例51 在0leXle2区间内绘制曲线y2e05xsin2πx.docx
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例51在0leXle2区间内绘制曲线y2e05xsin2πx
例5.1在0≤X≤2p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=?
'）;
z2=a*ones（size（x））;%第2个曲面
subplot（1,2,1）;
mesh（x,y,z1）;holdon;mesh（x,y,z2）;%分别画出两个曲面
v=[-10,10,-10,10,-100,100];axis（v）;grid;%第1子图的坐标设置
holdoff;
r0=abs（z1-z2）<=1;%求两曲面z坐标差小于1的点
xx=r0.*x;yy=r0.*y;zz=r0.*z2;%求这些点上的x,y,z坐标，即交线坐标
subplot（1,2,2）;
plot3（xx（r0~=0）,yy（r0~=0）,zz（r0~=0）,'*'）;%在第2子图画出交线
axis（v）;grid;%第2子图的坐标设置
例5.18在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制函数
的4种三维曲面图。
[x,y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）;
z=sin（sqrt（x.^2+y.^2））./sqrt（x.^2+y.^2+eps）;
subplot（2,2,1）;
meshc（x,y,z）;
title（'meshc（x,y,z）'）
subplot（2,2,2）;
meshz（x,y,z）;
title（'meshz（x,y,z）'）
subplot（2,2,3）;
surfc（x,y,z）
title（'surfc（x,y,z）'）
subplot（2,2,4）;
surfl（x,y,z）
title（'surfl（x,y,z）'）
例5.19绘制标准三维曲面图形。
t=0:
pi/20:
2*pi;
[x,y,z]=cylinder（2+sin（t）,30）;
subplot（1,3,1）;
surf（x,y,z）;
subplot（1,3,2）;
[x,y,z]=sphere;
surf（x,y,z）;
subplot（1,3,3）;
[x,y,z]=peaks（30）;
meshz（x,y,z）;
例5.20绘制三维图形：
（1）绘制魔方阵的三维条形图。
（2）以三维杆图形式绘制曲线y=2sin（x）。
（3）已知x=[2347,1827,2043,3025]，绘制三维饼图。
（4）用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形。
subplot（2,2,1）;
bar3（magic（4））
subplot（2,2,2）;
y=2*sin（0:
pi/10:
2*pi）;
stem3（y）;
subplot（2,2,3）;
pie3（[2347,1827,2043,3025]）;
subplot（2,2,4）;
fill3（rand（3,5）,rand（3,5）,rand（3,5）,'y'）
例5.21绘制多峰函数的瀑布图和等高线图。
subplot（1,2,1）;
[X,Y,Z]=peaks（30）;
waterfall（X,Y,Z）
xlabel（'X-axis'）,ylabel（'Y-axis'）,zlabel（'Z-axis'）;
subplot（1,2,2）;
contour3（X,Y,Z,12,'k'）;%其中12代表高度的等级数
xlabel（'X-axis'）,ylabel（'Y-axis'）,zlabel（'Z-axis'）;
例5.22从不同视点绘制多峰函数曲面。
subplot（2,2,1）;mesh（peaks）;
view（-37.5,30）;%指定子图1的视点
title（'azimuth=-37.5,elevation=30'）
subplot（2,2,2）;mesh（peaks）;
view（0,90）;%指定子图2的视点
title（'azimuth=0,elevation=90'）
subplot（2,2,3）;mesh（peaks）;
view（90,0）;%指定子图3的视点
title（'azimuth=90,elevation=0'）
subplot（2,2,4）;mesh（peaks）;
view（-7,-10）;%指定子图4的视点
title（'azimuth=-7,elevation=-10'）
例5.233种图形着色方式的效果展示。
z=peaks（20）;colormap（copper）;
subplot（1,3,1）;surf（z）;
subplot（1,3,2）;surf（z）;shadingflat;
subplot（1,3,3）;surf（z）;shadinginterp;
例5.24绘制两个球面，其中一个球在另一个球里面，将外面的球裁掉一部分，使得能看见里面的球。
[x,y,z]=sphere（20）;
%生成外面的大球
z1=z;
z1（:
1:
4）=NaN;%将大球裁掉一部分
c1=ones（size（z1））;
surf（3*x,3*y,3*z1,c1）;
%生成里面的小球
holdon
z2=z;
c2=2*ones（size（z2））;
c2（:
1:
4）=3*ones（size（c2（:
1:
4）））;
surf（1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2）;
colormap（[0,1,0;0.5,0,0;1,0,0]）;
gridon
holdoff
例5.25隐函数绘图应用举例。
subplot（2,2,1）;
ezplot（'x^2+y^2-9'）;axisequal
subplot（2,2,2）;
ezplot（'x^3+y^3-5*x*y+1/5'）
subplot（2,2,3）;
ezplot（'cos（tan（pi*x））',[0,1]）
subplot（2,2,4）;
ezplot（'8*cos（t）','4*sqrt
（2）*sin（t）',[0,2*pi]）
例5.26在同一坐标下画红、绿两根不同曲线，希望获得绿色曲线的句柄，并对其进行设置。
x=0:
pi/50:
2*pi;
y=sin（x）;
z=cos（x）;
plot（x,y,'r',x,z,'g'）;
H=get（gca,'Children'）;%获取两曲线句柄向量H
fork=1:
length（H）
ifget（H（k）,'Color'）==[010]%[010]代表绿色
Hg=H（k）;%获取绿色线条句柄
end
end
pause%便于观察设置效果
set（Hg,'LineStyle',':
','Marker','p'）;%对绿色曲线进行设置
例5.27建立一个图形窗口。
该图形窗口没有菜单条，标题名称为“图形窗口示例”，起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为300像素点和150像素点，背景颜色为绿色，且当用户从键盘按下任意一个键时，将显示“Hello,KeyboardKeyPressed.”字样。
hf=figure（'Color',[0,1,0],'Position',[1,1,300,150],...
'Name','图形窗口示例','NumberTitle','off','MenuBar','none',...
'KeyPressFcn','disp（''Hello,KeyboardKeyPressed.''）'）;
例5.28分别在4个不同的图形窗口绘制出正弦、余弦、正切、余切曲线。
要求先建立一个图形窗口并绘图，然后每关闭一个再建立下一个，直到建立第4个窗口并绘图。
x=linspace（0,2*pi,60）;
y=sin（x）;
z=cos（x）;
t=tan（x）;
ct=1./（t+eps）;;
%命令组待用
C4=['figure（''Name'',''cotangent（x）'',''NumberTitle'',',...
'''off''）;plot（x,ct）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;'];
C3=['figure（''Name'',''tangent（x）'',''DeleteFcn'',C4,',...
'''NumberTitle'',''off''）;plot（x,t）;axis（[0,2*pi,-40,40]）;'];
C2=['figure（''Name'',''cos（x）'',''DeleteFcn'',C3,',...
'''NumberTitle'',''off''）;plot（x,z）;axis（[0,2*pi,-1,1]）;'];
%先创建1个图形窗口并绘制曲线
figure（'Name','sin（x）','DeleteFcn',C2,'NumberTitle','off'）;
plot（x,y）;
axis（[0,2*pi,-1,1]）;
例5.29利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。
clf;%清图形窗口
x=linspace（0,2*pi,20）;
y=sin（x）;
axes（'Position',[0.2,0.2,0.2,0.7],'GridLineStyle','-.'）;
plot（y,x）;title（'sin（x）-1'）;
axes（'Position',[0.4,0.5,0.2,0.1]）;
stairs（x,y）;title（'sin（x）-2'）;
axes（'Position',[0.55,0.6,0.25,0.3]）;
stem（x,y）;title（'sin（x）-3'）;
axes（'Position',[0.55,0.2,0.25,0.3]）;
[x,y]=meshgrid（-8:
0.5:
8）;
z=sin（sqrt（x.^2+y.^2））./sqrt（x.^2+y.^2+eps）;
mesh（x,y,z）;title（'mesh（x,y,z）'）;
例5.30利用曲线对象绘制曲线
和
。
t=0:
pi/100:
pi/2;
y1=sin（2*pi*t）;
y2=sqrt（3）/2*exp（-4*t）.*sin（4*sqrt（3）*t+pi/3）;
figh=figure;
axes（'GridLineStyle',':
','XLim',[0,pi/2],'YLim',[-1,1]）;
line（'XData',t,'YData',y1,'LineWidth',1）;
line（t,y2）;
gridon
例5.31利用曲线对象绘制
和
并利用文字对象完成标注。
theta=-pi:
.1:
pi;
y1=sin（theta）;
y2=cos（theta）;
h=line（theta,y1,'LineStyle',':
','Color','g'）;
line（theta,y2,'LineStyle','--','Color','b'）;
xlabel（'-\pi\leq\theta\leq\pi'）
ylabel（'sin（\theta）'）
title（'Plotofsin（\theta）'）
text（-pi/4,sin（-pi/4）,'\leftarrowsin（-\pi\div4）','FontSize',12）
set（h,'Color','r','LineWidth',2）%改变曲线1的颜色和线宽
例5.32利用曲面对象绘制三维曲面z=sin（y）cos（x）。
x=0:
0.1:
2*pi;
[x,y]=meshgrid（x）;
z=sin（y）.*cos（x）;
axes（'view',[-37.5,30]
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