第02章Maple的2D绘图包函数.docx
《第02章Maple的2D绘图包函数.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第02章Maple的2D绘图包函数.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第02章Maple的2D绘图包函数
第二章Maple的2D绘图包函数
图2-01~04plots包函数polarplot绘图程序实例
with（plots）:
polarplot（cos（t））;
图2-1没有任何人为设置的polarplot
polarplot（sin（3*x）,thickness=3）;
图2-2polarplot的线宽设置
polarplot（sin（3*x）,x=0..2*Pi/3,thickness=3,color=blue）;
图2-3polarplot的线色和弧段设置
polarplot（abs（sin（3*x）））;
图2-4带有绝对值表达式的polarplot
polarplot（abs（sin（3*x））,coord=cartesian）;
Error,（inplot/options2d）unknownorbadargument,coord=cartesian
polarplot（abs（sin（3*x））,coord=logarithmic）;
Error,（inplot/options2d）unknownorbadargument,coord=logarithmic
以上两个语句的返回结果说明：
在polarplot函数中，人为地硬性设置坐标系是无效的，一定会出现报错信息。
图2-05~15plots包函数coordplot绘图程序实例
with（plots）:
coordplot（polar,color=[red,red],scaling=CONSTRAINED,labelling=true）;
urange:
0..1
vrange:
0..2*Pi
grid:
[7,13]
view:
[-1.1..1.1,-1.1..1.1]
图2-5极坐标系的有限完整坐标网
coordplot（polar,view=[-1..1,0..1],scaling=CONSTRAINED,labelling=true）;
urange:
0..1
vrange:
0..2*Pi
grid:
[713]
view:
[-1.1..1.1，-1.1..1.1]
图2-6极坐标系中部分显示的有限完整坐标网
coordplot（polar,[0..3,-Pi/6..Pi],view=[-3..3,-3..3],color=[red,blue],grid=[4,12],axes=NORMAL,scaling=CONSTRAINED,labelling=true）;
图2-7用设置项grid控制极坐标网线的条数
coordplot（cartesian,color=[green,green],scaling=CONSTRAINED,labelling=true）;
图2-8直角坐标网，线族编号在边缘
coordplot（cartesian,axes=NORMAL,color=[green,green],scaling=CONSTRAINED,）;
图2-9直角坐标网，没有线族编码
coordplot（cartesian,color=[green,green],labelling=middle）;
图2-10直角坐标网，线族编码在中间
coordplot（cartesian,view=[0..10,0..10],color=[green,green],scaling=CONSTRAINED,labelling=true,axes=NORMAL）;
图2-11直角坐标网，部分显露
coordplot（cartesian,view=[-15..15,-15..15],color=[green,green],scaling=CONSTRAINED,labelling=false,axes=NORMAL）;
图2-12网的范围与view的关系
coordplot（elliptic）;
图2-13椭圆坐标网
coordplot（parabolic）;
图2-14抛物坐标网
coordplot（hyperbolic,[-96..96,-24..24],view=[0..16,0..13]）;
图2-15双曲坐标网
图2-16~24plots包函数implicitplot绘图程序实例
with（plots）:
implicitplot（x^2/16+y^2/9=1,x=-4..4,y=-3..3）;
图2-16没有人为设置项的implicitplot
implicitplot（x^2/16+y^2/9=1,x=-4..4,y=-3..3,view=[-3..3,-4..4]）;
图2-17view设置的优先权
implicitplot（（x^2+y）^2-y-2,x=-2..2,y=-2..2,grid=[7,7]）;
图2-18grid设置项可以控制图形质量
implicitplot（{seq（x*y=k,k=1..5）},x=.1..3,y=.1..3,grid=[71,141],color=blue,thickness=3）;
图2-19seq的implicitplot
implicitplot（y=2*x,x=0..2*Pi,y=0..12*Pi,coords=polar,thickness=3）;
图2-20implicitplot函数可以接受坐标系转换
implicitplot（（x^2+y）^2-y,x=-2..2,y=-2..1,grid=[54,54],coords=polar,thickness=3）;
图2-21不是方程的极坐标表达式也有implicitplot
implicitplot（{y=2*x^2,y=x},x=0..2*Pi,y=0..12*Pi,coords=polar,grid=[72,144],style=LINE,color=blue,thickness=3）;
图2-22两个单元函数的极坐标implicitplot图形
下面绘制一个比较复杂的隐函数曲线。
implicitplot（sin（x）=cos（y）,x=-2*Pi..2*Pi,y=-2*Pi..2*Pi,view=[-8..8,-8..8],grid=[250,250],scaling=constrained,color=blue,thickness=3）;
实际上，可把它看成二元函数z（x,y）=sin（x）-cos（y）与水平坐标面的相交线。
图2-23比较复杂的implicitplot
with（plots）:
n:
=5:
p:
=implicitplot（{x^2+y^2=1,（x^2）/9+（y^2）/4=1},x=-3..3,y=-3..3,view=[-3..3,-3..3],grid=[n,n],style=LINE,thickness=3）:
coordplot（cartesian,[-3..3,-3..3],grid=[n,n],color=[green,green],view=[-3..3,-3..3]）:
q:
=coordplot（cartesian,[-3..3,-3..3],grid=[n,n],color=[green,green],view=[-3..3,-3..3]）:
display（p,q）;
图2-24implicitplot的样点与grid网格的关系
图2-25~28plots包函数inequal绘图程序实例
inequal（{x+y>0,x-y<=1},x=-3..3,y=-3..3）;
图2-25使用默认设置的不等式图解
inequal（{x+y>0,x-y<=1},x=-3..3,y=-3..3,optionsopen=（color=white,thickness=4）,optionsclosed=（color=green,thickness=4））;
图2-26改变了边线颜色设置的不等式图解
inequal（{x+y>0,x-y<=1,y=2-x/7},x=-3..3,y=-3..3,optionsfeasible=（color=red）,optionsopen=（color=blue,thickness=2）,optionsclosed=（color=green,thickness=3）,optionsexcluded=（color=yellow））;
图2-27改变了内外域颜色设置的不等式图解
笔者注记：
如果读者使用的是早期版本的Maple软件（比如Maple5~6），绘制含有“严格不等式”的不等式组的解集合图形时，可能遇到一些不符合数学常规的现象。
这时，可用“广义不等式”代替引起麻烦的严格不等式。
inequal（{2*x+y>0,3*x-y<14,y<10},x=-11..10,y=-15..15,optionsfeasible=（color=yellow）,optionsexcluded=（color=green）,optionsopen=（color=white,thickness=4）,optionsclosed=（color=red,thickness=4））;
图2-28严格不等式的图形及其在早期版本中的错误
左：
7.0以后版本的正确图形，中、右：
6.0及其以前版本的错误图形与改善办法。
图2-29~37plots包函数polygonplot绘图程序实例
polygonplot（[[0,0],[2,1/2],[3,2],[1.7,2.8]],thickness=3）;
图2-29polygonplot自动封闭边界
polygonplot（[[0,0],[2,1/2],[3,2],[1.7,2.8]],color=red）;
图2-30polygonplot可以给内域填充颜色
polygonplot（[[0,0],[2,1/2],[3,2],[1.7,2.8]],style=POINT,color=blue,symbolsize=24,symbol=circle）;
图2-31polygonplot可以给点集设置颜色
polygonplot（[[0,0],[2,1/2],[3,2],[1.7,2.8]],view=[-3..3,-3..3]）;
图2-32显示范围的控制
polygonplot（{[[0,0],[2,1/2],[3,2]],[[0,0],[1,1],[1,2]]},color=red）;
polygonplot（[[[0,0],[2,1/2],[3,2]],[[0,0],[1,1],[1,2]]],color=[red,green]）;
Error,（inplot/color）invalidcolorspecification
图2-33多边形set的polygonplot
n:
=5:
a:
=I*（2*Pi*k/n+Pi/2）:
t:
=exp（a）:
polygonplot（[[seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]],color=green）;
图2-34复数描写的polygonplot
n:
=5:
a:
=I*（2*Pi*k*2/n+Pi/2）:
t:
=exp（a）:
polygonplot（[[seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]],color=green）;
图2-35给五角星填充颜色会出现问题
with（plots）:
n:
=5:
a:
=I*（2*Pi*k*2/n+Pi/2）:
t:
=exp（a）:
[seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]:
polygonplot（[[[0,0],seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]],color=green,scaling=constrained）;
图2-36稍做改变就可以正常填充
n:
=12:
a:
=I*（2*Pi*k/n+Pi/2）:
t:
=exp（a）:
[seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]:
polygonplot（[[seq（[Re（t）,Im（t）],k=0..n）]],color=green,coords=polar）;
图2-37极坐标系中的“复数多边形”
图2-38~41plots包函数texplot绘图程序实例
textplot（[2,2,"Dingdian1"],'align={ABOVE,RIGHT}'）;
图2-38txplot的对齐设置
textplot（[2,2,"Dingdian1"],'align=BELOW',color=blue）;
图2-39texplot对齐设置中的单引号
textplot（[[2,2,"Dingdian1"],[-2,-1,"Dingdian2"],[-1,1,"y=x^2"]],color=blue,font=[TIMES,BOLD,18],axesfont=[TIMES,BOLD,8]）;
图2-40文本list的texplot
textplot（{[2,2,"Dingdian1"],[-2,-1,"Dingdian2"]},color=blue）;
图2-41文本set的texplot
图2-42~48plots包函数pointplot绘图程序实例
pointplot（[[1,2],[0,4],[8,3],[7,8],[2,5]],axes=BOXED）;
图2-42点列的pointplot
pointplot（[1,2,0,4,8,3,7,8,2,5],axes=BOXED,）;
图2-43单列数值的pointplot
pointplot（[[1,2],[0,4],[8,3],[7,8],[2,5]],axes=BOXED,connect=true,thickness=3）;
图2-44list的pointplot（加联线）
pointplot（{[1,2],[0,4],[8,3],[7,8],[2,5]},axes=BOXED,connect=true,thickness=3）;
图2-45set的pointplot（加联线）
pointplot（{seq（[n,sin（n/10）],n=0..30）}）;
图2-46seq的pointplot（不加联线）
pointplot（[seq（[T^2,T],T=0..40）],coords=polar）;
图2-47极坐标系中seq的pointplot（不加联线）
pointplot（[seq（[T^2,T],T=0..40）],coords=polar,color=blue,connect=true,thickness=3）;
图2-48极坐标系中seq的pointplot（加联线）
图2-49~55plots包函数listplot绘图程序实例
listplot（[1,2,0,4,8,3,7,8,2,5],color=blue,view=[-2..12,-2..12]）;
图2-49有序数列的pointplot（默认联线）
listplot（[1,2,0,4,8,3,7,8,2,5],color=blue,view=[-2..12,-2..12],style=POINT）;
图2-50有序数列的pointplot（不联线）
listplot（[[4,2],[1,3],[8,4],[7,8],[2,5]],color=blue）;
图2-51有序点列的pointplot
listplot（[[2,2],[1,3],[4,4],[7,8],[7,5]],color=blue,coords=polar,view=[-5..5,-5..5],thickness=4）;
图2-52经过坐标转换的点列listplot
listplot（[[2,4],[4,3],[6,5]],view=[-6..6,-6..6]）;
图2-53listplot的view设置
listplot（[seq（[t^2,cos（t）],t=0..40）],view=[-100..1650,-2..2]）;
图2-54seq点列的listplot
listplot（[seq（[t^2,sin（t）],t=0..17）],coords=polar,view=[-6..6,-6..6],thickness=2）;
图2-55这里最外层的方括号不可缺少
图2-56~63plots包函数arrow绘图程序实例
arrow（[seq（[sin（i）,cos（i）*cos（7/23*i）],i=1..3）],axes=FRAMED,color=blue）;
arrow（{[[1,2],[4,5]],[[1,2],[5,4]]},scaling=CONSTRAINED,color=green,difference=true）;
arrow（[[[1,2],[4,5]],[[1,2],[5,4]]],scaling=CONSTRAINED,color=green,difference=true）;
图2-56第一种语句arrow（u,opts）的实例。
注意最外层的方括号与花括号作用相同。
arrow（[[1,2],[4,5]],[[1,3],[5,4]],scaling=CONSTRAINED,color=red,difference=true）;
arrow（[[1,2],[4,5]],[[1,3],[5,4]],scaling=CONSTRAINED,color=green）;
arrow（{[[1,2],[4,5]],[[1,3],[5,4]]},scaling=CONSTRAINED,color=green）;
图2-57第二种语句arrow（u,v）的实例。
注意最外层有无花括号大不相同。
arrow（[[[1,2],[4,5]],[[1,1.8],[5,4]],[[1,2],[-2,3]]],length=0.4,scaling=CONSTRAINED,color=gold）;
arrow（{[[1,2],[4,5]],[[1,1.8],[5,4]],[[1,2],[-2,3]]},length=0.4,scaling=CONSTRAINED,color=gold）;
图2-58第三种语句arrow（U）的实例。
注意最外层的方括号与花括号作用相同。
arrow（[[[1,2],[4,5]],[[1,1.8],[5,4]],[[1,2],[-2,3]]],length=0.4,scaling=CONSTRAINED,color=gold,shape=harpoon）;
arrow（[[[1,2],[4,5]],[[1,1.8],[5,4]],[[1,2],[-2,3]]],length=0.4,scaling=CONSTRAINED,color=gold,shape=arrow）;
arrow（[[[1,2],[4,5]],[[1,1.8],[5,4]],[[1,2],[-2,3]]],length=0.4,scaling=CONSTRAINED,color=gold）;
图2-59矢的形状（左单戟矢，中双戟矢，右扁平矢）
如果此设置选项不写，矢将画在两个端点之间（实有长度）。
arrow（[seq（[i,（i-1）^2],i=1..3）],axes=FRAMED,color=blue,view=[0..3,-1/2..4],scaling=constrained）;
arrow（[seq（[i,（i-1）^2],i=1..3）],axes=FRAMED,color=green,length=[1/2,relative=true],view=[0..3,-1/2..4],scaling=constrained）;
arrow（[seq（[i,（i-1）^2],i=1..3）],axes=FRAMED,color=green,length=[1/2,relative=false],view=[0..1,-0.2..1],scaling=constrained）;
arrow（[seq（[i,（i-1）^2],i=1..3）],axes=FRAMED,color=green,length=1/2,view=[0..1,-0.2..1],scaling=constrained）;
图2-60矢长度的控制
arrow（[[1,2],[2,1],[5,5]],[[1,3],[3,3],[5,3]],scaling=CONSTRAINED,color=red,difference=true）;
arrow（[[1,2],[2,1],[5,5]],[[1,3],[3,3],[5,3]],scaling=CONSTRAINED,color=red）;
图2-61选项difference的控制作用
arrow（{seq（seq（[[i,j],[sin（i）,cos（j）]],i=1..3）,j=2..3）},length=1.4,scaling=CONSTRAINED,color=red）;
图2-62矢值函数的向量场图形
arrow（{seq（seq（[[i,j],[sin（i）,cos（j）]],i=1..5）,j=1..5）},length=[0.8,relative=true],scaling=CONSTRAINED,color=blue）;
arrow（{seq（seq（[[i,j],[sin（i）,cos（j）]],i=1..5）,j=1..5）},length=[0.8,relative=false],scaling=CONSTRAINED,color=blue）;
图2-63两种矢长的向量场（左相关，右绝对）
图2-64~70plots包函数contourplot绘图程序实例
contourplot（x*y,x=-6..6,y=-5..5,grid=[55,55],contours=45）;
图2-64grid设置较大的contourplot
contourplot（x*y,x=-6..6,y=-5..5,grid=[35,35],contours=25）;
图2-65等高线设为25条的contourplot
contourplot（x*y,x=-6..6,y=-5..5,grid=[35,35],contours=3）;
图2-66等高线设为3条的contourplot
contourplot（x*y,x=-6..6,y=-5..5,grid=[35,35],contours=[-3,-2,-1,1,2,3],coloring=[blue,red]）;
图2-67指定高度的contourplot
contourplot（x*y,x=-6..6,y=-5..5,grid=[35,35],contours=2
升级会员 