南华大学MATLAB实验报告4

实验报告

实验项目名称MATLAB绘图

所属课程名称MATLAB及应用

实验类型上机实验

实验日期

指导教师

班级

学号

姓名

成绩

一、实验名称

MATLAB绘图

二、实验目的

（1）掌握绘制二维图形的常用函数。

（2）掌握绘制三维图形的常用函数。

（3）掌握绘制图形的辅助操作

三、实验原理

1. 绘制二维图形的常用函数

plot函数绘制二维曲线，常用格式有：

plot(x)：缺省自变量的绘图格式，x可为向量或矩阵。

plot(x, y)：基本格式，x和y可为向量或矩阵。

plot(x1, y1, x2, y2,…)：多条曲线绘图格式，在同一坐标系中绘制多个图形。

plot(x, y, ‘s’)：开关格式，开关量字符串s设定了图形曲线的颜色、线型及标示符号。

2. 绘制三维图形的常用函数

（1）三维曲线图——plot3函数

plot3(x1, y1, z1, 's1', x2, y2, z2, 's2'…)

（2）三维网格图——mesh函数为数据点绘制网格线：

mesh(z) —— z为n×m的矩阵，x与y坐标为元素的下标位置

mesh(x, y, z) —— x, y, z分别为三维空间的坐标位置

（3）三维曲面图——由surf函数完成的，用法和mesh类似。

3. 绘制图形的辅助操作

title ——给图形加标题

xlable ——给x轴加标注

ylable ——给y轴加标注

text ——在图形指定的任意位置加标注

gtext ——利用鼠标将标注加到图形任意位置

grid on ——打开坐标网格线

grid off ——关闭坐标网格线

legend —— 添加图例

axis —— 控制坐标轴刻度

4. 特殊坐标系

极坐标图形—— polar(theta,rho(i,:))

四、实验内容

1、绘制23sin(23)26

t y t e π-=+和它的导数在[0,4π]的曲线，并用适当的字体、大小标注其x 轴、y 轴及其函数。

2、采用两种不同方法绘制224y x

xe z --=在]3,3[,-∈y x 的三维（透视）网格曲

面。（提示：ezmesh; mesh; hidden ）

3、绘制下列极坐标图形

r=3(1-cos θ)

r=2(1+cos θ)

r=2(1+sin θ)

r=cos3 θ

r=exp(4π θ)

4、在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线0.510.2cos4x y e x π-= 和0.522cos x y e x π-=，标记两曲线交叉点。

五、实验过程及结果（含源代码）

1.>>t=0:0.01:4*pi;

y=(sqrt(3)/2)*exp(-2*t)*sin(2*sqrt(3)+pi/6);

diff_y=diff(y);

plot(t,y,(0:0.01:(4*pi-0.01)),diff_y)

xlabel('t(0-4\pi)','FontWeight','bold')

ylabel('y=(sqrt(3)/2)*exp(-2t)*sin(2*sqrt(3)+pi/6)','FontWeight','bold') legend('y=f(t)','y=f''(t)')

title('y=f(t)及f’(x)','FontSize',12,'FontWeight','bold','FontName','楷书')

2.方法1：

x=-3:.01:3;

y=x;

[X,Y]=meshgrid(x,y);

z=4*X.*exp(-X.^2-Y.^2);

mesh(X,Y,z)

hidden off

方法2：

x=-3:.01:3;

y=x;

ezmesh('4*x.*exp(-x.^2-y.^2)') hidden off

3.（1）t=0:.01:2*pi;

r=3*(1-cos(t)); polar(t,r,'r')

（2）t=0:.01:2*pi; r=2*(1+cos(t));

polar(t,r,'r')

（3）t=0:.01:2*pi; r=2*(1+sin(t));

polar(t,r,'r')

（4）t=0:.01:2*pi; r=cos(3*t);

polar(t,r,'r')

（5）t=0:.01:2*pi; r=exp(4*pi*t);

polar(t,r,'r')

4.y1=@(x)(0.2).*exp((-0.5).*x).*cos((4*pi).*x);

y2=@(x)2*exp(-0.5*x)*cos(pi*x);

hold on

fplot(@(x)y1(x),[0 5],'b','-')

fplot(@(x)y2(x),[0 5],'r','--')

X=[];

for x0=[0.47 1.51 2.49 3.53 4.45]

X(end+1)=fsolve(@(x)y1(x)-y2(x),x0);

end

Y=y1(X);

plot(X,Y,'.','Markersize',30);

for i=1:length(X)

text(X(i),Y(i),[' (',num2str(X(i)),',',num2str(Y(i)),')'])

end

六、实验总结