完整版007二维绘图直角坐标.docx

1、完整版007二维绘图直角坐标007. 二维绘图（直角坐标）前言：Matlab具有强大的绘图功能，提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形。此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字说明等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。二维绘图可以采用不同的坐标系，如直角坐标、极坐标、对数坐标等。一绘制二维曲线的基本函数1. 基本绘图函数plot()用于绘制二维平面上的直角坐标图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘

2、制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot(x,y)x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标例1 在区间，绘制一般曲线x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); plot(x,y)运行结果：注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。 例2 绘制参数方程曲线星形线: x = a cos3 t ; y = a sin3 tt = 0:0.01:2*pi;x = a.*(cos(t).3;y = a.*(sin(t).3;plot(x,y);运行结果： 例3 绘制参数方程曲线摆线： x = a(t sin t) ; y = a(1

3、 cos t)t = 0:0.01:2*pi;x = a.*(t - sin(t);y = a.*(1 - cos(t);plot(x,y);运行结果：2同一坐标图中画多条函数曲线调用格式为：plot(x1, y1, x2, y2, , xn, yn)例4 同一坐标图中画出，三条曲线。x =0:pi/50:2*pi; plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x)运行结果：注：利用plot函数可以直接将矩阵的数据绘制图形（矩阵的每一列数据作为一条曲线），例例5 绘制数据矩阵表示的图形A=pascal(5) plot(A)运行结果：A = 1 1 1 1 1 1 2 3

4、4 5 1 3 6 10 15 1 4 10 20 35 1 5 15 35 703图形选项设置线型、颜色和数据点标记符号等线型：- 实线 : 虚线 -. 点划线 - 双划线颜色：b蓝色 g绿色 r红色 c青色 m品红 y黄色 k黑色 w白色标记符号： . 点 o 圆圈 叉号 + 加号 * 星号 s 方块 d 菱形 p 五角星 h 六角星 朝下三角符号 朝上三角符号 朝右三角符号例6 用不同的线型和颜色在同一坐标图内绘制曲线及其上下包络线：【用黑色虚线画出两条包络线，用蓝色双划线画出曲线y，用红色五角星离散标出数据点】x=(0:pi/100:2*pi);y1=2*exp(-0.5*x)*1,-

5、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);运行结果：4绘制出具有不同纵坐标标刻度的两个图形plotyy()两个函数绘制在同一个坐标中（横坐标的标度相同，纵坐标有两个不同量纲不同数量级），有利于图形数据的对比分析。plotyy(x1,y1,x2,y2)例7 绘制两个纵坐标图形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(-

6、0.1*x2).*sin(x2); plotyy(x1,y1,x2,y2);运行结果：二绘制图形的辅助操作1 图形标注在绘制图形时，可以对图形加上一些说明，如图形的名称、坐标轴说明以及图形某一部分的含义等，这些操作称为添加图形标注。有关图形标注函数的调用格式为：title(图形名称) xlabel(x轴说明)ylabel(y轴说明)text(x, y, 图形说明) % 在坐标点(x, y)的位置添加“图形说明”legend(图例1, 图例2, )注：（1）legend函数用于对绘制曲线所用线型、颜色或数据点标记作图例说明（放置在空白处），用户还可以通过鼠标移动图例，将其放到所希望的位置。（2）

7、除legend函数外，其他函数同样适用于三维图形，在三维中z坐标轴说明用zlabel函数。（3）上述函数中的说明文字，除了使用标准的ASCII字符外，还可以使用LaTex格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字符，数学符号和公式等内容，受LaTex字符串控制部分要加大括号 括起来。2坐标控制在绘制图形时，Matlab可以自动根据要绘制曲线数据的范围选择合适的坐标刻度，使得曲线能够尽可能清晰的显示出来。但是，如果用户对坐标不满意，可以利用axis函数对其重新设定：axis(xmin xmax ymin ymax)注：绘制出三维图形，需要再加两个参数zmin，zmaxaxis函数其他用法：ax

8、is equal ：纵横坐标轴采用等长刻度axis square：产生正方形坐标系（默认为矩形）axis auto：使用默认设置axis off：取消坐标轴axis on ：显示坐标轴此外，给坐标加网格线可以用grid命令来控制，grid on/off命令控制画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种之间进行切换。给坐标加边框用box命令控制（用法同grid）例8 绘制分段函数，并做适当图形标注x=0:0.1:10;y=;for x0=xif x0=8y=y,1; %y=1elseif x0=6y=y,5-x0/2; %y=5-x/2elseif x0=4y=y,2; %y=2elseif

9、 x0=0y=y,sqrt(x0); %y=sqrt（x）endendplot(x,y)axis(0 10 0 2.5)title(分段函数曲线);xlabel(Variable x);ylabel(Variable y);text(2,1.3,y=x1/2);text(4.5,1.9,y=2);text(7.3,1.5,y=5-x/2); text(8.5,0.9,y=1);运行结果：3图形保持（常用于同一坐标图下同时绘制多条函数曲线）Matlab默认每执行一次绘图命令，就刷新一次当前图形窗口，图形窗口原有图形将不复存在，如果希望在已经存在的图形上再继续添加新的图形，可以使用图形保持命令ho

10、ld. hold on/off 命令是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两者之间进行切换。4图形窗口分割（子图）subplot()Matlab提供了subplot函数用来将当前窗口分割成若干个绘图区，每个区域代表一个独立的子图（使用独立的坐标系），可以通过subplot函数激活某一区为活动区，其绘图命令都是作用于该活动区域。调用格式：subplot(m, n, p)该函数把当前窗口分成mn个绘图区（m行， n列），按行优先编号。其中第p个区为当前活动区。每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。例9 绘制22子图x=0:pi/30:2*pi;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(tg(x);axis(0 2*pi -40 40);subplot(2,2,4);plot(x,ct) title(ctg(x);axis(0 2*pi -40 40);运行结果：