常用Matlab作图命令.docx
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常用Matlab作图命令
常用Matlab作图命令
1.概率统计作图
1.1绘出正态分布的密度函数曲线
x=-5:
0.1:
5;
y=normpdf（x,0,1）;
z=normpdf（x,0,2）;
plot（x,y,x,z）
gtext（'N（0,1）'）
gtext（'N（0,2）'）
title（'正态分布密度曲线'）
1.2绘出t-分布的密度函数曲线，并与标准正态密度曲线比较
x=-5:
0.1:
5;
y=tpdf（x,30）;
z=normpdf（x,0,1）;
plot（x,y,'k:
',x,z,'k-'）
xlabel（'\itx'）;
ylabel（'概率密度\itp'）
legend（'t分布','标准正态密度'）
difference=tpdf（x,30）-normpdf（x,0,1）
1.3绘制开方分布密度函数在n分别等于1、5、15的图
x=0:
1:
30;y1=chi2pdf（x,1）;
plot（x,y1,':
'）
holdon
y2=chi2pdf（x,5）;plot（x,y2,'+'）
y3=chi2pdf（x,15）;plot（x,y3,'O'）
Axis（[0,30,0,0.2]）
1.4计算自由度是50,10的F-分布的0.9的分位数，并给出概率与分位数关系的图形
x=finv（0.9,50,10）x=2.1171
p=fcdf（x,50,10）p=0.9000
t=0:
0.1:
4;
y=fpdf（x,50,10）;
z=fpdf（t,50,10）;
plot（t,z,[x,x],[0,y]）
text（x,0,'2.1171'）
gtext（'p=0.9'）
title（'概率与分位数的关系'）
1.5经验累积分布函数图形
X=normrnd（0,1,50,1）;
[h,stats]=cdfplot（X）
y=evrnd（0,3,100,1）;
cdfplot（y）
holdon
x=-20:
0.1:
10;
f=evcdf（x,0,3）;
plot（x,f,'m'）
legend（'Empirical','Theoretical','Location','NW'）
1.6绘制正态分布概率图形
X=normrnd（0,1,50,1）;
normplot（X）
1.7绘制威布尔（Weibull）概率图形
%绘制威布尔（Weibull）概率图形的目的是用图解法估计来自威布尔分布的数据X，如果X是威布
%尔分布数据，其图形是直线的，否则图形中可能产生弯曲。
r=weibrnd（1.2,1.5,50,1）;
weibplot（r）
1.8样本数据的盒图
%boxplot（X）%产生矩阵X的每一列的盒图和“须”图，“须”是从盒的尾部延伸出来，并表示盒外数据长度的线，如果“须”的外面没有数据，则在“须”的底部有一个点。
x1=normrnd（5,1,100,1）;
x2=normrnd（6,1,100,1）;
x=[x1x2];
boxplot（x,1,'g+',1,0）
1.9样本的概率图形
data=normrnd（0,1,30,2）;
p=capaplot（data,[-2,2]）
p=
0.9199
1.10附加有正态密度曲线的直方图
r=normrnd（10,1,100,1）;
histfit（r）
1.11在指定的界线之间画正态密度曲线
格式p=normspec（specs,mu,sigma）%specs指定界线，mu,sigma为正态分布的参数p
为样本落在上、下界之间的概率
normspec（[10Inf],11.5,1.25）
1.12二项分布的函数图
p=0.2;%Probabilityofsuccessforeachtrial
n=10;%Numberoftrials
k=0:
n;%Outcomes
m=binopdf（k,n,p）;%Probabilitymassvector
bar（k,m）%Visualizetheprobabilitydistribution
set（get（gca,'Children'）,'FaceColor',[.8.81]）
gridon
1.13指数分布函数图
lambda=2;%Failurerate
t=0:
0.01:
3;%Outcomes
f=exppdf（t,1/lambda）;%Probabilitydensityvector
plot（t,f）%Visualizetheprobabilitydistribution
gridon
1.14ksdensity概率密度估计函数
cars=load（'carsmall','MPG','Origin'）;
MPG=cars.MPG;
[f,x,u]=ksdensity（MPG）;
plot（x,f）
title（'DensityestimateforMPG'）
holdon
[f,x]=ksdensity（MPG,'width',u/3）;
plot（x,f,'r'）;
[f,x]=ksdensity（MPG,'width',u*3）;
plot（x,f,'g'）;
legend（'defaultwidth','1/3default','3*default'）
holdoff
hname={'normal''epanechnikov''box''triangle'};
colors={'r''b''g''m'};
forj=1:
4
[f,x]=ksdensity（MPG,'kernel',hname{j}）;
plot（x,f,colors{j}）;
holdon;
end
legend（hname{:
}）;
holdoff
2.常用作图函数
2.1普通双函数图
t=0:
pi/20:
2*pi;
y=exp（sin（t））;
plotyy（t,y,t,y,'plot','stem'）
xlabel（'XAxis'）
ylabel（'PlotYAxis'）
title（'TwoYAxes'）
2.2多数据集在同一图中
x=0:
pi/100:
2*pi;
y=sin（x）;
y2=sin（x-.25）;
y3=sin（x-.5）;
plot（x,y,x,y2,x,y3）
legend（'sin（x）','sin（x-.25）','sin（x-.5）'）
2.3在原图上继续作图holdon
[x,y,z]=peaks;
pcolor（x,y,z）
shadinginterp
holdon
contour（x,y,z,20,'k'）
holdoff
2.4同一图中作多个图
clear
x=0.1:
0.1:
4*pi;%生成向量x。
y1=sin（x）;%生成y1值
y2=sin（x）./x;%生成y2值。
figure;%创建一个新窗口。
subplot（1,2,1）;%定义第一个子图区域。
plot（x,y1）;%用实线画曲线。
subplot（1,2,2）;%定义第二个子图区域。
plot（x,y2,'*'）;%用‘*’号画曲线
clear;
x=[137];
y=[692];
s1=subplot（2,2,1）;
plot（x,y）;
grid;
title（'Default'）;
s2=subplot（2,2,2）;
plot（x,y）;
set（s2,'XTick',x）;％改变X轴标记
set（s2,'XGrid','on'）;％画X轴的格栅线
title（'Xscalemanipulated'）;
s3=subplot（2,2,3）;
plot（x,y）;
set（s3,'YTick',[2,6,9]）;％改变y轴标记
set（s3,'YGrid','on'）;％画y轴的格栅线
set（s3,'GridLineStyle','-.'）;％使用虚线格栅
title（'Yscalemanipulated'）;
s4=subplot（2,2,4）;
plot（x,y）;
set（s4,'XTick',x）;％改变xy轴标记
set（s4,'YTick',[269]）;
grid;％画xy轴的格栅线
title（'Bothscalesmanipulated'）;
clfreset%ClearingtheFigureforaNewPlot
t=0:
pi/10:
2*pi;
[X,Y,Z]=cylinder（4*cos（t））;
subplot（2,2,1）;mesh（X）
subplot（2,2,2）;mesh（Y）
subplot（2,2,3）;mesh（Z）
subplot（2,2,4）;mesh（X,Y,Z）
2.5标签的显示（字符参照Latex标准）
t=-pi:
pi/100:
pi;
y=sin（t）;
plot（t,y）
axis（[-pipi-11]）
xlabel（'-\pi\leq{\itt}\leq\pi'）
ylabel（'sin（t）'）
title（'Graphofthesinefunction'）
text（1,-1/3,'{\itNotetheoddsymmetry.}'）
2.6多元变量作图
[X,Y]=meshgrid（-8:
.5:
8）;
R=sqrt（X.^2+Y.^2）+eps;
Z=sin（R）./R;
mesh（X,Y,Z,'EdgeColor','black'）%使用mesh（X,Y,Z）采用默认颜色；
2.7定义函数作图
functionmyfunc（x）
%x=-10:
.005:
40;Here'savalueyoucanuseforx
y=[1.5*cos（x）+6*exp（-.1*x）+exp（.07*x）.*sin（3*x）];
ym=mean（y）;
hfig=figure（'Name','FunctionandMean',...
'Pointer','fullcrosshair'）;
hax=axes（'Parent',hfig）;
plot（hax,x,y）
holdon
plot（hax,[min（x）max（x）],[ymym],'Color','red'）
holdoff
ylab=get（hax,'YTick'）;
set（hax,'YTick',sort（[ylabym]））
title（'y=1.5cos（x）+6e^{-0.1x}+e^{0.07x}sin（3x）'）
xlabel（'XAxis'）;ylabel（'YAxis'）
2.8使用fplot作图函数
subplot（2,2,1）;fplot（'humps',[01]）
subplot（2,2,2）;fplot（'abs（exp（-j*x*（0:
9））*ones（10,1））',[02*pi]）
subplot（2,1,2）;fplot（'[tan（x）,sin（x）,cos（x）]',2*pi*[-11-11]）%后面参数表示x,y上下界;
2.9给当前图形加一条参考线
y=[3.22.63.13.42.42.93.03.33.22.12.6]';
plot（y,'+'）
refline（0,3）
2.10在当前图形中加入一条多项式曲线
格式h=refcurve（p）%在图中加入一条多项式曲线，h为曲线的环柄，p为多项式系数向量，p=[p1,p2,p3,…,pn]，其中p1为最高幂项系数
h=[85162230289339381413437452458456440400356];
plot（h,'+'）
refcurve（[-4.91000]）
3.常用作图工具
3.1plottools
在输入变量后，如：
x=-1:
.1:
1;%Definetherangeofx
y=x.^3;%Raiseeachelementinxtothethirdpower
可输入plottools调用相应的作图工具;使用非常方便
4.特殊图形作图
4.1画极坐标图
t=0:
.01:
2*pi;
polar（t,sin（3*t）.*cos（2*t）,'--r'）
4.2bar图
x=-2.9:
0.2:
2.9;
bar（x,exp（x.*sin（x）））
colormapgray
4.3barh图
X=1:
.5:
5;
Y=exp（X）.*sin（X）;
barh（Y,'stack'）
4.4compass图
Z=magic（20）.*randn（20）;
compass（Z）
Z=eig（randn（20,20））;
compass（Z）
4.5comet图
t=0:
.01:
2*pi;
x=exp（sin（2*t））.*（cos（t）.^2/3）;
y=t.*（sin（t）.^2）;
comet（x,y）
holdon
4.6errorbar图
X=0:
pi/20:
pi;
Y=exp（X）.*sin（X）;
E=std（Y）*ones（size（X））;
errorbar（X,Y,E）
4.7feather图
th=（-90:
10:
90）*pi/180;
r=4*ones（size（th））;
[u,v]=pol2cart（th,r）;
feather（u,v）;
4.8hist图
%功能二维条形直方图，可以显示出数据的分配情形。
x=-5:
0.1:
5;
y=randn（1000,1）;
hist（y,x）
4.9rose图
theta=3*pi*randn（1,30）;
rose（theta）
4.10stair图
x=0:
.25:
10;
stairs（x,exp（sin（x.^2）））
4.11stem图
x=linspace（0,2,10）;
stem（exp（-x.^2）,'fill','-.'）
4.12pie图
x=[130.52.52];
explode=[01000];
pie（x,explode）
5.三维图形作图
5.1pie3图
x=[130.52.52];
explode=[01000];
pie3（x,explode）
colormaphsv
5.2sphere图
[X,Y,Z]=sphere;
mesh（X,Y,Z）
hiddenoff
5.3基本三维图
t=0:
pi/50:
10*pi;
plot3（sin（t）,cos（t）,t）;
axissquare;
gridon;
[X,Y]=meshgrid（[-2:
0.1:
2]）;
Z=X.*exp（-X.^2-Y.^2）;
plot3（X,Y,Z）;
gridon;
x=linspace（0,3*pi）;%x-axisdata
z1=sin（x）;%plotinx-zplane
z2=sin（2*x）;
z3=sin（3*x）;
y1=zeros（size（x））;%spreadoutalongy-axis
y3=zeros（size（x））;%bygivingeachdiffenty-axisvalues
y2=y3/2;
plot3（x,y1,z1,x,y2,z2,x,y3,z3）;
grid,xlabel（'x-axis'）,ylabel（'y-axis'）,zlabel（'z-axis'）;
title（'sin（x）,sin（2x）,sin（3x）'）;
5.4绘制复数图
实例：
如何在极坐标表下绘制复数函数z、z2、z3和
的曲面图形?
z=cplxgrid（20）;%准备网格,使用cplxgrid函数创建一个21*41的复数网格矩阵;
subplot（2,2,1）;
cplxmap（z,z）;
title（'线性运算'）;
xlabel（'实轴'）;
ylabel（'虚轴'）;
zlabel（'函数值'）;
subplot（2,2,2）;
cplxmap（z,z.^2）;
title（'平方运算'）;
subplot（2,2,3）;
cplxmap（z,z.^3）;
title（'立方运算'）;
subplot（2,2,4）;
cplxmap（z,（z.^4-1）.^（1/4））;
title（'复杂运算'）;
xlabel（'实轴'）;
ylabel（'虚轴'）;
zlabel（'函数值'）;
6.插值拟合作图
6.1polyfit/polyval
x=（0:
0.1:
5）';
y=erf（x）;
p=polyfit（x,y,6）
f=polyval（p,x）;
plot（x,y,'o',x,f,'-'）
axis（[0502]）
6.2最小二乘拟合直线
X=[23.45.681112.313.81618.819.9]';
plot（X,'+'）
lsline
7.复杂函数作图
7.1二次曲面的方程作图实例
讨论参数a,b,c对其形状的影响
相应的代码：
a=input（'a='）;b=input（'b='）;c=input（'c='）;
d=input（'d='）;N=input（'N='）;%输入参数，N为网格线数目
xgrid=linspace（-abs（a）,abs（a）,N）;%建立x网格坐标
ygrid=linspace（-abs（b）,abs（b）,N）;%建立y网格坐标
[x,y]=meshgrid（xgrid,ygrid）;%确定N×N个点的x,y网格坐标
z=c*sqrt（d-y.*y/b^2-x.*x/a^2）;u=1;%u=1,表示z要取正值
z1=real（z）;%取z的实部z1
fork=2:
N-1;%以下7行程序的作用是取消z中含虚数的点
forj=2:
N-1
ifimag（z（k,j））~=0z1（k,j）=0;end
ifall（imag（z（[k-1:
k+1],[j-1:
j+1]）））~=0z1（k,j）=NaN;end
end
end
surf（x,y,z1）,holdon%画空间曲面
ifu==1z2=-z1;surf（x,y,z2）;%u=1时加画负半面
axis（[-abs（a）,abs（a）,-abs（b）,abs（b）,-abs（c）,abs（c）]）;
end
xlabel（'x'）,ylabel（'y'）,zlabel（'z'）
holdoff
运行程序，当a=5,b=4,c=3,d=1,N=50时结果为
当a=5i,b=4,c=3,d=1,N=15时结果为
当a=5i,b=4i,c=3,d=0.1,N=10时结果为
7.2空间曲面作图
画出空间曲面
在
范围内的图形，并画出相应的等高线。
clear;close;
u=-30:
0.5:
30;
v=-30:
0.5:
30;
[x,y]=meshgrid（u,v）;
z=10*sin（sqrt（x.^2+y.^2））./sqrt（1+x.^2+y.^2）;
subplot（1,2,1）;
mesh（x,y,z）
subplot（1,2,2）;
contour（x,y,z,10）
7.3根据给定的参数方程，绘制曲面图形
a）椭球面
，
，
；
clear;close;
u=-4:
0.1:
4;
v=-4:
0.1:
4;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=3.*cos（U）.*sin（V）;
Y=2.*cos（U）.*cos（V）;
Z=sin（U）;
surf（X,Y,Z）;
axisequal
b）椭圆抛物面
，
，
；
clear;close;
u=-4:
0.1:
4;
v=-4:
0.1:
4;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=3.*U.*sin（V）;
Y=2.*U.*cos（V）;
Z=4.*U.^2;
surf（X,Y,Z）;
shadinginterp;
colormap（hot）;
axisequal
c）单叶双曲面
，
，
；
clear;close;
u=-2:
0.1:
2;
v=-2:
0.1:
2;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=3*sec（U）.*sin（V）;
Y=2*sec（U）.*cos（V）;
Z=4*tan（U）;
mesh（X,Y,Z）;
shadinginterp;
colormap（jet）;
axisequal
d）双叶抛物面
，
，
；
clear;close;
u=-4:
0.1:
4;
v=-4:
0.1:
4;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=U;
Y=V;
Z=（U.^2-V.^2）/3;
mesh（X,Y,Z）;
shadinginterp;
colormap（jet）;
axisequal
e）旋转面
，
，
；
clear;close;
u=-4:
0.1:
4;
v=-4:
0.1:
4;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=log（U）.*sin（V）;
Y=log（U）.*cos（V）;
Z=U;
mesh（X,Y,Z）;
shadinginterp;
colormap（jet）;
axisequal
f）圆锥面
，
，
；
clear;close;
u=-4:
0.1:
4;
v=-4:
0.1:
4;
[U,V]=meshgrid（u,v）;
X=U.*sin（V）;
Y=U.*cos（V）;
Z=U;
mesh（X,Y,Z）;
shadinginterp;
colormap（jet）;
axisequal
g）环面
，
，
；
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