MATLAB第6章(1)

1、MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)1第第6章章 MATLAB 繪圖繪圖 (1)MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)2主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：二維圖形的繪制和輔助操作；二維圖形的繪制和輔助操作；三維圖形的繪制和輔助操作；三維圖形的繪制和輔助操作；了解了解特殊圖形的繪制函數(shù)；特殊圖形的繪制函數(shù)； 句柄圖形；句柄圖形；圖形用戶界面。圖形用戶界面。 MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)36.1 6.1 二維繪圖二維繪圖6.1.1 直角坐標(biāo)系的二維圖形直角坐標(biāo)系的二維圖形PlotPlot：直角坐標(biāo)系的二維圖形的繪制函數(shù)直角坐標(biāo)系的二維圖形的繪制函數(shù)三種調(diào)用格式三種調(diào)用格式: : 1) plot(y1) plot(y，s)s) 功

2、能：功能：當(dāng)當(dāng)y y是向量時(shí)，元素的序號(hào)作為是向量時(shí)，元素的序號(hào)作為x x坐標(biāo)，坐標(biāo)，元素值作為元素值作為y y坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)繪制線性直角坐標(biāo)系坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)繪制線性直角坐標(biāo)系的二維圖形。的二維圖形。 當(dāng)當(dāng)y y是矩陣時(shí)，元素的所在列號(hào)作為是矩陣時(shí)，元素的所在列號(hào)作為x x坐標(biāo)，坐標(biāo)，元素值作為元素值作為y y坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)繪制線性直角坐坐標(biāo)，分別對(duì)應(yīng)繪制線性直角坐標(biāo)系的二維圖形，曲線條數(shù)等于輸入?yún)?shù)矩標(biāo)系的二維圖形，曲線條數(shù)等于輸入?yún)?shù)矩陣的列數(shù)。陣的列數(shù)。 MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)4 2) plot(x,y2) plot(x,y，s)s)功能：功能：當(dāng)當(dāng)x x是向量，是向量，y y是矩陣時(shí)，則

3、繪制出多根是矩陣時(shí)，則繪制出多根不同顏色的曲線。曲線條數(shù)等于不同顏色的曲線。曲線條數(shù)等于y y矩陣的另一矩陣的另一維數(shù)，維數(shù)，x x被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。被作為這些曲線共同的橫坐標(biāo)。當(dāng)當(dāng)x,yx,y是同維矩陣時(shí)，則以是同維矩陣時(shí)，則以x,yx,y對(duì)應(yīng)列元素為橫、對(duì)應(yīng)列元素為橫、縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的縱坐標(biāo)分別繪制曲線，曲線條數(shù)等于矩陣的列數(shù)。列數(shù)。當(dāng)輸入?yún)?shù)是實(shí)矩陣時(shí)，則按列繪制每列元素當(dāng)輸入?yún)?shù)是實(shí)矩陣時(shí)，則按列繪制每列元素值相對(duì)其下標(biāo)的曲線，曲線條數(shù)等于輸入?yún)⒅迪鄬?duì)其下標(biāo)的曲線，曲線條數(shù)等于輸入?yún)?shù)矩陣的列數(shù)。數(shù)矩陣的列數(shù)。當(dāng)輸入?yún)?shù)是復(fù)數(shù)矩陣時(shí)，則按列分別以元素當(dāng)輸

4、入?yún)?shù)是復(fù)數(shù)矩陣時(shí)，則按列分別以元素實(shí)部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制多條曲線。實(shí)部和虛部為橫、縱坐標(biāo)繪制多條曲線。 MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)5 3)plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,xn,y3)plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2,xn,yn n，sn)sn)功能：功能：繪制（繪制（xi,yi,sixi,yi,si）對(duì)應(yīng)的二維圖形。）對(duì)應(yīng)的二維圖形。S S是表示所繪圖形的線形、點(diǎn)型和顏色的字符串。是表示所繪圖形的線形、點(diǎn)型和顏色的字符串。函數(shù)調(diào)用格式中的函數(shù)調(diào)用格式中的S S是線形、點(diǎn)型和顏色的組合是線形、點(diǎn)型和顏色的組合字符，默認(rèn)值為字符，默認(rèn)值為b-.b-.（藍(lán)色實(shí)線實(shí)點(diǎn)

5、標(biāo)記（藍(lán)色實(shí)線實(shí)點(diǎn)標(biāo)記) )。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)6繪圖繪圖函數(shù)的常用的函數(shù)的常用的顏色含義顏色含義 類型類型 符號(hào)符號(hào)藍(lán)色藍(lán)色(默認(rèn)默認(rèn)) b(Blue)黃色黃色 y(Yellow)品紅色品紅色(紫色紫色) m(Magenta)青色青色 c(Cyan)紅色紅色 r(Red)綠色綠色 g(Green)白色白色 w(White)黑色黑色 k(Black)MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)7繪圖函數(shù)的常用的線形含義繪圖函數(shù)的常用的線形含義 類型類型 符號(hào)符號(hào)實(shí)線實(shí)線( (默認(rèn)默認(rèn)) ) - -點(diǎn)線點(diǎn)線 : :點(diǎn)劃線點(diǎn)劃線 -.-.虛線虛線 - MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)8繪圖函數(shù)的常用的繪圖函

6、數(shù)的常用的數(shù)據(jù)點(diǎn)形含義數(shù)據(jù)點(diǎn)形含義 類型類型 符號(hào)符號(hào)實(shí)點(diǎn)標(biāo)記（默認(rèn)）實(shí)點(diǎn)標(biāo)記（默認(rèn)）. .圓圈標(biāo)記圓圈標(biāo)記 o o叉號(hào)形叉號(hào)形 x x星號(hào)標(biāo)記星號(hào)標(biāo)記 * *鉆石形標(biāo)記鉆石形標(biāo)記 d d向下的三角形標(biāo)記向下的三角形標(biāo)記v v向上的三角形標(biāo)記向上的三角形標(biāo)記 向左的三角形標(biāo)記向左的三角形標(biāo)記 五角星標(biāo)記五角星標(biāo)記 p pMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)9 例例6-16-1繪制行向量繪制行向量( 1 8 6 5 4)( 1 8 6 5 4)的圖形。的圖形。l例例6-26-2 在區(qū)間在區(qū)間 內(nèi)，內(nèi)， 繪制曲線繪制曲線 。14x0.52lg(2)xyexMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)106.1.2 繪制圖

7、形的輔助操作繪制圖形的輔助操作1 圖形標(biāo)記圖形標(biāo)記 title(txt)title(txt) 功能功能:在圖形窗口頂端的中間位置輸出字符串在圖形窗口頂端的中間位置輸出字符串txttxt作為標(biāo)題。作為標(biāo)題。 xlabel(txt)xlabel(txt) 功能功能:在在x x軸下的中間位置輸出字符串軸下的中間位置輸出字符串txttxt作為作為標(biāo)注。標(biāo)注。 ylabel(txt)ylabel(txt) 功能功能:在在y y軸邊上的中間位置輸出字符串軸邊上的中間位置輸出字符串txttxt作作為標(biāo)注。為標(biāo)注。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)11 text(x,y,txt)text(x,y,txt) 功能功能

8、:在圖形窗口的在圖形窗口的(x, y)(x, y)處寫字符串處寫字符串txttxt。坐標(biāo)坐標(biāo)x x和和y y按照與所繪制圖形相同的刻度給按照與所繪制圖形相同的刻度給出。出。 gtext(txt) gtext(txt) 功能功能:通過(guò)使用鼠標(biāo)或方向鍵，移動(dòng)圖形窗通過(guò)使用鼠標(biāo)或方向鍵，移動(dòng)圖形窗口中的十字光標(biāo)，在圖形窗口中添加字符口中的十字光標(biāo)，在圖形窗口中添加字符串串txttxt。 legend(str1 ,str2 ,)legend(str1 ,str2 ,) 功能功能:在當(dāng)前圖上輸出圖例，并用說(shuō)明性字在當(dāng)前圖上輸出圖例，并用說(shuō)明性字符串符串str1, str2str1, str2等作為標(biāo)注。

9、等作為標(biāo)注。 legend off legend off 功能功能:從當(dāng)前圖形中清除圖例。從當(dāng)前圖形中清除圖例。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)12 例例6-3 在在區(qū)間區(qū)間 內(nèi)，繪制曲線內(nèi)，繪制曲線 和和 。02x2sin(2 )yx3sin(3 )yxMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)132 屏幕控制屏幕控制 命令命令 功能功能 figure(n)figure(n) 創(chuàng)建和顯示當(dāng)前序號(hào)為創(chuàng)建和顯示當(dāng)前序號(hào)為n n的圖形窗口。的圖形窗口。 clfclf 清除當(dāng)前圖形窗口的圖形。清除當(dāng)前圖形窗口的圖形。 clc clc 清除命令窗口的命令。清除命令窗口的命令。 home home 移動(dòng)光標(biāo)到命令窗口的左

10、上角。移動(dòng)光標(biāo)到命令窗口的左上角。 hold hold 是否保持當(dāng)前圖形的切換命令。是否保持當(dāng)前圖形的切換命令。 hold onhold on命令保持當(dāng)前圖形并加入另一個(gè)圖形，命令保持當(dāng)前圖形并加入另一個(gè)圖形，hold offhold off命令命令 釋放當(dāng)前圖形窗口（缺省狀態(tài)），釋放當(dāng)前圖形窗口（缺省狀態(tài)），isholdishold命令如果當(dāng)前圖形處于命令如果當(dāng)前圖形處于hold onhold on狀態(tài)，則狀態(tài)，則返回返回1 1；否則，返回；否則，返回0 0。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)14 subplot(m,n,p)subplot(m,n,p) 將圖形窗口分割成將圖形窗口分割成m m行行

11、n n列列, ,并設(shè)置并設(shè)置p p所指定的所指定的子窗口為當(dāng)前窗口。子窗口按行由左至右，子窗口為當(dāng)前窗口。子窗口按行由左至右，由上至下進(jìn)行編號(hào)。由上至下進(jìn)行編號(hào)。subplotsubplot設(shè)置圖形窗口設(shè)置圖形窗口為缺省模式，即單窗口模式，等價(jià)于為缺省模式，即單窗口模式，等價(jià)于subplot (1,1,1)subplot (1,1,1)。 gridgrid是否畫(huà)分格線的雙向切換命令，是否畫(huà)分格線的雙向切換命令，grid ongrid on設(shè)置設(shè)置為畫(huà)分格線，為畫(huà)分格線，grid offgrid off為不畫(huà)分格線。為不畫(huà)分格線。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)15 例例6-4 在在區(qū)間區(qū)間 內(nèi)，內(nèi)

12、，（1 1）繪制曲線）繪制曲線 。（2 2）繪制）繪制 的實(shí)部的實(shí)部和虛部對(duì)應(yīng)圖形。和虛部對(duì)應(yīng)圖形。02x2sin(2 )3sin(3 )yxix2sin(2 )3sin(3 )yxixMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)163 設(shè)定坐標(biāo)設(shè)定坐標(biāo)系統(tǒng)系統(tǒng) axis(xmin xmax ymin ymax)axis(xmin xmax ymin ymax)設(shè)定坐標(biāo)系統(tǒng)的最大和最小值。設(shè)定坐標(biāo)系統(tǒng)的最大和最小值。 axis axis （autoauto）將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)系統(tǒng)恢復(fù)到自動(dòng)缺省狀態(tài)。將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)系統(tǒng)恢復(fù)到自動(dòng)缺省狀態(tài)。 axis axis （squaresquare）將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置

13、為方形。將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為方形。 axis axis （equalequal）將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)軸設(shè)成相等。將當(dāng)前圖形的坐標(biāo)軸設(shè)成相等。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)17 axis axis （offoff）關(guān)閉坐標(biāo)系統(tǒng)。關(guān)閉坐標(biāo)系統(tǒng)。 axis axis （onon）顯示坐標(biāo)系統(tǒng)。顯示坐標(biāo)系統(tǒng)。 boxbox坐標(biāo)形式在封閉式和開(kāi)啟式之間切換指令。坐標(biāo)形式在封閉式和開(kāi)啟式之間切換指令。box onbox on命令使坐標(biāo)形式呈封閉形式命令使坐標(biāo)形式呈封閉形式box offbox off命令坐標(biāo)形式呈開(kāi)啟形式。命令坐標(biāo)形式呈開(kāi)啟形式。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)18 例例6-6 繪制函數(shù)繪制函

14、數(shù)y=sinxcos2x的圖形。的圖形。l例例6-7 在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出 的圖像。的圖像。sin,yx yx ytgxl例例6-5 繪制在閉區(qū)間繪制在閉區(qū)間 ， 的曲線。的曲線。lg(sin)yxxMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)196.1.3 plotyy函數(shù)函數(shù) PlotyyPlotyy： 用不同標(biāo)度在同一個(gè)坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線用不同標(biāo)度在同一個(gè)坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線 plotyy(x1,y1,x2,y2)plotyy(x1,y1,x2,y2) 分別繪制（分別繪制（x1x1，y1y1）和（和（x2x2，y2y2）的圖形。的圖形。其中其中x1x1和和y1y1、 x2 x2和和y2y2為對(duì)應(yīng)的

15、向量或矩陣。為對(duì)應(yīng)的向量或矩陣。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)20 例例6-8 用不同標(biāo)度在同一個(gè)坐標(biāo)內(nèi)繪制曲用不同標(biāo)度在同一個(gè)坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線線 和和 0.512sin(2)xyex0.121.5sinxyexMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)216.1.4 極坐標(biāo)系繪圖極坐標(biāo)系繪圖 PolarPolar：極坐標(biāo)系繪圖函數(shù)極坐標(biāo)系繪圖函數(shù) polar(theta,r)polar(theta,r)在極坐標(biāo)中繪圖。向量在極坐標(biāo)中繪圖。向量thetatheta的元素代表弧度的元素代表弧度參數(shù)，向量參數(shù)，向量r r代表從極點(diǎn)開(kāi)始的長(zhǎng)度。代表從極點(diǎn)開(kāi)始的長(zhǎng)度。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)22 例例6-9 畫(huà)出心

16、形線畫(huà)出心形線 的的 圖像。圖像。3(1cos)ral例例6-10 畫(huà)出星形線畫(huà)出星形線 的圖像。的圖像。333 cos,3 sinxt ytl例例6-11 繪函數(shù)繪函數(shù) 圖。圖。0.2( )(cossin )ty tetitMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)23半對(duì)數(shù)和對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖函數(shù)半對(duì)數(shù)和對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖函數(shù): semilogx， semilogy, loglog格式：格式： semilogx(x,y) 功能：功能：在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，x軸用以軸用以10為底的為底的對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于plot(log10(x),y),但是對(duì)但是對(duì)于于log10(

17、0)不能給出警告信息。不能給出警告信息。6.1.5 6.1.5 對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪圖對(duì)數(shù)坐標(biāo)繪圖MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)24 semilogy(x,y) 功能：功能：在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖，y軸用以軸用以10為底的對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于為底的對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于plot(x,log10(y),但是對(duì)于但是對(duì)于log10(0)不能給不能給出警告信息。出警告信息。 loglog(x,y) 功能：功能：在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖。兩個(gè)坐標(biāo)軸在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪圖。兩個(gè)坐標(biāo)軸均用以均用以1 0為底的對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于為底的對(duì)數(shù)刻度標(biāo)定。這類似于plot (log10(x),log10(y),

18、但是對(duì)于但是對(duì)于log10(0)不能給出警告信息不能給出警告信息MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)25 例例6-12 繪制繪制的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖并于直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖并于直角線性坐標(biāo)圖進(jìn)行比較。3220yxxx 例例6-13 正弦函數(shù)的一維插值函數(shù)插值方法正弦函數(shù)的一維插值函數(shù)插值方法 的對(duì)比。的對(duì)比。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)266.1.6 隱函數(shù)繪圖隱函數(shù)繪圖常用的三個(gè)隱函數(shù)繪圖函數(shù)：常用的三個(gè)隱函數(shù)繪圖函數(shù)：ezplotezplot，ezpolarezpolar和和 fplotfplot1) ezplot1) ezplotezplot(f,a,b) ezplot(f,a,b) 在

19、區(qū)間在區(qū)間a ba b繪制繪制f=f(x)f=f(x)的圖形的圖形, , 其中其中f f是是x x的單變量函數(shù)，區(qū)間的默認(rèn)值為的單變量函數(shù)，區(qū)間的默認(rèn)值為-2 -2 22。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)27 ezplot(f)ezplot(f) 在默認(rèn)區(qū)間在默認(rèn)區(qū)間-2x2-2x2和和- -2y22y2繪制繪制f(x,y)=0f(x,y)=0的圖形。的圖形。 ezplot(f,xmin,xmax,ymin,ymax)ezplot(f,xmin,xmax,ymin,ymax) 在區(qū)間在區(qū)間xmin xmaxxmin xmax和和ymin ymaxymin ymax繪制繪制f(x,y)=0f(x,y

20、)=0的的圖形。圖形。 ezplot(f,a,b)ezplot(f,a,b) 在區(qū)間在區(qū)間a ba b和和a ba b繪制繪制f(x,y)=0f(x,y)=0的圖形。的圖形。 ezplot(x,y)ezplot(x,y) 在默認(rèn)區(qū)間在默認(rèn)區(qū)間 繪制參數(shù)繪制參數(shù)方程方程x=x(t)x=x(t)和和y=y(t)y=y(t)的圖形。的圖形。 ezplot(x,y,tmin,tmax)ezplot(x,y,tmin,tmax) 在區(qū)間在區(qū)間 繪制繪制x=x(t)x=x(t)和和y=y(t)y=y(t)的圖形。的圖形。02 ttmintmaxtMATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)28 例例6-14 繪制正弦、余弦、雙曲正弦和雙繪制正弦、余弦、雙曲正弦和雙曲余弦三角函數(shù)的圖形。曲余弦三角函數(shù)的圖形。MATLAB 7.X程序設(shè)計(jì)29 例例6-15 繪制下列函數(shù)的圖形。繪制下列函數(shù)的圖形。（1） （2）（3） （4）2( , )1f x yxy2( , )cossinf x yxyxs