第05节MATLAB绘图例题源程序.docx
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第05节MATLAB绘图例题源程序
第5章MATLAB绘图
例5.1在0≤x≤2区间内，绘制曲线y=2e-0.5xsin（2πx）。
x=0:
pi/100:
2*pi;
y=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
plot（x,y）
例5.2绘制曲线
t=-pi:
pi/100:
pi;
x=t.*cos（3*t）;
y=t.*sin（t）.*sin（t）;
plot（x,y）;
例5.3用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin（2πx）及其包络线。
x=（0:
pi/100:
2*pi）';
y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];
y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
x1=（0:
12）/2;
y3=2*exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;
plot（x,y1,'k:
',x,y2,'b--',x1,y3,'rp'）;
例5.4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）。
x1=0:
pi/100:
2*pi;
x2=0:
pi/100:
3*pi;
y1=exp（-0.5*x1）.*sin（2*pi*x1）;
y2=1.5*exp（-0.1*x2）.*sin（x2）;
plotyy（x1,y1,x2,y2）;
例5.5绘制分段函数曲线并添加图形标注。
x=linspace（0,10,100）;
y=[];
forx0=x
ifx0>=8
y=[y,1];
elseifx0>=6
y=[y,5-x0/2];
elseifx0>=4
y=[y,2];
elseifx0>=0
y=[y,sqrt（x0）];
end
end
plot（x,y）
axis（[01002.5]）%设置坐标轴
title（'分段函数曲线'）;%加图形标题
xlabel（'VariableX'）;%加X轴说明
ylabel（'VariableY'）;%加Y轴说明
text（2,1.3,'y=x^{1/2}'）;%在指定位置添加图形说明
text（4.5,1.9,'y=2'）;
text（7.3,1.5,'y=5-x/2'）;
text（8.5,0.9,'y=1'）;
例5.6用图形保持功能在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin（2πx）及其包络线。
x=（0:
pi/100:
2*pi）';
y1=2*exp（-0.5*x）*[1,-1];
y2=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）;
plot（x,y1,'b:
'）;
axis（[0,2*pi,-2,2]）;%设置坐标
holdon;%设置图形保持状态
plot（x,y2,'k'）;
legend（'包络线','包络线','曲线y'）;%加图例
holdoff;%关闭图形保持
grid%网格线控制
例5.7在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。
x=linspace（0,2*pi,60）;
y=sin（x）;
z=cos（x）;
t=sin（x）./（cos（x）+eps）;
ct=cos（x）./（sin（x）+eps）;
subplot（2,2,1）;
plot（x,y）;
title（'sin（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,2,2）;
plot（x,z）;
title（'cos（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,2,3）;
plot（x,t）;
title（'tangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
subplot（2,2,4）;
plot（x,ct）;
title（'cotangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
请看下面的程序。
x=linspace（0,2*pi,60）;
y=sin（x）;
z=cos（x）;
t=sin（x）./（cos（x）+eps）;
ct=cos（x）./（sin（x）+eps）;
subplot（2,2,1）;%选择2×2个区中的1号区
stairs（x,y）;title（'sin（x）-1'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（2,1,2）;%选择2×1个区中的2号区
stem（x,y）;title（'sin（x）-2'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,3）;%选择4×4个区中的3号区
plot（x,y）;title（'sin（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,4）;%选择4×4个区中的4号区
plot（x,z）;title（'cos（x）'）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;
subplot（4,4,7）;%选择4×4个区中的7号区
plot（x,t）;title（'tangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
subplot（4,4,8）;%选择4×4个区中的8号区
plot（x,ct）;title（'cotangent（x）'）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;
例5.8分别以条形图、填充图、阶梯图和杆图形式绘制曲线y=2e-0.5x。
x=0:
0.35:
7;
y=2*exp（-0.5*x）;
subplot（2,2,1）;bar（x,y,'g'）;
title（'bar（x,y,''g''）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,2,2）;fill（x,y,'r'）;
title（'fill（x,y,''r''）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,2,3）;stairs（x,y,'b'）;
title（'stairs（x,y,''b''）'）;axis（[0,7,0,2]）;
subplot（2,2,4）;stem（x,y,'k'）;
title（'stem（x,y,''k''）'）;axis（[0,7,0,2]）;
例5.9绘制ρ=sin（2θ）cos（2θ）的极坐标图。
theta=0:
0.01:
2*pi;
rho=sin（2*theta）.*cos（2*theta）;
polar（theta,rho,'k'）;
例5.10绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。
x=0:
0.1:
10;
y=10*x.*x;
subplot（2,2,1）;
plot（x,y）;
title（'plot（x,y）'）;gridon;
subplot（2,2,2）;
semilogx（x,y）;
title（'semilogx（x,y）'）;gridon;
subplot（2,2,3）;
semilogy（x,y）;
title（'semilogy（x,y）'）;gridon;
subplot（2,2,4）;
loglog（x,y）;
title（'loglog（x,y）'）;gridon;
例5.11用fplot函数绘制f（x）=cos（tan（πx））的曲线。
先建立函数文件myf.m：
functiony=myf（x）
y=cos（tan（pi*x））;
再用fplot函数绘制myf.m函数的曲线：
fplot（'myf',[-0.4,1.4],1e-4）
得到如图5.12所示曲线。
从图5.12中可看出，在x=0.5附近采样点十分密集。
也可以直接用fplot函数绘制f（x）=cos（tan（πx））的曲线：
fplot（'cos（tan（pi*x））',[-0.4,1.4],1e-4）
例5.12绘制图形：
（1）某次考试优秀、良好、中等、及格、不及格的人数分别为：
7,17,23,19,5，试用饼图作成绩统计分析。
（2）绘制复数的相量图：
3+2i、5.5-i和-1.5+5i。
subplot（1,2,1）;
pie（[7,17,23,19,5]）;
title（'饼图'）;legend（'优秀','良好','中等','及格','不及格'）;
subplot（1,2,2）;
compass（[3+2i,5.5-i,-1.5+5i]）;title（'相量图'）;
例5.13绘制空间曲线：
t=0:
pi/50:
2*pi;
x=8*cos（t）;
y=4*sqrt
（2）*sin（t）;
z=-4*sqrt
（2）*sin（t）;
plot3（x,y,z,'p'）;
title（'Linein3-DSpace'）;
text（0,0,0,'origin'）;
xlabel（'X'）,ylabel（'Y'）,zlabel（'Z'）;grid;
例5.14已知6x=7:
29;
y=16:
35;
[x,y]=meshgrid（x,y）;%在[7,29]×[16,35]区域生成网格坐标
z=2*x+5*y;
k=find（z==126）;%找出解的位置
x（k）',y（k）'%输出对应位置的x,y即方程的解
例5.15用三维曲面图表现函数z=sin（y）cos（x）。
程序1：
x=0:
0.1:
2*pi;
[x,y]=meshgrid（x）;
z=sin（y）.*cos（x）;
mesh（x,y,z）;
xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;
title（'mesh'）;
程序2：
x=0:
0.1:
2*pi;
[x,y]=meshgrid（x）;
z=sin（y）.*cos（x）;
surf（x,y,z）;
xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;
title（'surf'）;
程序3：
x=0:
0.1:
2*pi;
[x,y]=meshgrid（x）;
z=sin（y）.*cos（x）;
plot3（x,y,z）;
xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;
title（'plot3-1'）;grid;
例5.16绘制两个直径相等的圆管的相交图形。
%两个等直径圆管的交线
m=30;
z=1.2*（0:
m）/m;
r=ones（size（z））;
theta=（0:
m）/m*2*pi;
x1=r'*cos（theta）;y1=r'*sin（theta）;%生成第一个圆管的坐标矩阵
z1=z'*ones（1,m+1）;
x=（-m:
2:
m）/m;
x2=x'*ones（1,m+1）;y2=r'*cos（theta）;%生成第二个圆管的坐标矩阵
z2=r'*sin（theta）;
surf（x1,y1,z1）;%绘制竖立的圆管
axisequal,axisoff
holdon
surf（x2,y2,z2）;%绘制平放的圆管
axisequal,axisoff
title（'两个等直径圆管的交线'）;
holdoff
例5.17分析由函数z=x2-2y2构成的曲面形状及与平面z=a的交线。
[x,y]=meshgrid（-10:
0.2:
10）;
z1=（x.^2-2*y.^2）+eps;%第1个曲面
a=input（'a=
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