或
{{xmin , xmax } , { y min , y max }} 选择坐标范围。
图形宽高之比,可选项值取 Automatic,将根据 AspectRatio 1/GoldenRatio x—y 坐标的实际值来设置。 说明坐标上的标记符号,用{xlabel,ylabel}规定 AxesLabel None 两个轴的标志。 把曲线画成一定的宽度、画成虚线、使用某种颜色 PlotStyle Automatic 或灰度等
x x(t ) y y (t ), t [t min, t[max] 所 确 定 的 z z (t )
空间曲线。
x sin t 例 1 绘制函数 y 2 cos t 的图形。 t z 2
解:输入:ParametricPlot3D[{Sin[t],2Cos[t],t/2},{t,0,12}]
例 4、画出 y sin(1 / x) 的图形,并给图形的坐标轴加上说明。
2
解:输入:Plot[Sin[1/x],{x,-1,1},Axeslabel—>{“x”,”Sin(1/x)”}] (二)绘制参数函数的图形 Mathematica 命令 ParametricPlot[{x[t],y[t]},{t,tmin,tmax}, 画参数方程 选择项] 含
7
{u, 0, 3Pi/2},{v,0,Pi} , PlotRange->{{-1,-1},{-1,-1},{0,1}}] 例 7 求小球面与 3/4 大球面的叠加 解:1、画出 3/4 大球面 输入:p1= ParametricPlot3D[{Sin[v]*Cos[u], Sin[v]*Sin[u], Cos[v]}, {u, 0, 3Pi/2},{v,0,Pi}] 2、画出小球面 输入:p2=ParametricPlot3D[{Sin[v]*Cos[u]/2, Sin[v]*Sin[u]/2, Cos[v]/2}, {u, 0, 2*Pi},{v,0,Pi}] 3、同时显示:Show[p1,p2]

Mathematica绘图部分

Mathematica绘图部分

例3:
2 可选参数
绘图函数的可选参数很多,一下介绍Plot 的常用可选参数. 可选参数分为两类:第一类参数能改变输 出图形的外观,但不影响图形自身的质量;第 二类参数则影响图形自身的质量. 可选参数的格式为:可选项名->可选项值, 当不使用可选参数时该参数去默认值.
1)第一类可选参数
第一类可选参数有以下几种: (1) PlotRang 指定绘图的范围.其可选值是:
例1:
绘图函数的原理:
自动选取若干个 x i求出函数值 yi f ( xi ),
再将点 ( xi , yi ) 连接起来得到曲线. 入求出 yi 的函数表达式时,会出问题
因此当给出的不是一个能直接将 x i 带
例2:
在此例中使用表达式 xdx 时,Plot并不 x2 先求出 xdx ,而是直接将一些具体 2 数值 x i 带入求 xi dxi ,当然出错. 解决的办法是使用函数Evaluate[f],告 知Mathematica首先求出表达式f的值.

二维图形

三维图形
图形表达式的结构
1 一元函数的情形
在平面直角坐标系中绘制函数y=f(x)的图 形的函数是Plot,其调用格式如下: Plot[f[x],{x,a,b},选项] 绘制函数f(x)在区 间[a,b]范围内的图形 Plot[{f1[x],f2[x],…},{x,a,b},选项] 同时绘 制多个函数的图形
此函数还有可选参数PlotJioned,用于将
点用线段顺次连接起来,它的值为: False 不连接(默认值) True 连接各点
例 18
5 等值线图和密度图 1)等值线图
绘制函数z=f(x,y)的等值线图使用函数:

Mathematic的函数作图总结

Mathematic的函数作图总结

Mathematic的函数作图总结一、Mathematic做图总结:随着数学的计算技术不断地发展,出现了许多优秀的数学软件。

使用这些数学软件,可以大大地提高我们分析和解决数学问题的能力。

数学软件Mathematica功能比较强大,它集数值计算、公式推导和图形等功能为一体。

可以顺利解决我们在高等数学、线性代数、概率论、最优化、概率统计等一些数学科目中所要经常遇到的一些问题。

Mathematica在操作是必须得注意大小写,内部函数一般要写全称,而且一定是以大写英文字母开头,自定义的变量可以取任意的名称,长度不限但是不可以以数字开头,()用来表示项的结合顺序,而[]表示函数。

Mathematica的图形函数十分丰富,用它可以画出很复杂的图形,而且只需要寥寥几句就可以,具有十分方便的操作性能。

Mathematica可以用来函数的各类函数画图:例如所有的三角函数,反三角函数,以及各类的特殊函数,各种的复杂函数各种的随机函数等等图形的输出。

函数的各种表示方法(列表法,解析法(直角坐标方程,参数方程,极坐标方程,隐函数))Mathematic做图分为二维的和三维的二、根据函数维数对Mathematic做图作总结:二维图形:例如:Plot x Sin 1x ,x,0.5,0.5例如:用ImplicitPlot 命令作出221x y xy +=+的图形再例如:用不同颜色画出sin ,arctan ,[4,4]y x y x x ==∈-的图形,并写出命令。

G1Plot Sin x ,x,4,4,PlotStyle RGBColor 0,1,0G2Plot ArcTan x ,x,4,4,PlotStyle RGBColor 1,1,0Show G1,G2由图可以看出 Mathematic可以在一幅图中用多种颜色表示图像图像更清晰明了。

即颜色函数RGBColor[red,green,blue]用PolarPlot命令, 作出曲线3sin8ρϕ=(极坐标表示)的图形。

总结和分类Mathematica的画图功能

总结和分类Mathematica的画图功能

总结和分类Mathematica的画图功能——数学应用软件设计实验报告实验目的:近一步了解和掌握Mathematica的画图功能。

实验内容:对Mathematica的所有画图函数或命令进行总结和分类(对它的一些重要可选项进行说明),并画出一些有趣的图形。

实验环境:Mathematica4.0实验结果:基本作图函数1.画点函数 Point[x,y]2.画线函数 Line[x1,y1,x2,y2]3.画圆函数 Circle[x,y,r]4.画矩形函数 Rectangle5.画多边形函数 Ploygon6.字符输出函数 Text[字符串,输出坐标]7.画离散点图1.绘出由离散点对(n,yn)组成的图 ListPlot[{y1,y2,..}]2.绘出由离散点对(xn,yn)组成的图 ListPlot[{{x1,y1},{x2,y2},..}]3.二维数据阵array的立体高度图 ListPlot3D[array]4.根据可选项,把数据点dd在平面上画出来 ListPlot[dd,选项]画二维函数图像1.标准二维函数作图Plot[函数f,{x,xmin,xmax},选项]:在区间{x,xmin,xmax}上,按选项的要求画出函数f的图形Plot[{函数1,函数2,…},{x,xmin,xmax},选项]:在区间{x,xmin,xmax}上,按选项的要求画出几个函数的图形2.二维参数方程作图ParametricPlot[{x[t],y[t]},{t,t0,t1},选项]:画一个X轴、Y轴坐标为{x[t],y[t]},参变量t在[t0,t1]中的参数曲线3.二维等高线图ContourPlot[f[x,y],{x,x0,x1},{y,y0,y1},选项]:画出空间曲面f[x,y]在区域x∈[x0,x1]和y∈[y0,y1]上的等高线图4.二维密度图DensityPlot[f[x,y],{x,x0,x1},{y,y0,y1},选项]:画出空间曲面f[x,y]在区域x∈[x0,x1]和y∈[y0,y1]上的密度图5.二维极坐标方程作图PolarPlot[r[t],{t,min,max},选项]:按选项的要求画出极坐标方程为r=r(t)的图形(需要先打开作图软件包,输入“<<Graphics`Graphics`”)6.二维隐函数方程作图ImplicitPlot[隐函数方程,自变量范围,选项]:按选项的要求画出隐函数的方程确定的函数图形(需要先打开作图软件包,输入“<<Graphics`ImplicitPlot`”)画三维函数图像1.标准三维函数作图Plot3D[f[x,y],{x,x0,x1},{y,y0,y1},选项]:在区域x∈[x0,x1]和y∈[y0,y1]上,画出空间曲面f[x,y]2.三维参数方程作图ParametricPlot3D[{x[u,v],y[u,v],z[u,v]},{u,u0,u1},{v,v0,v1},可选项]:画一个X轴坐标为x[u,v]、Y轴坐标为y[u,v]、Z轴坐标为z[u,v],参变量u在[u0,u1]、v在[v0,v1]中的参数曲面重要可选项1.AspectRatio:设定图形的宽高比2.PlotStyle:确定所画图形的线宽、线形、颜色等特性,如(1)RGBColor[r,g,b]使曲线采用某种颜色(2)GrayLevel[gray]描述颜色的灰度(3)PointSize[相对尺度]表示点的大小(4)Thickness[相对尺度]表示线的宽度3.PlotPoint:设定计算机描点作图时在每个单位长度内取的点数4.PlotRange:表示作图的值域5.PlotLabel:在图形上方居中加注释6.Axes:指定是否显示坐标轴7.AxesLabel:在坐标轴上做标记8.AxesOrigin:指定两个坐标轴的交点位置9.AxesStyle:设定坐标轴的颜色、线宽等选项10.Ticks:给坐标轴加上刻度或给坐标轴上的点加上标记11.GridLinese:用于加网格线12.Background:用于指定背景颜色13.DisplayFunction:指定如何显示图形趣味图形举例二维:Plot[{Sin[x]+Sin[1.6 x],-Sin[x]-Sin[1.6 x]},{x,0,40}]ParametricPlot[{Cos[5 t],Sin[3 t]},{t,0,2 Pi},AspectRatio->Automatic}]<<Graphics`Graphics`PolarPlot[Sin[4 t],{t,0,2 Pi}]ParametricPlot[{t Cos[t],t Sin[t]},{t,0,4 Pi},PlotPoints->250,AspectRatio-> Automatic]<<Graphics`Graphics`PolarPlot[Sin[1000 t],{t,0,2 Pi}]ContourPlot[x^2-y^2,{x,-1,1},{y,-1,1}]ContourPlot[Cos[x y],{x,-5,5},{y,-5,5}]ContourPlot[Sin[x y],{x,-5,5},{y,-5,5},ContourLines->False]Plot[Evaluate[Table [BesselJ[n,x],{n,4}]],{x,0,100}]三维:Plot3D[Sin[x y],{x,0,4},{y,0,4},PlotPoints->40,Mesh->False,FaceGrids->All, AxesIabel->{“Length”, “Width”, “Height”}]Plot3D[Sin[x y] Cos[x y],{x,0,4},{y,0,4},PlotPoints->30]Plot3D[Tan[x y],{x,0,4},{y,0,4},PlotPoints->30]}ParametricPlot3D[{Sin[t],Sin[2 t] Sin[u],Sin[2 t] Cos[u]},{t,-Pi/2, Pi/2},{u,0,2 Pi},Ticks->None]ParametricPlot3D[{Cos[5 t],Sin[3 t],Sin[t]},{t,0,2 Pi}]ParametricPlot3D[{Cos[u] Sin[v],Sin[u] Sin[v],Cos[v]+Log[Tan[v/2]]+0.1*u},{u,0,4Pi},{v,0.001,1},PlotPoints->{64,32}]ParametricPlot3D[{Cos[t](3+Cos[u]),Sin[t](3+Cos[u]),Sin[u]},{t,0,2Pi},{u,0,2Pi}]实验中出现的问题及解决方法:早期图形举例前面的命令都是由Mathematica 4里面的命令直接粘贴到文档中,但是在打印的过程中,这些命令无法正常显示,猜想出现这种情况可能与打印分辨率或者连接打印机的电脑未安装Mathematica软件有关。

[整理]Mathematica函数作图.

[整理]Mathematica函数作图.
得到结果:
图1
为平面图形加刻度框。程序如下:
Plot[ Sin[ x ], { x, 0, 2Pi }, Frame ->True ]
得到结果:
图2
为图形加背景颜色。例如绿色,程序如下:
Plot[ Sin[ x ],{ x, 0, 2Pi }, Background ->RGBColor[0, 1, 1] ]
ParametricPlot[{2r(1–Cos[x])Cos[x], 2r(1–Cos[x])Sin[x]},
{x,0,2Pi}, AspectRatio->Automatic]
图形如下:
图10
图11
(2)用极坐标作图法画心脏线的图形,程序如下:
第一步打开子程序软件包<<Graphics`Graphics`
得到结果:
图7
参数函数图形
例6平面参数函数图形。画圆:
ParametricPlot[{Cos[x],Sin[x]},{x,0,2Pi}]
得到结果(图形按1:0.618的比例显示):
图8
若要屏幕显示实际比例的图形,输入以下程序:
ParametricPlot[{Cos[x],Sin[x]},{x,0,2Pi}, AspectRatio->Automatic]
得到结果:
图3
例2平面函数图形。例如,在区间[-10,10 ]中画 的图像。命令及格式如下:Plot[ , { x, -10, 10 } ]
得到结果:
图4
例3平面函数图形。例如,在区间[-10,10 ]中画Sin[x]/x的图像。命令及格式如下:Plot[Sin[x]/x,{x,-10,10}]
得到结果:
程序运行后,得到结果:

Mathematica的所有画图函数或命令进行总结和分类及部分习题

Mathematica的所有画图函数或命令进行总结和分类及部分习题

一、对Mathematica的所有画图函数或命令进行总结和分类(对它的一些重要可选项进行说明),并画出一些有趣的图形我们首先可以把Mathematica的画图函数做如下分类:有趣的图形:1、2、三、(1) 这是一个兔子繁殖的模型,一对子兔一个月后成为一对成兔,而成年兔每个月能繁殖一对子兔,这样下去,每个月统计一下成年兔的数目,有如下的关系:月份: 1 2 3 4 5 6 7 8 …… Fn : 1 1 2 3 5 8 13 21 …… 不难看出:2121;1;1--+===n n n F F F F F 。

这就是著名的裴波那奇数列。

通过数学软件编程,请问第40年、80年有多少成年兔?你能给出几种求裴波那奇数列通项的方法。

满足21--+=n n n F F F 的数列完全由前两项决定,既由向量),(21F F 决定,能否利用线性代数中的子空间和向量线性表示的理论给出它的通项的一种求法。

(2)雌鸟每年只育一只小雌鸟,次年各自又育一只雌鸟,每鸟只能育十次。

请问第30年、100年有多少雌鸟?你能求出第n 年有多少雌鸟吗(通项)?(设鸟都不死)解:(1)、第40年的成年兔: 第80念得成年兔:求斐波那契数列通项的方法: 方法一、(向量线性表示)已知数列: A 0=a ,A 1=b , F[n+1]=c*F[n]+d*F[n-1] (a=b=c=d1时就是斐波那契数列) 求F[n]的表达式解:这个数列经过整理后可得一个F[n]与F[n-1]的线性组合,即A*F[n]+B*F[n-1]是一个等比数列的形式 令 F[n+1]- k F[n]=p(F[n] - k F[n-1])————————————————————-(1)这样 如果令B[n+1]=F[n+1] – k F[n],则B[n](n=1, to n) 是一个等比数列。

(1)=> F[n+1]= p F[n]+k F[n] –pk F[n-1]和 F[n+1]=c*F[n]+d*F[n-1] 比较,可知有 p+k=c ,pk=-d 这样知道 p 和 k 是 x^2 - cx -d=0 的两个根。

第四讲 用Mathematica画函数图形

第四讲  用Mathematica画函数图形
第四讲
用Mathematica画函数图形
用Mathematica画函数的图形
基本的一元函数作图 二维作图的可选参数 参数方程作图 极坐标方程作图 三维图形命令
基本的一元函数作图
命令格式: 自变量的取值范围
Plot [ f[x], {x, xmin, xmax}, 可选项]
如: Plot [Sin[1/x], {x, -0.01, 0.01}, PlotPoints->100]
参数方程
参数方程命令格式:
ParametricPlot [ {x[t],y[t]}, {t, tmin, tmax}, 可选项] 如: ParametricPlot [ {2*(t-Sin[t]),2*(1-Cos[t])},{t, 0, 2Pi},
✓ PoleStyle:说明用什么方式画图形; • RGBColor:图形的颜色 • Thickness[t]:描述线的宽度 • Dashing:用于画虚线
✓ PlotPoints:用于说明采样点的基本点数
Background: 用于指定背景颜色 Automatic 实际颜色与Windows窗口背景色一致
二维作图可选参数
第一类参数:与图形显示有关
✓ AspectRatio:改变图形显示的横纵坐标的比例; ✓ Frame:是否给图形加边框,默认为False; ✓ PlotRange:用于指定图形在纵坐标方向上的范围;
✓ Axeslable :用于给坐标轴加上标记 ✓Axes: 指定是否显示坐标轴
True(或Automatic)显示坐标轴
如: Plot [Sin[x], {x, -2Pi, 2Pi}, AspectRatio->Automatic, Frame->True, AxesLabel->{x, Sin[x]}, PlotRange->{-2,2}]
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Mathematic的函数作图总结
一、Mathematic做图总结:
随着数学的计算技术不断地发展,出现了许多优秀的数学软件。

使用这些数学软件,可以大大地提高我们分析和解决数学问题的能力。

数学软件Mathematica功能比较强大,它集数值计算、公式推导和图形等功能为一体。

可以顺利解决我们在高等数学、线性代数、概率论、最优化、概率统计等一些数学科目中所要经常遇到的一些问题。

Mathematica在操作是必须得注意大小写,内部函数一般要写全称,而且一定是以大写英文字母开头,自定义的变量可以取任意的名称,长度不限但是不可以以数字开头,()用来表示项的结合顺序,而[]表示函数。

Mathematica的图形函数十分丰富,用它可以画出很复杂的图形,而且只需要寥寥几句就可以,具有十分方便的操作性能。

Mathematica可以用来函数的各类函数画图:例如所有的三角函数,反三角函数,以及各类的特殊函数,各种的复杂函数各种的随机函数等等图形的输出。

函数的各种表示方法(列表法,解析法(直角坐标方程,参数方程,极坐标方程,隐函数))
Mathematic做图分为二维的和三维的
二、根据函数维数对Mathematic做图作总结:
二维图形:
例如:
Plot x Sin 1x ,x,0.5,0.5
例如:用ImplicitPlot 命令作出221x y xy +=+的图形
再例如:
用不同颜色画出sin ,arctan ,[4,4]y x y x x ==∈-的图形,并写出命令。

G1Plot Sin x ,x,4,4,PlotStyle RGBColor 0,1,0G2Plot ArcTan x ,x,4,4,PlotStyle RGBColor 1,1,0Show G1,G2
由图可以看出 Mathematic可以在一幅图中用多种颜色表示图像图像更清晰明了。

即颜色函数RGBColor[red,green,blue]
用PolarPlot命令, 作出曲线3sin8
ρϕ
=(极坐标表示)的图形。

Graphics`Graphics`
PolarPlot3Sin8,,0,2Pi
由图可知我们可以运用软件通过简简单单的语言设计一个复杂的图形
三维图形:
Mathematica可以绘制三维图形,例如:
In[1]:=Plot3D[Sin[x*y],{x,0,Pi},{y,0,Pi}]绘制一幅z=sin(xy)的图形. ParametricPlot[{fx,fy},{t,tmin,tmax}] 平面曲线的参数图ParametricPlot3D[{fx,fy,fz},{t,tmin,tmax}] 空间曲线的参数图ParametricPlot3D[{fx,fy,fz},{t,tmin,tmax},{u,umin,umax}] 空间曲
面的参数图
例如:画出球面2227
++=。

x y z
ParametricPlot3D7Sin u Cos v,7Sin u Sin v,7Cos u,u,0,Pi,v,0,2Pi
还可以画出另一些三维图形例如:
双叶双曲面图形
ParametricPlot3D Cos u Tan v,Sin u Tan v,Sec v , u,0,2Pi ,v,3,3,BoxRatios1,1,1;
马鞍面:
等等
我们还可以自己画出一些有意思的图形
g1ParametricPlot3D
Sin u Cos v,Sin u Sin v,Cos u,u,0,Pi, v,0,2Pi,DisplayFunction Identity;
g2ParametricPlot3D1Cos u,Sin u,v, u,0,2,v, 1.5,1.5,
DisplayFunction$DisplayFunction
Show g1,g2,DisplayFunction$DisplayFunction。

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