Matlab绘图实例

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matlabplot函数详解

matlabplot函数详解

matlabplot函数详解plot函数是MATLAB中最重要和最常用的绘图函数之一、它可以绘制多种类型的图形,如折线图、散点图、柱状图等。

在本文中,我们将详细介绍plot函数的用法和参数,以及一些实例演示。

plot函数的一般用法为:plot(x, y, LineSpec),其中x和y分别是要绘制的数据点的横坐标和纵坐标,LineSpec是一个可选参数,用于指定线条的样式和颜色。

1.绘制简单的折线图首先,我们来绘制一个简单的折线图,假设我们有一个数据集x和一个对应的函数y = sin(x)。

我们可以使用以下代码绘制这个折线图:x = linspace(0, 2*pi, 100); % 生成0到2π之间的100个等间距点y = sin(x); % 计算对应的sin值plot(x, y) % 绘制折线图运行以上代码,我们就能得到一个以x为横轴,以y为纵轴的折线图。

2.指定线条样式和颜色我们可以使用LineSpec参数来指定线条的样式和颜色。

LineSpec是一个由3个部分组成的字符串,分别表示线条类型、标记类型和颜色。

例如,我们可以使用红色实线和圆形标记来绘制折线图,代码如下所示:plot(x, y, 'r-o')其中,'r'表示红色,'-'表示实线,'o'表示圆形标记。

运行以上代码,我们可以得到红色实线和圆形标记的折线图。

3.绘制多条曲线plot函数可以同时绘制多条曲线。

我们只需要将不同的数据点传递给x和y,然后用逗号分隔开即可。

例如,我们可以绘制一个由两条正弦曲线构成的图形,代码如下所示:y1 = sin(x);y2 = sin(2*x);plot(x, y1, x, y2)运行以上代码,我们将得到两条正弦曲线组成的图形。

title('折线图示例')xlabel('x')ylabel('y')5.修改坐标轴范围有时候,我们希望修改坐标轴的范围,以更好地展示数据。

matlab各种三维绘图及实例

matlab各种三维绘图及实例

Matlab绘制三维图形三维曲线plot3函数与plot函数用法十分相似,其调用格式为:plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n)其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数,选项的定义和plot函数相同.当x,y,z是同维向量时,则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线.当x,y,z是同维矩阵时,则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线,曲线条数等于矩阵列数.例绘制三维曲线。

程序如下:t=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t。

*sin(t).*cos(t);plot3(x,y,z);title(’Line in 3—D Space’);xlabel(’X’);ylabel(’Y’);zlabel('Z');三维曲面1.产生三维数据在MATLAB中,利用meshgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵.其格式为:x=a:d1:b; y=c:d2:d;[X,Y]=meshgrid(x,y);语句执行后,矩阵X的每一行都是向量x,行数等于向量y的元素的个数,矩阵Y的每一列都是向量y,列数等于向量x的元素的个数。

2.绘制三维曲面的函数surf函数和mesh函数的调用格式为:mesh(x,y,z,c):画网格曲面,将数据点在空间中描出,并连成网格。

surf(x,y,z,c):画完整曲面,将数据点所表示曲面画出。

一般情况下,x,y,z是维数相同的矩阵。

x,y是网格坐标矩阵,z是网格点上的高度矩阵,c用于指定在不同高度下的颜色范围。

例绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。

程序如下:[x,y]=meshgrid(0:0。

25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标z=sin(x+sin(y))—x/10;mesh(x,y,z);axis([0 4*pi 0 4*pi -2。

matlab编程实例100例

matlab编程实例100例

1-32是:图形应用篇33-66是:界面设计篇67-84是:图形处理篇85-100是:数值分析篇实例1:三角函数曲线(1)function shili01h0=figure('toolbar','none',...'position',[198 56 350 300],...'name','实例01');h1=axes('parent',h0,...'visible','off');x=-pi:0.05:pi;y=sin(x);plot(x,y);xlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('SIN( )函数曲线');grid on实例2:三角函数曲线(2)function shili02h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例02');x=-pi:0.05:pi;y=sin(x)+cos(x);plot(x,y,'-*r','linewidth',1);grid onxlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('三角函数');实例3:图形的叠加function shili03h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例03');x=-pi:0.05:pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,...'-*r',...x,y2,...'--og');grid onxlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('三角函数');实例4:双y轴图形的绘制function shili04h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例04');x=0:900;a=1000;b=0.005;y1=2*x;y2=cos(b*x);[haxes,hline1,hline2]=plotyy(x,y1,x,y2,'semilogy','plot'); axes(haxes(1))ylabel('semilog plot');axes(haxes(2))ylabel('linear plot');实例5:单个轴窗口显示多个图形function shili05h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例05');t=0:pi/10:2*pi;[x,y]=meshgrid(t);subplot(2,2,1)plot(sin(t),cos(t))axis equalsubplot(2,2,2)z=sin(x)-cos(y);plot(t,z)axis([0 2*pi -2 2])subplot(2,2,3)h=sin(x)+cos(y);plot(t,h)axis([0 2*pi -2 2])subplot(2,2,4)g=(sin(x).^2)-(cos(y).^2);plot(t,g)axis([0 2*pi -1 1])实例6:图形标注function shili06h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例06');t=0:pi/10:2*pi;h=plot(t,sin(t));xlabel('t=0到2\pi','fontsize',16);ylabel('sin(t)','fontsize',16);title('\it{从0to2\pi 的正弦曲线}','fontsize',16) x=get(h,'xdata');y=get(h,'ydata');imin=find(min(y)==y);imax=find(max(y)==y);text(x(imin),y(imin),...['\leftarrow最小值=',num2str(y(imin))],...'fontsize',16)text(x(imax),y(imax),...['\leftarrow最大值=',num2str(y(imax))],...'fontsize',16)实例7:条形图形function shili07h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例07');tiao1=[562 548 224 545 41 445 745 512];tiao2=[47 48 57 58 54 52 65 48];t=0:7;bar(t,tiao1)xlabel('X轴');ylabel('TIAO1值');h1=gca;h2=axes('position',get(h1,'position'));plot(t,tiao2,'linewidth',3)set(h2,'yaxislocation','right','color','none','xticklabel',[]) 实例8:区域图形function shili08h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例08');x=91:95;profits1=[88 75 84 93 77];profits2=[51 64 54 56 68];profits3=[42 54 34 25 24];profits4=[26 38 18 15 4];area(x,profits1,'facecolor',[0.5 0.9 0.6],...'edgecolor','b',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits2,'facecolor',[0.9 0.85 0.7],...'edgecolor','y',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits3,'facecolor',[0.3 0.6 0.7],...'edgecolor','r',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits4,'facecolor',[0.6 0.5 0.9],...'edgecolor','m',...'linewidth',3)hold offset(gca,'xtick',[91:95])set(gca,'layer','top')gtext('\leftarrow第一季度销量')gtext('\leftarrow第二季度销量')gtext('\leftarrow第三季度销量')gtext('\leftarrow第四季度销量')xlabel('年','fontsize',16);ylabel('销售量','fontsize',16);实例9:饼图的绘制function shili09h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例09');t=[54 21 35;68 54 35;45 25 12;48 68 45;68 54 69];x=sum(t);h=pie(x);textobjs=findobj(h,'type','text');str1=get(textobjs,{'string'});val1=get(textobjs,{'extent'});oldext=cat(1,val1{:});names={'商品一:';'商品二:';'商品三:'};str2=strcat(names,str1);set(textobjs,{'string'},str2)val2=get(textobjs,{'extent'});newext=cat(1,val2{:});offset=sign(oldext(:,1)).*(newext(:,3)-oldext(:,3))/2; pos=get(textobjs,{'position'});textpos=cat(1,pos{:});textpos(:,1)=textpos(:,1)+offset;set(textobjs,{'position'},num2cell(textpos,[3,2]))实例10:阶梯图function shili10h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例10');a=0.01;b=0.5;t=0:10;f=exp(-a*t).*sin(b*t);stairs(t,f)hold onplot(t,f,':*')hold offglabel='函数e^{-(\alpha*t)}sin\beta*t的阶梯图'; gtext(glabel,'fontsize',16)xlabel('t=0:10','fontsize',16)axis([0 10 -1.2 1.2])实例11:枝干图function shili11h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例11');x=0:pi/20:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);h1=stem(x,y1+y2);hold onh2=plot(x,y1,'^r',x,y2,'*g');hold offh3=[h1(1);h2];legend(h3,'y1+y2','y1=sin(x)','y2=cos(x)') xlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('正弦函数与余弦函数的线性组合');实例12:罗盘图function shili12h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例12');winddirection=[54 24 65 84256 12 235 62125 324 34 254];windpower=[2 5 5 36 8 12 76 14 10 8];rdirection=winddirection*pi/180;[x,y]=pol2cart(rdirection,windpower); compass(x,y);desc={'风向和风力','气象台','10月1日0:00到','10月1日12:00'};gtext(desc)实例13:轮廓图function shili13h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例13');[th,r]=meshgrid((0:10:360)*pi/180,0:0.05:1); [x,y]=pol2cart(th,r);z=x+i*y;f=(z.^4-1).^(0.25);contour(x,y,abs(f),20)axis equalxlabel('实部','fontsize',16);ylabel('虚部','fontsize',16);h=polar([0 2*pi],[0 1]);delete(h)hold oncontour(x,y,abs(f),20)实例14:交互式图形function shili14h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例14');axis([0 10 0 10]);hold onx=[];y=[];n=0;disp('单击鼠标左键点取需要的点'); disp('单击鼠标右键点取最后一个点'); but=1;while but==1[xi,yi,but]=ginput(1);plot(xi,yi,'bo')n=n+1;disp('单击鼠标左键点取下一个点');x(n,1)=xi;y(n,1)=yi;endt=1:n;ts=1:0.1:n;xs=spline(t,x,ts);ys=spline(t,y,ts);plot(xs,ys,'r-');hold off实例14:交互式图形function shili14h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例14');axis([0 10 0 10]);hold onx=[];y=[];n=0;disp('单击鼠标左键点取需要的点'); disp('单击鼠标右键点取最后一个点'); but=1;while but==1[xi,yi,but]=ginput(1);plot(xi,yi,'bo')n=n+1;disp('单击鼠标左键点取下一个点');x(n,1)=xi;y(n,1)=yi;endt=1:n;ts=1:0.1:n;xs=spline(t,x,ts);ys=spline(t,y,ts);plot(xs,ys,'r-');hold off实例15:变换的傅立叶函数曲线function shili15h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例15');axis equalm=moviein(20,gcf);set(gca,'nextplot','replacechildren') h=uicontrol('style','slider','position',...[100 10 500 20],'min',1,'max',20) for j=1:20plot(fft(eye(j+16)))set(h,'value',j)m(:,j)=getframe(gcf);endclf;axes('position',[0 0 1 1]);movie(m,30)实例16:劳伦兹非线形方程的无序活动function shili15h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例15');axis equalm=moviein(20,gcf);set(gca,'nextplot','replacechildren') h=uicontrol('style','slider','position',...[100 10 500 20],'min',1,'max',20) for j=1:20plot(fft(eye(j+16)))set(h,'value',j)m(:,j)=getframe(gcf);endclf;axes('position',[0 0 1 1]);movie(m,30)实例17:填充图function shili17h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例17');t=(1:2:15)*pi/8;x=sin(t);y=cos(t);fill(x,y,'r')axis square offtext(0,0,'STOP',...'color',[1 1 1],...'fontsize',50,...'horizontalalignment','center') 例18:条形图和阶梯形图function shili18h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例18');subplot(2,2,1)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);bar(x,y)title('2-D Bar Chart')subplot(2,2,2)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);bar3(x,y,'r')title('3-D Bar Chart')subplot(2,2,3)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);stairs(x,y)title('Stair Chart')subplot(2,2,4)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);barh(x,y)title('Horizontal Bar Chart')实例19:三维曲线图function shili19h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例19');subplot(2,1,1)x=linspace(0,2*pi);y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x)+cos(x);z1=zeros(size(x));z2=0.5*z1;z3=z1;plot3(x,y1,z1,x,y2,z2,x,y3,z3)grid onxlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure1:3-D Plot')subplot(2,1,2)x=linspace(0,2*pi);y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x)+cos(x);z1=zeros(size(x));z2=0.5*z1;z3=z1;plot3(x,z1,y1,x,z2,y2,x,z3,y3)grid onxlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure2:3-D Plot')实例20:图形的隐藏属性function shili20h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 300],...'name','实例20');subplot(1,2,1)[x,y,z]=sphere(10);mesh(x,y,z)axis offtitle('Figure1:Opaque')hidden onsubplot(1,2,2)[x,y,z]=sphere(10);mesh(x,y,z)axis offtitle('Figure2:Transparent') hidden off实例21PEAKS函数曲线function shili21h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 100 450 450],...'name','实例21');[x,y,z]=peaks(30);subplot(2,1,1)x=x(1,:);y=y(:,1);i=find(y>0.8&y<1.2);j=find(x>-0.6&x<0.5);z(i,j)=nan*z(i,j);surfc(x,y,z)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure1:surfc函数形成的曲面') subplot(2,1,2)x=x(1,:);y=y(:,1);i=find(y>0.8&y<1.2);j=find(x>-0.6&x<0.5);z(i,j)=nan*z(i,j);surfl(x,y,z)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure2:surfl函数形成的曲面')实例22:片状图function shili22h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 550 350],...'name','实例22');subplot(1,2,1)x=rand(1,20);y=rand(1,20);z=peaks(x,y*pi);t=delaunay(x,y);trimesh(t,x,y,z)hidden offtitle('Figure1:Triangular Surface Plot'); subplot(1,2,2)x=rand(1,20);y=rand(1,20);z=peaks(x,y*pi);t=delaunay(x,y);trisurf(t,x,y,z)title('Figure1:Triangular Surface Plot'); 实例23:视角的调整function shili23h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例23');x=-5:0.5:5;[x,y]=meshgrid(x);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;subplot(2,2,1)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure1')view(-37.5,30)subplot(2,2,2)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure2')view(-37.5+90,30)subplot(2,2,3)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure3')view(-37.5,60)subplot(2,2,4)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure4')view(180,0)实例24:向量场的绘制function shili24h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例24');subplot(2,2,1)z=peaks;ribbon(z)title('Figure1')subplot(2,2,2)[x,y,z]=peaks(15);[dx,dy]=gradient(z,0.5,0.5); contour(x,y,z,10)hold onquiver(x,y,dx,dy)hold offtitle('Figure2')subplot(2,2,3)[x,y,z]=peaks(15);[nx,ny,nz]=surfnorm(x,y,z);surf(x,y,z)hold onquiver3(x,y,z,nx,ny,nz)hold offtitle('Figure3')subplot(2,2,4)x=rand(3,5);y=rand(3,5);z=rand(3,5);c=rand(3,5);fill3(x,y,z,c)grid ontitle('Figure4')实例25:灯光定位function shili25h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例25');vert=[1 1 1;1 2 1;2 2 1;2 1 1;1 1 2;12 2;2 2 2;2 1 2];fac=[1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;15 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8];grid offsphere(36)h=findobj('type','surface');set(h,'facelighting','phong',...'facecolor',...'interp',...'edgecolor',[0.4 0.4 0.4],...'backfacelighting',...'lit')hold onpatch('faces',fac,'vertices',vert,...'facecolor','y');light('position',[1 3 2]);light('position',[-3 -1 3]); material shinyaxis vis3d offhold off实例26:柱状图function shili26h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 50 450 450],...'name','实例26');subplot(2,1,1)x=[5 2 18 7 39 8 65 5 54 3 2];bar(x)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');title('第一子图');subplot(2,1,2)y=[5 2 18 7 39 8 65 5 54 3 2];barh(y)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');title('第二子图');实例27:设置照明方式function shili27h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例27');subplot(2,2,1)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting flatcolorbaraxis offtitle('Figure1')subplot(2,2,2)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting gouraudcolorbaraxis offtitle('Figure2')subplot(2,2,3)sphereshading interpcamlight rightcamlight leftlighting phongcolorbaraxis offtitle('Figure3')subplot(2,2,4)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting nonecolorbaraxis offtitle('Figure4')实例28:羽状图function shili28h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例28');subplot(2,1,1)alpha=90:-10:0;r=ones(size(alpha));m=alpha*pi/180;n=r*10;[u,v]=pol2cart(m,n);feather(u,v)title('羽状图')axis([0 20 0 10])subplot(2,1,2)t=0:0.5:10;x=0.05+i;y=exp(-x*t);feather(y)title('复数矩阵的羽状图')实例29:立体透视(1)function shili29h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例29');[x,y,z]=meshgrid(-2:0.1:2,...-2:0.1:2,...-2:0.1:2);v=x.*exp(-x.^2-y.^2-z.^2);grid onfor i=-2:0.5:2;h1=surf(linspace(-2,2,20),...linspace(-2,2,20),...zeros(20)+i);rotate(h1,[1 -1 1],30)dx=get(h1,'xdata');dy=get(h1,'ydata');dz=get(h1,'zdata');delete(h1)slice(x,y,z,v,[-2 2],2,-2)hold onslice(x,y,z,v,dx,dy,dz)hold offaxis tightview(-5,10)drawnowend实例30:立体透视(2)function shili30h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例30');[x,y,z]=meshgrid(-2:0.1:2,...-2:0.1:2,...-2:0.1:2);v=x.*exp(-x.^2-y.^2-z.^2); [dx,dy,dz]=cylinder;slice(x,y,z,v,[-2 2],2,-2)for i=-2:0.2:2h=surface(dx+i,dy,dz);rotate(h,[1 0 0],90)xp=get(h,'xdata');yp=get(h,'ydata');zp=get(h,'zdata');delete(h)hold onhs=slice(x,y,z,v,xp,yp,zp);axis tightxlim([-3 3])view(-10,35)drawnowdelete(hs)hold offend实例31:表面图形function shili31h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 550 250],...'name','实例31');subplot(1,2,1)x=rand(100,1)*16-8;y=rand(100,1)*16-8;r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;xlin=linspace(min(x),max(x),33); ylin=linspace(min(y),max(y),33); [X,Y]=meshgrid(xlin,ylin);Z=griddata(x,y,z,X,Y,'cubic'); mesh(X,Y,Z)axis tighthold onplot3(x,y,z,'.','Markersize',20)subplot(1,2,2)k=5;n=2^k-1;theta=pi*(-n:2:n)/n;phi=(pi/2)*(-n:2:n)'/n;X=cos(phi)*cos(theta);Y=cos(phi)*sin(theta);Z=sin(phi)*ones(size(theta));colormap([0 0 0;1 1 1])C=hadamard(2^k);surf(X,Y,Z,C)axis square实例32:沿曲线移动的小球h0=figure('toolbar','none',...'position',[198 56 408 468],...'name','实例32');h1=axes('parent',h0,...'position',[0.15 0.45 0.7 0.5],...'visible','on');t=0:pi/24:4*pi;y=sin(t);plot(t,y,'b')n=length(t);h=line('color',[0 0.5 0.5],...'linestyle','.',...'markersize',25,...'erasemode','xor');k1=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[80 100 50 30],...'string','开始',...'callback',[...'i=1;',...'k=1;,',...'m=0;,',...'while 1,',...'if k==0,',...'break,',...'end,',...'if k~=0,',...'set(h,''xdata'',t(i),''ydata'',y(i)),',...'drawnow;,',...'i=i+1;,',...'if i>n,',...'m=m+1;,',...'i=1;,',...'end,',...'end,',...'end']);k2=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[180 100 50 30],...'string','停止',...'callback',[...'k=0;,',...'set(e1,''string'',m),',...'p=get(h,''xdata'');,',...'q=get(h,''ydata'');,',...'set(e2,''string'',p);,',...'set(e3,''string'',q)']); k3=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[280 100 50 30],...'string','关闭',...'callback','close');e1=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[60 30 60 20]);t1=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','循环次数',...'position',[60 50 60 20]);e2=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[180 30 50 20]); t2=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','终点的X坐标值',...'position',[155 50 100 20]); e3=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[300 30 50 20]); t3=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','终点的Y坐标值',...'position',[275 50 100 20]);实例33:曲线转换按钮h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例33');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);h=plot(x,y);grid onhuidiao=[...'if i==1,',...'i=0;,',...'y=cos(x);,',...'delete(h),',...'set(hm,''string'',''正弦函数''),',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'else if i==0,',...'i=1;,',...'y=sin(x);,',...'set(hm,''string'',''余弦函数''),',...'delete(h),',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'end,',...'end'];hm=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','余弦函数',...'callback',huidiao);i=1;set(hm,'position',[250 20 60 20]);set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6])title('按钮的使用')hold on实例34:栅格控制按钮h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例34');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)huidiao1=[...'set(h_toggle2,''value'',0),',...'grid on,',...];huidiao2=[...'set(h_toggle1,''value'',0),',...'grid off,',...];h_toggle1=uicontrol(gcf,'style','togglebutton',...'string','grid on',...'value',0,...'position',[20 45 50 20],...'callback',huidiao1);h_toggle2=uicontrol(gcf,'style','togglebutton',...'string','grid off',...'value',0,...'position',[20 20 50 20],...'callback',huidiao2);set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6])title('开关按钮的使用')实例35:编辑框的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 350 250],...'name','实例35');f='Please input the letter';huidiao1=[...'g=upper(f);,',...'set(h2_edit,''string'',g),',...];huidiao2=[...'g=lower(f);,',...'set(h2_edit,''string'',g),',...];h1_edit=uicontrol(gcf,'style','edit',...'position',[100 200 100 50],...'HorizontalAlignment','left',...'string','Please input the letter',...'callback','f=get(h1_edit,''string'');',...'background','w',...'max',5,...'min',1);h2_edit=uicontrol(gcf,'style','edit',...'HorizontalAlignment','left',...'position',[100 100 100 50],...'max',5,...'min',1);h1_button=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','小写变大写',...'position',[100 45 100 20],...'callback',huidiao1);h2_button=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','大写变小写',...'position',[100 20 100 20],...'callback',huidiao2);实例36:弹出式菜单h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例36');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);h=plot(x,y);grid onhm=uicontrol(gcf,'style','popupmenu',...'string',...'sin(x)|cos(x)|sin(x)+cos(x)|exp(-sin(x))',...'position',[250 20 50 20]);set(hm,'value',1)huidiao=[...'v=get(hm,''value'');,',...'switch v,',...'case 1,',...'delete(h),',...'y=sin(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 2,',...'delete(h),',...'y=cos(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 3,',...'delete(h),',...'y=sin(x)+cos(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 4,',...'y=exp(-sin(x));,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'end'];set(hm,'callback',huidiao)set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6])title('弹出式菜单的使用')实例37:滑标的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例37');[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;h0=mesh(x,y,z);h1=axes('position',...[0.2 0.2 0.5 0.5],...'visible','off');htext=uicontrol(gcf,...'units','points',...'position',[20 30 45 15],...'string','brightness',...'style','text');hslider=uicontrol(gcf,...'units','points',...'position',[10 10 300 15],...'min',-1,...'max',1,...'style','slider',...'callback',...'brighten(get(hslider,''value''))');实例38:多选菜单h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例38');[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;h0=mesh(x,y,z);hlist=uicontrol(gcf,'style','listbox',...'string','default|spring|summer|autumn|winter',...'max',5,...'min',1,...'position',[20 20 80 100],...'callback',[...'k=get(hlist,''value'');,',...'switch k,',...'case 1,',...'colormap default,',...'case 2,',...'colormap spring,',...'case 3,',...'colormap summer,',...'case 4,',...'colormap autumn,',...'case 5,',...'colormap winter,',...'end']);实例39:菜单控制的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例39');x=0:0.5:2*pi;y=cos(x);h=plot(x,y);grid onset(gcf,'toolbar','none')hm=uimenu('label','example');huidiao1=[...'set(hm_gridon,''checked'',''on''),',...'set(hm_gridoff,''checked'',''off''),',...'grid on'];huidiao2=[...'set(hm_gridoff,''checked'',''on''),',...'set(hm_gridon,''checked'',''off''),',...'grid off'];hm_gridon=uimenu(hm,'label','grid on',...'checked','on',...'callback',huidiao1);hm_gridoff=uimenu(hm,'label','grid off',...'checked','off',...'callback',huidiao2);实例40:UIMENU菜单的应用。

Matlab中plot函数及legend函数详解及实例

Matlab中plot函数及legend函数详解及实例

Matlab中plot函数及legend函数详解及实例作者--乘江枫Matlab中plot函数全功能解功能二维曲线绘图语法plot(Y)plot(X1,Y1,...)plot(X1,Y1,LineSpec,...)plot(...,'PropertyName',PropertyValue,...)plot(axes_handle,...)h = plot(...)hlines = plot('v6',...)描述plot(Y)如果Y是m×n的数组,以1:m为X横坐标,Y中的每一列元素为Y坐标,绘制n条曲线;如果Y是n×1或者1×n的向量,则以1:n为横坐标,Y为坐标表绘制1条曲线;如果Y是复数,则plot(Y)等效于plot(real(Y),imag(Y));其它使用情况下,忽略坐标数据中的虚部。

plot(X1,Y1,...)如果X和Y都是数组,按列取坐标数据绘图,此时它们必须具有相同的尺寸;如果X和Y其中一个是向量另一个为数组,X和Y中尺寸相等的方向对应绘制多条曲线;如果X和Y其中一个是标量另一个为向量,那么将绘制垂直X或者Y轴离散的点。

plot(X1,Y1,LineSpec,...)通过参数LineSpec指定曲线的曲线属性,它包括线型、标记符和颜色。

plot函数支持同时绘制任意组图形plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2,...)此时完全等效于plot(X1,Y1,LineSpec1,...)hlod allplot(X2,Y2,LineSpec2,...)MATLAB中提供的线型属性有:需要说明的是,LineSpec中设置曲线线型、标识符和颜色三项属性时,控制符的顺序不受限制并可以省略或者部分省略。

也就是说'r-.*'、'-.r*'、'*-.r'等形式是等效的,都表示使用红色点划线连接各个节点,各节点使用“*”标识。

(整理)matlab实例教程-比较实用.

(整理)matlab实例教程-比较实用.

实验一特殊函数与图形一、问题背景与实验目的二、相关函数(命令)及简介三、实验内容四、自己动手一、问题背景与实验目的著名的Riemann函数大家都很熟悉了,但是关于它的图像你是否清楚呢除了最上面那几点,其他都很难画吧你想不想看看下面那些“挤在一起”的点是怎样分布的呢还有几何中的马鞍面、单叶双曲面等是怎样由直线生成的,是不是也想目睹一下呢这些,都离不开绘图.实际上绘图一直是数学中的一种重要手段,借助图形,往往可以化繁为简,使抽象的对象得到明白直观的体现.比如函数的基本性质,一个图形常可以使之一目了然,非常有效.它虽不能代替严格的分析与证明,但在问题的研究过程中,可以帮助研究人员节约相当一部分精力.此外,它还可以使计算、证明、建模等的结果得到更明白易懂的表现,有时,这比科学论证更有说服力.同时,数学的教学与学习过程也离不开绘图.借助直观的图形,常可以使初学者更容易接受新知识.如数学分析中有不少函数,其解析式着实让人望而生畏,即使对其性质作了详尽的分析,还是感到难明就里;但如果能看到它的图形,再配合理论分析,则问题可以迎刃而解.又如在几何的学习中,会遇到大量的曲线与曲面,也离不开图形的配合.传统的手工作图,往往费力耗时,效果也不尽理想.计算机恰恰弥补了这个不足,使你可以方便地指定各种视角、比例、明暗,从各个角度进行观察.本实验通过对函数的图形表示和几个曲面(线)图形的介绍,一方面展示它们的特点,另一方面,也将就Matlab软件的作图功能作一个简单介绍.大家将会看到,Matlab 的作图功能非常强大.二、相关函数(命令)及简介1.平面作图函数:plot,其基本调用形式:plot(x,y,s)以x作为横坐标,y作为纵坐标.s是图形显示属性的设置选项.例如:x=-pi:pi/10:pi;y=sin(x);plot(x,y,'--rh','linewidth',2,'markeredgecolor','b','markerfacecolor','g')图1在使用函数plot时,应当注意到当两个输入量同为向量时,向量x与y必须维数相同,而且必须同是行向量或者同是列向量.绘图时,可以制定标记的颜色和大小,也可以用图形属性制定其他线条特征,这些属性包括:linewidth 指定线条的粗细.markeredgecolor 指定标记的边缘色markerfacecolor 指定标记表面的颜色.markersize 指定标记的大小.若在一个坐标系中画几个函数,则plot的调用格式如下:plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,……)2.空间曲线作图函数:plot3,它与plot相比,只是多了一个维数而已.其调用格式如下:plot3(x,y,z,s).例如:x=0:pi/30:20*pi;y=sin(x);z=cos(x);plot3(x,y,z)得到三维螺旋线:图23.空间曲面作图函数:(1)mesh函数.绘制彩色网格面图形.调用格式:mesh(z),mesh(x,y,z)和mesh(x,y,z,c).其中,mesh(x,y,z,c)画出颜色由c指定的三维网格图.若x、y均为向量,则length(x)=n,length(y)=m,[m,n]=size(z).(2)surf在矩形区域内显示三维带阴影曲面图.调用格式与mesh类似.(3)ezmesh用符号函数作三维曲面网格图.调用格式:ezmesh(x,y,z)其中x = x(s,t), y = y(s,t),z = z(s,t).画图区域默认为: -2*pi < s < 2*pi 且-2*pi < t < 2*pi.或者用格式:ezmesh(x,y,z,[smin,smax,tmin,tmax])(4)ezsurf用符号函数作三维曲面图.调用格式与ezmesh类似.(5)sphere画球体命令.4.meshgrid,调用格式:[x,y]=meshgrid(m,n),这里的m,n为给定的向量,可以定义网格划分区域和划分方法.矩阵x和矩阵y是网格划分后的数据矩阵.5.图像的修饰与其他函数:(1)axis equal 控制各个坐标轴的分度,使其相等;(2)colormap设置绘图颜色.调用格式:colormap([r g b])其中r,g,b都是0-1之间的数.或者用格式:colormap(s)s颜色映像相应的颜色系颜色映像相应的颜色系autumn红黄色系hsv色调饱和色系gray线性灰色系hot黑红黄白色系cool青和洋红色系pink柔和色系(3(4)find找出符合条件的元素在数组中的位置.调用格式:y=find(条件)例如:输入:a=[4 5 78 121 4 665 225 4 1];b=find(a>7)输出: b =3 4 6 7三、实验内容数学分析中,特别是积分部分,我们接触了不少有趣的函数,由于其中有的不是一一对应的,用上面的方法无法画出它们的图像,这时就只能用参数了.此外还有些图形只能用参数来画,比如空间曲线,在计算机上不接受“两个曲面的交线”这种表示,所以也只能用参数来实现.用参数方式作图的关键在于找出合适的参数表示,尤其是不能有奇点,最好也不要用到开方.所以要找的参数最好是有几何意义的.当然这也不可一概而论,需要多积累经验.1.利用函数plot在一个坐标系中画以下几个函数图像,要求采用不同颜色、不同线形、不同的符号标记.函数为:.程序如下:t=0:pi/20:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=sin(2*t);plot(t, x, '--k*', t, y, '-rs', t, z, ':bo')图像如下:图32.绘制类似田螺线的一条三维螺线(方程自己设计).程序如下:t=0:.1:30;x=2*(cos(t)+t.*sin(t));y=2*(sin(t)-t.*cos(t));z=*t;plot3(x,y,-z) %取–z 主要是为了画图看起来更清楚axis equal图像如下:图43.利用函数,绘制一个墨西哥帽子的图形.程序如下:[a,b]=meshgrid(-8:.5:8); %先生成一个网格c=sqrt(a.^2+b.^2)+eps;z=sin(c)./c;mesh(a,b,z)axis square图像如下:图5思考:这里的 eps 是什么其作用是什么4.利用surf绘制马鞍面图形(函数为:).程序如下:[x,y]=meshgrid(-25:1:25,-25:1:25);z=x.^2/9-y.^2/4;surf(x,y,z)title('马鞍面')grid off图像如下:图65.分别用ezmesh和ezsurf各绘制一个圆环面,尝试将两个圆环面放在一个图形界面内,观察它们有什么不同之处.提示:圆环面的方程为:,而圆环面的参数方程为:程序参见附录1.图像如下:图76.绘制黎曼函数图形,加深对黎曼函数的理解.说明:黎曼函数的定义为程序参见附录2.图像如下:图8四、自己动手1.作出下图所示的三维图形:图9提示:图形为圆环面和球面的组合.2.作出下图所示的墨西哥帽子及其剪裁图形:图103.画出球面、椭球面、双叶双曲面、单叶双曲面.4.若要求田螺线的一条轴截面的曲边是一条抛物线:时.试重新设计田螺线的参数方程,并画出该田螺线.5.作出下图所示的马鞍面(颜色为灰色,并有一个标题:“马鞍面”):图116.绘制图8所示的黎曼函数图形,要求分母的最大值的数值由键盘输入(提示:使用input语句).回目录下一页实验二定积分的近似计算一、问题背景与实验目的二、相关函数(命令)及简介三、实验内容1.矩形法2.梯形法3.抛物线法4. 直接应用Matlab命令计算结果四、自己动手一、问题背景与实验目的利用牛顿—莱布尼兹公式虽然可以精确地计算定积分的值,但它仅适用于被积函数的原函数能用初等函数表达出来的情形.如果这点办不到或者不容易办到,这就有必要考虑近似计算的方法.在定积分的很多应用问题中,被积函数甚至没有解析表达式,可能只是一条实验记录曲线,或者是一组离散的采样值,这时只能应用近似方法去计算相应的定积分.本实验将主要研究定积分的三种近似计算算法:矩形法、梯形法、抛物线法.对于定积分的近似数值计算,Matlab有专门函数可用.二、相关函数(命令)及简介1.sum(a):求数组a的和.2.format long:长格式,即屏幕显示15位有效数字.(注:由于本实验要比较近似解法和精确求解间的误差,需要更高的精度).3.double():若输入的是字符则转化为相应的ASCII码;若输入的是整型数值则转化为相应的实型数值.4.quad():抛物线法求数值积分.格式: quad(fun,a,b) ,注意此处的fun是函数,并且为数值形式的,所以使用*、/、^等运算时要在其前加上小数点,即 .*、./、.^等.例:Q = quad('1./(x.^3-2*x-5)',0,2);5.trapz():梯形法求数值积分.格式:trapz(x,y)其中x为带有步长的积分区间;y为数值形式的运算(相当于上面介绍的函数fun)例:计算x=0:pi/100:pi;y=sin(x);trapz(x,y)6.dblquad():抛物线法求二重数值积分.格式:dblquad(fun,xmin,xmax,ymin,ymax),fun可以用inline定义,也可以通过某个函数文件的句柄传递.例1:Q1 = dblquad(inline('y*sin(x)'), pi, 2*pi, 0, pi)顺便计算下面的Q2,通过计算,比较Q1 与Q2结果(或加上手工验算),找出积分变量x、y的上下限的函数代入方法.Q2 = dblquad(inline('y*sin(x)'), 0, pi, pi, 2*pi)例2:Q3 = dblquad(@integrnd, pi, 2*pi, 0, pi)这时必须存在一个函数文件:function z = integrnd(x, y)z = y*sin(x);7.fprintf(文件地址,格式,写入的变量):把数据写入指定文件.例:x = 0:.1:1;y = [x; exp(x)];fid = fopen('','w'); %打开文件fprintf(fid,'% %\n',y); %写入fclose(fid) %关闭文件8.syms 变量1 变量2 …:定义变量为符号.9.sym('表达式'):将表达式定义为符号.解释:Matlab中的符号运算事实上是借用了Maple的软件包,所以当在Matlab中要对符号进行运算时,必须先把要用到的变量定义为符号.10.int(f,v,a,b):求f关于v积分,积分区间由a到b.11.subs(f,'x',a):将 a 的值赋给符号表达式 f 中的 x,并计算出值.若简单地使用subs(f),则将f的所有符号变量用可能的数值代入,并计算出值.三、实验内容1.矩形法根据定积分的定义,每一个积分和都可以看作是定积分的一个近似值,即在几何意义上,这是用一系列小矩形面积近似小曲边梯形的结果,所以把这个近似计算方法称为矩形法.不过,只有当积分区间被分割得很细时,矩形法才有一定的精确度.针对不同的取法,计算结果会有不同,我们以为例(取),(1)左点法:对等分区间,在区间上取左端点,即取,,理论值,此时计算的相对误差(2)右点法:同(1)中划分区间,在区间上取右端点,即取,,理论值,此时计算的相对误差(3)中点法:同(1)中划分区间,在区间上取中点,即取,,理论值,此时计算的相对误差如果在分割的每个小区间上采用一次或二次多项式来近似代替被积函数,那么可以期望得到比矩形法效果好得多的近似计算公式.下面介绍的梯形法和抛物线法就是这一指导思想的产物.2.梯形法等分区间,相应函数值为().曲线上相应的点为()将曲线的每一段弧用过点,的弦(线性函数)来代替,这使得每个上的曲边梯形成为真正的梯形,其面积为,.于是各个小梯形面积之和就是曲边梯形面积的近似值,,即,称此式为梯形公式.仍用的近似计算为例,取,,理论值,此时计算的相对误差很显然,这个误差要比简单的矩形左点法和右点法的计算误差小得多.3.抛物线法由梯形法求近似值,当为凹曲线时,它就偏小;当为凸曲线时,它就偏大.若每段改用与它凸性相接近的抛物线来近似时,就可减少上述缺点,这就是抛物线法.将积分区间作等分,分点依次为,,对应函数值为(),曲线上相应点为().现把区间上的曲线段用通过三点,,的抛物线来近似代替,然后求函数从到的定积分:由于,代入上式整理后得同样也有……将这个积分相加即得原来所要计算的定积分的近似值:,即这就是抛物线法公式,也称为辛卜生(Simpson)公式.仍用的近似计算为例,取,=,理论值,此时计算的相对误差4. 直接应用Matlab命令计算结果(1)数值计算方法1:int('1/(1+x^2)','x',0,1) (符号求积分)方法2:quad('1./(1+x.^2)',0,1) (抛物线法求数值积分)方法3:x=0::1;y=1./(1+x.^2);trapz(x,y) (梯形法求数值积分)(2)数值计算方法1:int(int('x+y^2','y',-1,1),'x',0,2) (符号求积分)方法2:dblquad(inline('x+y^2'),0,2,-1,1) (抛物线法二重数值积分)四、自己动手1.实现实验内容中的例子,即分别采用矩形法、梯形法、抛物线法计算,取,并比较三种方法的精确程度.2.分别用梯形法与抛物线法,计算,取.并尝试直接使用函数trapz()、quad()进行计算求解,比较结果的差异.3.试计算定积分.(注意:可以运用trapz()、quad()或附录程序求解吗为什么)4.将的近似计算结果与Matlab中各命令的计算结果相比较,试猜测Matlab中的数值积分命令最可能采用了哪一种近似计算方法并找出其他例子支持你的观点.5.通过整个实验内容及练习,你能否作出一些理论上的小结,即针对什么类型的函数(具有某种单调特性或凹凸特性),用某种近似计算方法所得结果更接近于实际值6.学习的程序设计方法,尝试用函数 sum 改写附录1和附录3的程序,避免for 循环.上一页回目录下一页实验三求代数方程的近似根(解)一、问题背景和实验目的二、相关函数(命令)及简介三、实验内容四、自己动手一、问题背景和实验目的求代数方程的根是最常见的数学问题之一(这里称为代数方程,主要是想和后面的微分方程区别开.为简明起见,在本实验的以下叙述中,把代数方程简称为方程),当是一次多项式时,称为线性方程,否则称之为非线性方程.当是非线性方程时,由于的多样性,尚无一般的解析解法可使用,但如果对任意的精度要求,能求出方程的近似根,则可以认为求根的计算问题已经解决,至少能满足实际要求.本实验介绍一些求方程实根的近似值的有效方法,要求在使用这些方法前先确定求根区间,或给出某根的近似值.在实际问题抽象出的数学模型中,可以根据物理背景确定;也可根据的草图等方法确定,还可用对分法、迭代法以及牛顿切线法大致确定根的分布情况.通过本实验希望你能:1. 了解对分法、迭代法、牛顿切线法求方程近似根的基本过程;2. 求代数方程(组)的解.二、相关函数(命令)及简介1.abs( ):求绝对值函数.2.diff(f):对独立变量求微分,f 为符号表达式.diff(f, 'a'):对变量a求微分,f 为符号表达式.diff(f, 'a', n):对变量 a 求 n 次微分,f 为符号表达式.例如:syms x tdiff(sin(x^2)*t^6, 't', 6)ans=720*sin(x^2)3.roots([c(1), c(2), …, c(n+1)]):求解多项式的所有根.例如:求解:.p = [1 -6 -72 -27];r = roots(p)r =4.solve('表达式'):求表达式的解.solve('2*sin(x)=1')ans =1/6*pi5.linsolve(A, b):求线性方程组 A*x=b 的解.例如:A= [9 0; -1 8]; b=[1; 2];linsolve(A, b)ans=[ 1/9][19/72]6.fzero(fun, x0):在x0附近求fun 的解.其中fun为一个定义的函数,用“@函数名”方式进行调用.例如:fzero(@sin, 3)ans=7.subs(f, 'x ', a):将 a 的值赋给符号表达式 f 中的 x,并计算出值.例如:subs('x^2 ', 'x ', 2)ans = 4三、实验内容首先,我们介绍几种与求根有关的方法:1.对分法对分法思想:将区域不断对分,判断根在某个分段内,再对该段对分,依此类推,直到满足精度为止.对分法适用于求有根区间内的单实根或奇重实根.设在上连续,,即,或,.则根据连续函数的介值定理,在内至少存在一点,使.下面的方法可以求出该根:(1)令,计算;(2)若,则是的根,停止计算,输出结果.若,则令,,若,则令,;.……,有、以及相应的.(3) 若 (为预先给定的精度要求),退出计算,输出结果;反之,返回(1),重复(1),(2),(3).以上方法可得到每次缩小一半的区间序列,在中含有方程的根.当区间长很小时,取其中点为根的近似值,显然有以上公式可用于估计对分次数.分析以上过程不难知道,对分法的收敛速度与公比为的等比级数相同.由于,可知大约对分10次,近似根的精度可提高三位小数.对分法的收敛速度较慢,它常用来试探实根的分布区间,或求根的近似值.2. 迭代法1)迭代法的基本思想:由方程构造一个等价方程从某个近似根出发,令,可得序列,这种方法称为迭代法.若收敛,即,只要连续,有即可知,的极限是的根,也就是的根.当然,若发散,迭代法就失败.以下给出迭代过程收敛的一些判别方法:定义:如果根的某个邻域中,使对任意的,迭代过程,收敛,则称迭代过程在附近局部收敛.定理1:设,在的某个邻域内连续,并且,,则对任何,由迭代决定的序列收敛于.定理2:条件同定理 1,则定理3:已知方程,且(1) 对任意的,有.(2) 对任意的,有,则对任意的,迭代生成的序列收敛于的根,且.以上给出的收敛定理中的条件要严格验证都较困难,实用时常用以下不严格的标准:当根区间较小,且对某一,明显小于1时,则迭代收敛(参见附录3).2) 迭代法的加速:a) 松弛法:若与同是的近似值,则是两个近似值的加权平均,其中称为权重,现通过确定看能否得到加速.迭代方程是:其中,令,试确定:当时,有,即当,时,可望获得较好的加速效果,于是有松弛法:,松弛法的加速效果是明显的 (见附录4),甚至不收敛的迭代函数经加速后也能获得收敛.b) Altken方法:松弛法要先计算,在使用中有时不方便,为此发展出以下的 Altken 公式:,是它的根,是其近似根.设,,因为,用差商近似代替,有,解出,得由此得出公式;;,这就是Altken 公式,它的加速效果也是十分明显的,它同样可使不收敛的迭代格式获得收敛(见附录5).3. 牛顿(Newton)法(牛顿切线法)1) 牛顿法的基本思想:是非线性方程,一般较难解决,多采用线性化方法.记:是一次多项式,用作为的近似方程.的解为记为,一般地,记即为牛顿法公式.2) 牛顿法的收敛速度:对牛顿法,迭代形式为:注意分子上的,所以当时,,牛顿法至少是二阶收敛的,而在重根附近,牛顿法是线性收敛的.牛顿法的缺点是:(1)对重根收敛很慢;(2)对初值要求较严,要求相当接近真值.因此,常用其他方法确定初值,再用牛顿法提高精度.4. 求方程根(解)的其它方法(1) solve('x^3-3*x+1=0')(2) roots([1 0 -3 1])(3) fzero('x^3-3*x+1', -2)(4) fzero('x^3-3*x+1',(5) fzero('x^3-3*x+1',(6) linsolve([1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 0], [1, 2, 3]')体会一下,(2)(5) 用了上述 1 3 中的哪一种方法以下是本实验中的几个具体的实验,详细的程序清单参见附录.具体实验1:对分法先作图观察方程:的实根的分布区间,再利用对分法在这些区间上分别求出根的近似值.输入以下命令,可得的图象:f='x^3-3*x+1';g='0';ezplot(f, [-4, 4]);hold on;ezplot(g, [-4, 4]); %目的是画出直线 y=0,即 x 轴grid on;axis([-4 4 -5 5]);hold off请填写下表:实根的分布区间该区间上根的近似值在某区间上求根的近似值的对分法程序参见附录1.具体实验2:普通迭代法采用迭代过程:求方程在附近的根,精确到第 4 位小数.构造等价方程:用迭代公式:,用 Matlab 编写的程序参见附录2.请利用上述程序填写下表:分析:将附录2第4行中的分别改为以及,问运行的结果是什么你能分析得到其中的原因吗看看下面的“具体实验3”是想向你表达一个什么意思.用 Matlab 编写的程序参见附录3.具体实验3:收敛/发散判断设方程的三个根近似地取,和,这些近似值可以用上面的对分法求得.迭代形式一:收敛 (很可能收敛,下同)不收敛 (很可能不收敛,下同)不收敛迭代形式二:收敛不收敛不收敛迭代形式三:不收敛收敛收敛具体实验4:迭代法的加速1——松弛迭代法,,迭代公式为程序参见附录4.具体实验5:迭代法的加速2——Altken迭代法迭代公式为:,,程序参见附录5.具体实验6:牛顿法用牛顿法计算方程在-2到2之间的三个根.提示:,迭代公式:程序参见附录6 (牛顿法程序).具体实验7:其他方法求下列代数方程(组)的解:(1)命令:solve('x^5-x+1=0')(2)命令:[x, y]=solve('2*x+3*y=0', '4*x^2+3*y=1')(3) 求线性方程组的解,已知,命令:for i=1:5for j=1:5m(i, j)=i+j-1;endendm(5, 5)=0;b=[1:5]'linsolve(m, b)思考:若,或是类似的但阶数更大的稀疏方阵,则应如何得到四、自己动手1.对分法可以用来求偶重根附近的近似解吗为什么2.对照具体实验2、4、5,你可以得出什么结论3.选择适当的迭代过程,分别使用:(1)普通迭代法;(2)与之相应的松弛迭代法和 Altken 迭代法.求解方程在附近的根,精确到4位小数,请注意迭代次数的变化.4.分别用对分法、普通迭代法、松弛迭代法、Altken 迭代法、牛顿切法线等5种方法,求方程的正的近似根,.(建议取.时间许可的话,可进一步考虑的情况.)上一页回目录下一页。

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【最新整理,下载后即可编辑】1-32是:图形应用篇33-66是:界面设计篇67-84是:图形处理篇85-100是:数值分析篇实例1:三角函数曲线(1)function shili01h0=figure('toolbar','none',...'position',[198****0300],...'name','实例01');h1=axes('parent',h0,...'visible','off');x=-pi:0.05:pi;y=sin(x);plot(x,y);xlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('SIN( )函数曲线');grid on实例2:三角函数曲线(2)function shili02h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例02');x=-pi:0.05:pi;y=sin(x)+cos(x);plot(x,y,'-*r','linewidth',1);grid onxlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('三角函数');实例3:图形的叠加function shili03h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例03');x=-pi:0.05:pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,...'-*r',...x,y2,...'--og');grid onxlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('三角函数');实例4:双y轴图形的绘制function shili04h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例04');x=0:900;a=1000;b=0.005;y1=2*x;y2=cos(b*x);[haxes,hline1,hline2]=plotyy(x,y1,x,y2,'semilogy','plot'); axes(haxes(1))ylabel('semilog plot');axes(haxes(2))ylabel('linear plot');实例5:单个轴窗口显示多个图形function shili05h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例05');t=0:pi/10:2*pi;[x,y]=meshgrid(t);subplot(2,2,1)plot(sin(t),cos(t))axis equalsubplot(2,2,2)z=sin(x)-cos(y);plot(t,z)axis([0 2*pi -2 2])subplot(2,2,3)h=sin(x)+cos(y);plot(t,h)axis([0 2*pi -2 2])subplot(2,2,4)g=(sin(x).^2)-(cos(y).^2);plot(t,g)axis([0 2*pi -1 1])实例6:图形标注function shili06h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例06');t=0:pi/10:2*pi;h=plot(t,sin(t));xlabel('t=0到2\pi','fontsize',16);ylabel('sin(t)','fontsize',16);title('\it{从0to2\pi 的正弦曲线}','fontsize',16) x=get(h,'xdata');y=get(h,'ydata');imin=find(min(y)==y);imax=find(max(y)==y);text(x(imin),y(imin),...['\leftarrow最小值=',num2str(y(imin))],...'fontsize',16)text(x(imax),y(imax),...['\leftarrow最大值=',num2str(y(imax))],...'fontsize',16)实例7:条形图形function shili07h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例07');tiao1=[562 548 224 545 41 445 745 512];tiao2=[47 48 57 58 54 52 65 48];t=0:7;bar(t,tiao1)xlabel('X轴');ylabel('TIAO1值');h1=gca;h2=axes('position',get(h1,'position'));plot(t,tiao2,'linewidth',3)set(h2,'yaxislocation','right','color','none','xticklabel',[]) 实例8:区域图形function shili08h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例08');x=91:95;profits1=[88 75 84 93 77];profits2=[51 64 54 56 68];profits3=[42 54 34 25 24];profits4=[26 38 18 15 4];area(x,profits1,'facecolor',[0.5 0.9 0.6],...'edgecolor','b',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits2,'facecolor',[0.9 0.85 0.7],...'edgecolor','y',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits3,'facecolor',[0.3 0.6 0.7],...'edgecolor','r',...'linewidth',3)hold onarea(x,profits4,'facecolor',[0.6 0.5 0.9],...'edgecolor','m',...'linewidth',3)hold offset(gca,'xtick',[91:95])set(gca,'layer','top')gtext('\leftarrow第一季度销量') gtext('\leftarrow第二季度销量') gtext('\leftarrow第三季度销量') gtext('\leftarrow第四季度销量') xlabel('年','fontsize',16);ylabel('销售量','fontsize',16);实例9:饼图的绘制function shili09h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例09');t=[54 21 35;68 54 35;45 25 12;48 68 45;68 54 69];x=sum(t);h=pie(x);textobjs=findobj(h,'type','text');str1=get(textobjs,{'string'});val1=get(textobjs,{'extent'});oldext=cat(1,val1{:});names={'商品一:';'商品二:';'商品三:'};str2=strcat(names,str1);set(textobjs,{'string'},str2)val2=get(textobjs,{'extent'});newext=cat(1,val2{:});offset=sign(oldext(:,1)).*(newext(:,3)-oldext(:,3))/2; pos=get(textobjs,{'position'});textpos=cat(1,pos{:});textpos(:,1)=textpos(:,1)+offset;set(textobjs,{'position'},num2cell(textpos,[3,2]))实例10:阶梯图function shili10h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例10');a=0.01;b=0.5;t=0:10;f=exp(-a*t).*sin(b*t);stairs(t,f)hold onplot(t,f,':*')hold offglabel='函数e^{-(\alpha*t)}sin\beta*t的阶梯图'; gtext(glabel,'fontsize',16)xlabel('t=0:10','fontsize',16)axis([0 10 -1.2 1.2])实例11:枝干图function shili11h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例11');x=0:pi/20:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);h1=stem(x,y1+y2);hold onh2=plot(x,y1,'^r',x,y2,'*g');hold offh3=[h1(1);h2];legend(h3,'y1+y2','y1=sin(x)','y2=cos(x)') xlabel('自变量X');ylabel('函数值Y');title('正弦函数与余弦函数的线性组合'); 实例12:罗盘图function shili12h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例12');winddirection=[54 24 65 84256 12 235 62125 324 34 254];windpower=[2 5 5 36 8 12 76 14 10 8];rdirection=winddirection*pi/180;[x,y]=pol2cart(rdirection,windpower); compass(x,y);desc={'风向和风力','北京气象台','10月1日0:00到','10月1日12:00'};gtext(desc)实例13:轮廓图function shili13h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例13');[th,r]=meshgrid((0:10:360)*pi/180,0:0.05:1); [x,y]=pol2cart(th,r);z=x+i*y;f=(z.^4-1).^(0.25);contour(x,y,abs(f),20)axis equalxlabel('实部','fontsize',16);ylabel('虚部','fontsize',16);h=polar([0 2*pi],[0 1]);delete(h)hold oncontour(x,y,abs(f),20)实例14:交互式图形function shili14h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例14');axis([0 10 0 10]);hold onx=[];y=[];n=0;disp('单击鼠标左键点取需要的点'); disp('单击鼠标右键点取最后一个点'); but=1;while but==1[xi,yi,but]=ginput(1);plot(xi,yi,'bo')n=n+1;disp('单击鼠标左键点取下一个点');x(n,1)=xi;y(n,1)=yi;endt=1:n;ts=1:0.1:n;xs=spline(t,x,ts);ys=spline(t,y,ts);plot(xs,ys,'r-');hold off实例14:交互式图形function shili14h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例14');axis([0 10 0 10]);hold onx=[];y=[];n=0;disp('单击鼠标左键点取需要的点'); disp('单击鼠标右键点取最后一个点'); but=1;while but==1[xi,yi,but]=ginput(1);plot(xi,yi,'bo')n=n+1;disp('单击鼠标左键点取下一个点');x(n,1)=xi;y(n,1)=yi;endt=1:n;ts=1:0.1:n;xs=spline(t,x,ts);ys=spline(t,y,ts);plot(xs,ys,'r-');hold off实例15:变换的傅立叶函数曲线function shili15h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例15');axis equalm=moviein(20,gcf);set(gca,'nextplot','replacechildren')h=uicontrol('style','slider','position',...[100 10 500 20],'min',1,'max',20)for j=1:20plot(fft(eye(j+16)))set(h,'value',j)m(:,j)=getframe(gcf);endclf;axes('position',[0 0 1 1]);movie(m,30)实例16:劳伦兹非线形方程的无序活动function shili15h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例15');axis equalm=moviein(20,gcf);set(gca,'nextplot','replacechildren')h=uicontrol('style','slider','position',...[100 10 500 20],'min',1,'max',20)for j=1:20plot(fft(eye(j+16)))set(h,'value',j)m(:,j)=getframe(gcf);endclf;axes('position',[0 0 1 1]);movie(m,30)实例17:填充图function shili17h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例17');t=(1:2:15)*pi/8;x=sin(t);y=cos(t);fill(x,y,'r')axis square offtext(0,0,'STOP',...'color',[1 1 1],...'fontsize',50,...'horizontalalignment','center') 例18:条形图和阶梯形图function shili18h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例18');subplot(2,2,1)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);bar(x,y)title('2-D Bar Chart')subplot(2,2,2)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);bar3(x,y,'r')title('3-D Bar Chart')subplot(2,2,3)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);stairs(x,y)title('Stair Chart')subplot(2,2,4)x=-3:0.2:3;y=exp(-x.*x);barh(x,y)title('Horizontal Bar Chart')实例19:三维曲线图function shili19h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 400],...'name','实例19');subplot(2,1,1)x=linspace(0,2*pi);y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x)+cos(x);z1=zeros(size(x));z2=0.5*z1;z3=z1;plot3(x,y1,z1,x,y2,z2,x,y3,z3)grid onxlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure1:3-D Plot')subplot(2,1,2)x=linspace(0,2*pi);y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x)+cos(x);z1=zeros(size(x));z2=0.5*z1;z3=z1;plot3(x,z1,y1,x,z2,y2,x,z3,y3)grid onxlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure2:3-D Plot')实例20:图形的隐藏属性function shili20h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 300],...'name','实例20');subplot(1,2,1)[x,y,z]=sphere(10);mesh(x,y,z)axis offtitle('Figure1:Opaque')hidden onsubplot(1,2,2)[x,y,z]=sphere(10);mesh(x,y,z)axis offtitle('Figure2:Transparent') hidden off实例21PEAKS函数曲线function shili21h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 100 450 450],...'name','实例21');[x,y,z]=peaks(30);subplot(2,1,1)x=x(1,:);y=y(:,1);i=find(y>0.8&y<1.2);j=find(x>-0.6&x<0.5);z(i,j)=nan*z(i,j);surfc(x,y,z)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure1:surfc函数形成的曲面') subplot(2,1,2)x=x(1,:);y=y(:,1);i=find(y>0.8&y<1.2);j=find(x>-0.6&x<0.5);z(i,j)=nan*z(i,j);surfl(x,y,z)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');zlabel('Z轴');title('Figure2:surfl函数形成的曲面') 实例22:片状图function shili22h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 550 350],...'name','实例22');subplot(1,2,1)x=rand(1,20);y=rand(1,20);z=peaks(x,y*pi);t=delaunay(x,y);trimesh(t,x,y,z)hidden offtitle('Figure1:Triangular Surface Plot'); subplot(1,2,2)x=rand(1,20);y=rand(1,20);z=peaks(x,y*pi);t=delaunay(x,y);trisurf(t,x,y,z)title('Figure1:Triangular Surface Plot'); 实例23:视角的调整function shili23h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例23');x=-5:0.5:5;[x,y]=meshgrid(x);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;subplot(2,2,1)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure1')view(-37.5,30)subplot(2,2,2)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure2')view(-37.5+90,30) subplot(2,2,3)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure3')view(-37.5,60)subplot(2,2,4)surf(x,y,z)xlabel('X-axis')ylabel('Y-axis')zlabel('Z-axis')title('Figure4')view(180,0)实例24:向量场的绘制function shili24h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例24');subplot(2,2,1)z=peaks;ribbon(z)title('Figure1')subplot(2,2,2)[x,y,z]=peaks(15);[dx,dy]=gradient(z,0.5,0.5); contour(x,y,z,10)hold onquiver(x,y,dx,dy)hold offtitle('Figure2')subplot(2,2,3)[x,y,z]=peaks(15);[nx,ny,nz]=surfnorm(x,y,z);surf(x,y,z)hold onquiver3(x,y,z,nx,ny,nz)hold offtitle('Figure3')subplot(2,2,4)x=rand(3,5);y=rand(3,5);z=rand(3,5);c=rand(3,5);fill3(x,y,z,c)grid ontitle('Figure4')实例25:灯光定位function shili25h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例25');vert=[1 1 1;1 2 1;2 2 1;2 1 1;1 1 2;12 2;2 2 2;2 1 2];fac=[1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;15 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8];grid offsphere(36)h=findobj('type','surface');set(h,'facelighting','phong',...'facecolor',...'interp',...'edgecolor',[0.4 0.4 0.4],...'backfacelighting',...'lit')hold onpatch('faces',fac,'vertices',vert,...'facecolor','y');light('position',[1 3 2]);light('position',[-3 -1 3]);material shinyaxis vis3d offhold off实例26:柱状图function shili26h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 50 450 450],...'name','实例26'); subplot(2,1,1)x=[5 2 18 7 39 8 65 5 54 3 2];bar(x)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');title('第一子图');subplot(2,1,2)y=[5 2 18 7 39 8 65 5 54 3 2];barh(y)xlabel('X轴');ylabel('Y轴');title('第二子图');实例27:设置照明方式function shili27h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例27');subplot(2,2,1)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting flatcolorbaraxis offtitle('Figure1')subplot(2,2,2)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting gouraudcolorbaraxis offtitle('Figure2')subplot(2,2,3)sphereshading interpcamlight rightcamlight leftlighting phongaxis offtitle('Figure3')subplot(2,2,4)sphereshading flatcamlight leftcamlight rightlighting nonecolorbaraxis offtitle('Figure4')实例28:羽状图function shili28h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 350],...'name','实例28');subplot(2,1,1)alpha=90:-10:0;r=ones(size(alpha));m=alpha*pi/180;n=r*10;[u,v]=pol2cart(m,n);feather(u,v)title('羽状图')axis([0 20 0 10])subplot(2,1,2)t=0:0.5:10;y=exp(-x*t);feather(y)title('复数矩阵的羽状图')实例29:立体透视(1)function shili29h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例29');[x,y,z]=meshgrid(-2:0.1:2,...-2:0.1:2,...-2:0.1:2);v=x.*exp(-x.^2-y.^2-z.^2);grid onfor i=-2:0.5:2;h1=surf(linspace(-2,2,20),...linspace(-2,2,20),...zeros(20)+i);rotate(h1,[1 -1 1],30)dx=get(h1,'xdata');dy=get(h1,'ydata');dz=get(h1,'zdata');delete(h1)slice(x,y,z,v,[-2 2],2,-2)hold onslice(x,y,z,v,dx,dy,dz)hold offaxis tightview(-5,10)drawnowend实例30:立体透视(2)function shili30h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例30');[x,y,z]=meshgrid(-2:0.1:2,...-2:0.1:2,...-2:0.1:2);v=x.*exp(-x.^2-y.^2-z.^2); [dx,dy,dz]=cylinder;slice(x,y,z,v,[-2 2],2,-2)for i=-2:0.2:2h=surface(dx+i,dy,dz);rotate(h,[1 0 0],90)xp=get(h,'xdata');yp=get(h,'ydata');zp=get(h,'zdata');delete(h)hold onhs=slice(x,y,z,v,xp,yp,zp);axis tightxlim([-3 3])view(-10,35)drawnowdelete(hs)hold offend实例31:表面图形function shili31h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 550 250],...'name','实例31');subplot(1,2,1)x=rand(100,1)*16-8;y=rand(100,1)*16-8;r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;xlin=linspace(min(x),max(x),33); ylin=linspace(min(y),max(y),33); [X,Y]=meshgrid(xlin,ylin);Z=griddata(x,y,z,X,Y,'cubic'); mesh(X,Y,Z)axis tighthold onplot3(x,y,z,'.','Markersize',20) subplot(1,2,2)k=5;n=2^k-1;theta=pi*(-n:2:n)/n;phi=(pi/2)*(-n:2:n)'/n;X=cos(phi)*cos(theta);Y=cos(phi)*sin(theta);Z=sin(phi)*ones(size(theta)); colormap([0 0 0;1 1 1])C=hadamard(2^k);surf(X,Y,Z,C)axis square实例32:沿曲线移动的小球h0=figure('toolbar','none',...'position',[198****8468],...'name','实例32');h1=axes('parent',h0,...'position',[0.15 0.45 0.7 0.5],...'visible','on');t=0:pi/24:4*pi;y=sin(t);plot(t,y,'b')n=length(t);h=line('color',[0 0.5 0.5],...'linestyle','.',...'markersize',25,...'erasemode','xor');k1=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[80 100 50 30],...'string','开始',...'callback',[...'i=1;',...'k=1;,',...'m=0;,',...'while 1,',...'if k==0,',...'break,',...'end,',...'if k~=0,',...'set(h,''xdata'',t(i),''ydata'',y(i)),',...'drawnow;,',...'i=i+1;,',...'if i>n,',...'m=m+1;,',...'i=1;,',...'end,',...'end,',...'end']);k2=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[180 100 50 30],...'string','停止',...'callback',[...'k=0;,',...'set(e1,''string'',m),',...'p=get(h,''xdata'');,',...'q=get(h,''ydata'');,',...'set(e2,''string'',p);,',...'set(e3,''string'',q)']); k3=uicontrol('parent',h0,...'style','pushbutton',...'position',[280 100 50 30],...'string','关闭',...'callback','close');e1=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[60 30 60 20]);t1=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','循环次数',...'position',[60 50 60 20]);e2=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[180 30 50 20]);t2=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','终点的X坐标值',...'position',[155 50 100 20]);e3=uicontrol('parent',h0,...'style','edit',...'position',[300 30 50 20]);t3=uicontrol('parent',h0,...'style','text',...'string','终点的Y坐标值',...'position',[275 50 100 20]);实例33:曲线转换按钮h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例33');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);h=plot(x,y);grid onhuidiao=[...'if i==1,',...'i=0;,',...'y=cos(x);,',...'delete(h),',...'set(hm,''string'',''正弦函数''),',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'else if i==0,',...'i=1;,',...'y=sin(x);,',...'set(hm,''string'',''余弦函数''),',...'delete(h),',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'end,',...'end'];hm=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','余弦函数',...'callback',huidiao);i=1;set(hm,'position',[250 20 60 20]);set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6])title('按钮的使用')hold on实例34:栅格控制按钮h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例34');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)huidiao1=[...'set(h_toggle2,''value'',0),',...'grid on,',...];huidiao2=[...'set(h_toggle1,''value'',0),',...'grid off,',...];h_toggle1=uicontrol(gcf,'style','togglebutton',...'string','grid on',...'value',0,...'position',[20 45 50 20],...'callback',huidiao1);h_toggle2=uicontrol(gcf,'style','togglebutton',...'string','grid off',...'value',0,...'position',[20 20 50 20],...'callback',huidiao2);set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6])title('开关按钮的使用')实例35:编辑框的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 350 250],...'name','实例35');f='Please input the letter';huidiao1=[...'g=upper(f);,',...'set(h2_edit,''string'',g),',...];huidiao2=[...'g=lower(f);,',...'set(h2_edit,''string'',g),',...];h1_edit=uicontrol(gcf,'style','edit',...'position',[100 200 100 50],...'HorizontalAlignment','left',...'string','Please input the letter',...'callback','f=get(h1_edit,''string'');',...'background','w',...'max',5,...'min',1);h2_edit=uicontrol(gcf,'style','edit',...'HorizontalAlignment','left',...'position',[100 100 100 50],...'background','w',...'max',5,...'min',1);h1_button=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','小写变大写',...'position',[100 45 100 20],...'callback',huidiao1);h2_button=uicontrol(gcf,'style','pushbutton',...'string','大写变小写',...'position',[100 20 100 20],...'callback',huidiao2);实例36:弹出式菜单h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例36');x=0:0.5:2*pi;y=sin(x);h=plot(x,y);grid onhm=uicontrol(gcf,'style','popupmenu',...'string',...'sin(x)|cos(x)|sin(x)+cos(x)|exp(-sin(x))',...'position',[250 20 50 20]);set(hm,'value',1)huidiao=[...'v=get(hm,''value'');,',...'switch v,',...'case 1,',...'delete(h),',...'y=sin(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 2,',...'delete(h),',...'y=cos(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 3,',...'delete(h),',...'y=sin(x)+cos(x);,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'case 4,',...'delete(h),',...'y=exp(-sin(x));,',...'h=plot(x,y);,',...'grid on,',...'end'];set(hm,'callback',huidiao)set(gca,'position',[0.2 0.2 0.6 0.6]) title('弹出式菜单的使用')实例37:滑标的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例37');[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;h0=mesh(x,y,z);h1=axes('position',...[0.2 0.2 0.5 0.5],...'visible','off');htext=uicontrol(gcf,...'units','points',...'position',[20 30 45 15],...'string','brightness',...'style','text');hslider=uicontrol(gcf,...'units','points',...'position',[10 10 300 15],...'min',-1,...'max',1,...'style','slider',...'callback',...'brighten(get(hslider,''value''))'); 实例38:多选菜单h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例38');[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);r=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(r)./r;h0=mesh(x,y,z);hlist=uicontrol(gcf,'style','listbox',...'string','default|spring|summer|autumn|winter',...'max',5,...'min',1,...'position',[20 20 80 100],...'callback',[...'k=get(hlist,''value'');,',...'switch k,',...'case 1,',...'colormap default,',...'case 2,',...'colormap spring,',...'case 3,',...'colormap summer,',...'case 4,',...'colormap autumn,',...'case 5,',...'colormap winter,',...'end']);实例39:菜单控制的使用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例39');x=0:0.5:2*pi;y=cos(x);h=plot(x,y);grid onset(gcf,'toolbar','none')hm=uimenu('label','example');huidiao1=[...'set(hm_gridon,''checked'',''on''),',...'set(hm_gridoff,''checked'',''off''),',...'grid on'];huidiao2=[...'set(hm_gridoff,''checked'',''on''),',...'set(hm_gridon,''checked'',''off''),',...'grid off'];hm_gridon=uimenu(hm,'label','grid on',...'checked','on',...'callback',huidiao1);hm_gridoff=uimenu(hm,'label','grid off',...'checked','off',...'callback',huidiao2);实例40:UIMENU菜单的应用h0=figure('toolbar','none',...'position',[200 150 450 250],...'name','实例40');h1=uimenu(gcf,'label','函数');h11=uimenu(h1,'label','轮廓图',...'callback',[...'set(h31,''checked'',''on''),',...'set(h32,''checked'',''off''),',...'[x,y,z]=peaks;,',...'contour3(x,y,z,30)']);h12=uimenu(h1,'label','高斯分布',...'callback',[...'set(h31,''checked'',''on''),',...'set(h32,''checked'',''off''),',...'mesh(peaks);,',...'axis tight']);。

利用Matlab绘制各类特殊图形的实例代码

利用Matlab绘制各类特殊图形的实例代码

利⽤Matlab绘制各类特殊图形的实例代码Matlab绘图介绍强⼤的绘图功能是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。

Matlab绘制特殊图形1. 绘制极坐标图说明:使⽤polarplot函数绘制极坐标图,每组数据表⽰⼀条闭合曲线,共有20条曲线构成20条封闭同⼼曲线。

t = linspace(0,2*pi,500);y = 1+0.3*sin(20*t)+0.1*sin(30*t)+0.1*sin(40*t);polarplot(t,y,t,1.1*y,t,1.2*y,t,1.3*y,t,1.4*y,t,1.5*y,t,1.6*y,t,1.7*y,t,1.8*y,t,1.9*y,...t,2.0*y,t,2.1*y,t,2.2*y,t,2.3*y,t,2.4*y,t,2.5*y,t,2.6*y,t,2.7*y,t,2.8*y,t,2.9*y,'linewidth',1.5);2. 单条曲线绘制分段函数(反⽐例函数y=1/x)说明:反⽐例函数在x接近于0时,趋近于奇异(1/0 趋近于⽆穷⼤),使⽤nan⾮数对图形进⾏镂空,可以实现⼀条曲线绘制y=1/x的整个定义域。

x = linspace(-3,3,500);f = @(x) 1./x;y = f(x);for ii = 1:length(x)if abs(x(ii))<0.03x(ii) = nan;y(ii) = nan;endendplot(x,y)legend('y=1/x')3. 正⽅体内绘制随机分布的颜⾊⽚图说明:使⽤plot3绘制正⽅体12条边,使⽤fill3函数绘制颜⾊⽚,颜⾊⽚位置和填充颜⾊随机⽣成。

Matlab中使用Plot函数动态画图方法总结

Matlab中使用Plot函数动态画图方法总结

Matlab中使用Plot函数动态画图方法总结Matlab除了强大的矩阵运算,仿真分析外,绘图功能也是相当的强大,静态画图没什么问题,由于Matlab本身的多线程编程缺陷,想要动态的画图,并且能够很好的在GUI中得到控制,还不是一件很容易的事情,下面总结几种方法。

一. AXIS 移动坐标系这种方法是最简单的一种方法,适合于数据已经全部生成的场合,先画图,然后移动坐标轴。

实例代码如下:%%%先画好,然后更改坐标系%在命令行中使用Ctrl+C 结束t=0:0.1:100*pi;m=sin(t);plot(t,m);x=-2*pi;axis([x,x+4*pi,-2,2]);grid onwhile 1if x>max(t)break;endx=x+0.1;axis([x,x+4*pi,-2,2]); %移动坐标系pause(0.1);end二. Hold On 模式此种方法比较原始,适合于即时数据,原理是先画上一帧,接着保留原始图像,追加下一幀图像,此种方式比较繁琐,涉及画图细节,并且没有完整并连续的Line对象数据。

例如:%%% Hold On 法% 此种方法只能点,或者分段划线hold offt=0;m=0;t1=[0 0.1]; %要构成序列m1=[sin(t1);cos(t1)];p = plot(t,m,'*',t1,m1(1,:),'-r',t1,m1(2,:),'-b','MarkerSize',5);x=-1.5*pi;grid on;for i=1:100hold ont=0.1*i; %下一个点m=t-floor(t);t1=t1+0.1; %下一段线(组)m1=[sin(t1);cos(t1)];p = plot(t,m,'*',t1,m1(1,:),'-r',t1,m1(2,:),'-b','MarkerSize',5);x=x+0.1;axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);pause(0.01);end三. Plot 背景擦除模式这种模式比较适合画动画,效率比较高,刷新闪烁小,适合即时数据,最终的Line结构数据完整。

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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 采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e0.5xcos(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
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
k=find(abs(y1-y2)<1e-2); (近似相等)的下标
%查找y1与y2相等点
x1=x(k);
%取y1与y2相等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');
例2 绘制曲线。 程序如下: t=0:0.1:2*pi; x=t.*sin(3*t); y=t.*sin(t).*sin(t); plot(x,y);
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。
plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n)
例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);
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3 分析下列程序绘制的曲线。 x1=linspace(0,2*pi,100); x2=linspace(0,3*pi,100); x3=linspace(0,4*pi,100); y1=sin(x1); y2=1+sin(x2); y3=2+sin(x3); x=[x1;x2;x3]'; y=[y1;y2;y3]'; plot(x,y,x1,y1-1)
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、纵坐标绘制多条曲线。
2.含多个输入参数的plot函数 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。
图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。 例如,text(0.3,0.5,‘sin({\omega}t+{\beta})’)将得到 标注效果sin(ωt+β)。
例7 在0≤x≤2区间内,绘制曲线y1=2e-0.5x和 y2=cos(4πx),并给图形添加图形标注。
程序如下:
x=0:pi/100:2*pi;
MATLAB绘图
二维数据曲线图
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)
设置曲线样式
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:
绘制多根二维曲线
1.plot函数的输入参数是矩阵形式时
(1) 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。
(2) 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。
(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。
例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);
y1=2*exp(-0.5*x);
y2=cos(4*pi*x);
plot(x,y1,x,y2)
title('x from 0 to 2{\pi}');
%加图形标题
xlabel('Variable X');
%加X轴说明
ylabel('Variable Y');
%加Y轴说明
图形标注与坐标控制
图形标注 有关图形标注函数的调用格式为: 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,…)
函数中的说明文字,除使用标准的ASCII字符外, 还可使用LaTeX格式的控制字符,这样就可以在
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