MATLAB实验四MATLAB 画图.docx
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MATLAB实验四MATLAB画图
实验四MATLAB画图
一、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。
二、实验内容
要求：
命令手工（）输入!
!
!
1.设
，在x=0~2π区间取101点，绘制函数的曲线。
解：
命令如下：
clear
clc
x=linspace（0,2*pi,101）
y=（0.5+3*sin（x）./（1+x.^2））.*cos（x）
plot（x,y）
gridon
figure
（1）
plot（x,y,'r:
*'）
figure
（1）
运行结果有：
2.已知y1=x2，y2=cos（2x），y3=y1×y2，完成下列操作：
（1）在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线。
（2）以子图形式绘制三条曲线。
（3）分别用条形图、阶梯图、杆图、填充图绘制三条曲线。
解：
（1）MATLAB命令：
clc
clear
x=-pi:
pi/100:
pi
y1=x.^2
y2=cos（2*x）
y3=y1.*y2
plot（x,y1,'b-',x,y2,'r:
',x,y3,'k--'）
运行结果：
（2）子图形式绘制：
clc
clear
x=-pi:
pi/100:
pi
y1=x.^2
y2=cos（2*x）
y3=y1.*y2
subplot（1,3,1）;
plot（x,y1,'b-','LineWidth',2）;
title（'y1=x^2'）
subplot（1,3,2）;
plot（x,y2,'r:
','LineWidth',2）;
title（'y2=cos（2x）'）
subplot（1,3,3）;
plot（x,y3,'k--','LineWidth',2）;
title（'y3=y1*y2'）
运行结果：
（3）建立M文件（下面的代码可以复制、粘贴）：
clear
clc
x=-pi:
0.1:
pi
y1=x.^2
y2=cos（2*x）
y3=y1.*y2
subplot（2,2,1）
plot（x,y1,'b-',x,y2,'r:
',x,y3,'k--'）;
subplot（2,2,2）
bar（x,y1,'b'）
title（'y1=x^2'）
subplot（2,2,3）
bar（x,y2,'r'）;
title（'y2=cos（2x）'）
subplot（2,2,4）
bar（x,y3,'k'）
title（'y3=y1*y2'）;
由上面的M文件，再适当更改区间取的点数（x=-pi:
0.1:
pi），只要依次将“bar”改为“stairs”、“stem”、“fill”,，运行程序即可，
即有下面的结果：
3.已知
在-5≤x≤5区间绘制函数曲线。
解：
M文件：
clear
clc;
x=-5:
0.01:
5
y=（x+sqrt（pi））/（exp
（2））.*（x<=0）+0.5*log（x+sqrt（1+x.^2））.*（x>0）
plot（x,y）
figure
（2）
plot（x,y,'-r*','LineWidth',10,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','g','MarkerSize',0.5）
运行结果：
由图可看出，函数在零点不连续。
4.绘制sin（r）/r函数的图形。
解：
MATLAB命令：
clear
clc
[x,y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）
R=sqrt（x.^2+y.^2）+eps
z=sin（R）./R
mesh（z）
运行结果：
5.绘制曲面图形，并进行插值着色处理。
解：
MATLAB命令：
clear
clc
s=0:
pi/100:
pi/2
t=0:
pi/100:
3*pi/2
[s,t]=meshgrid（s,t）
x=cos（s）.*cos（t）
y=cos（s）.*sin（t）
z=sin（s）
%以下画子图
subplot（2,2,1）;
mesh（x,y,z）;
title（'未着色的图形'）;
%%以下使用浓淡处理函数shading（）
（1）faceted参数：
MATLAB默认方式
%faceted：
以平面为着色单位，在flat着色的基础上，同时在小片交接的边勾画黑色，这种方式立体表现力最强（默认方式）。
subplot（2,2,2）;
surf（x,y,z）;
title（'shadingfaceted（缺省）'）;
（2）flat参数：
%平滑方式着色，小片或整段网线的颜色是一种颜色。
subplot（2,2,3）;
surf（x,y,z）;
shadingflat;
title（'shadingflat'）;
（3）interp参数：
%以插值形式为图形的象点着色，使小片根据四顶点的颜色产生连续的变化，或根据网线的线段两端产生连续的变化，这种方式着色细腻但最费时。
subplot（2,2,4）;
surf（x,y,z）;
shadinginterp;
title（'shadinginterp'）;
运行结果有：
6.图形的标注。
M代码：
[x,y]=meshgrid（-4:
0.2:
4）
R=sqrt（x.^2+y.^2）
z=-cos（R）
mesh（x,y,z）
xlabel（'x\in[-4,4]','fontweight','bold'）;
ylabel（'y\in[-4,4]','fontweight','bold'）;
zlabel（'z=-cos（sqrt（x^2+y^2））','fontweight','bold'）;
title（'旋转曲面','fontsize',15,'fontweight','bold','fontname','隶书'）;
（以下题为选作）
7.绘制极坐标曲线ρ=asin（b+nθ），并分析参数a、b、n对曲线形状的影响。
解：
M文件如下：
clear
clc
theta=0:
pi/100:
2*pi
a=input（'输入a='）
b=input（'输入b='）
n=input（'输入n='）
rho=a*sin（b+n*theta）
polar（theta,rho,'m'）
采用控制变量法的办法，固定两个参数，变动第三个参数观察输出图象的变化。
【分析结果】：
由这8个图知道:
当a,n固定时，图形的形状也就固定了，b只影响图形的旋转的角度;
当a,b固定时，n只影响图形的扇形数，特别地，当n是奇数时，扇叶数就是n,当是偶数时，扇叶数则是2n个;
当b,n固定时，a影响的是图形大小，特别地，当a是整数时，图形半径大小就是a。
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