matlab 函数作图.docx
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matlab 函数作图.docx
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matlab函数作图
03函数作图
1平面图形
(1)竖直条形图调用格式为:
bar(x,y)
(2)用描点法绘制函数y
f(x)随x从a到b间的图形.
调用格式为:
x=a:
h:
b;
y=f(x);
plot(x,y)
(3)在同一坐标系下绘制多个函数图形.调用格式为:
x=a:
h:
b;
plot(x,y1,x,y2,…)
(4)绘制函数y=f(x)随x从a到b间的图形.调用格式为:
explot(‘f(x)’,[a,b])
(5)x从xa到xb和y从ya到yb间隐函数f(x,y)0的图形.调用格式为:
ezplot(‘x’,’y’,[xa,xb,ya,yb])
(6)绘制t从ta到tb间参数方程xx(t),yy(t)的函数图形.调用格式为:
ezplot(‘x’,’y’,[ta,tb])
(7)在一坐标系下可以绘制一个或多个显函数图形,对变化剧烈的函数,用此命令来进行较精确的绘画.
调用格式为:
fplot(’fun(x)’,[a,b])
fplot(‘[f1(x),f2(x),…]’,[a,b])
其中fun(x)可以是自定义函数,[f1(x),f2(x),…]是函数组.
(8)绘制散点图.调用格式为:
scatter(x,y)
2空间图形
(1)空间曲线.调用格式为:
plot3(x,y,z)
(2)产生一个以向量x为行,向量y为列的矩阵.调用格式为:
meshgrid(x,y)
(3)空间曲面.调用格式为:
surf(x,y,z)
(4)网格曲面.调用格式为:
mesh(x,y,z)
例1一次考试成绩0~10分有0人,10~20分有0人,20~30分1人,30~40分有1人,50~60分有2人,60~70分有18人,70~80分有20人,80~90分有9人,90~100分有6人.绘出成绩分析竖直条形图.
【matlab命令】
>>x=0:
10:
90;
>>y=[0,0,1,1,0,2,18,20,9,6];
>>bar(x,y)
【输出结果】
图1例1输出图像
例2绘制显函数图形.
2
x
(1)设y1
x335x2100x1500,y
2000cos
2
sinx
请分别作出这两个函数在区间x[20,40]的图像,然后将它们的图像在一个平面直角坐
标系中,并判断方程y1
x335x2100x1500cosx
2000
2
sinx有几个实数解.
(2)在x[0,4]上画出分段函数
方法一:
【matlab命令】
>>x=-20:
0.1:
40;
>>y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500;
>>y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));
>>figure
(1)
>>plot(x,y1,'b-');
>>figure
(2)
>>plot(x,y2,'k');
f(x
)
32xx2
x2
0x2
x2
的图像
>>figure(3)
>>plot(x,y1,'b-',x,y2,'k')
【输出结果】
图2例2
(1)函数y1输出图像
图3例2
(1)函数y2输出图像
图4例2
(1)函数y1和y2输出图像从图中知:
有7个交点,也就是有7个实数根.
说明:
绘制图形着色时,g表示绿色,r表示红色,b表示蓝色,k表示黑色.
方法二:
【matlab命令2】
%自定义函数M文件fx1
functiony1=fx1(x)
y1=x^3-35*x.^2+100*x+1500
%自定义函数M文件fx2functiony2=fx2(x)y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));
Matlab命令窗口输入以下命令:
>>figure
(1)
>>fplot('fx1(x)',[-20,40]);
>>figure
(2)
>>fplot('fx2(x)',[-20,40]);
>>figure(3)
>>fplot('[fx1(x),fx2(x)]',[-20,40]);
【输出结果2】
结果同上.
【matlab命令3】
>>x=0:
0.01:
2;
>>y=(2*x-x.^2).^(1/3);
>>plot(x,y,'k','linewidth',2)
>>holdon
>>x=2:
0.01:
4;
>>y=x-2;
>>plot(x,y,'k','linewidth',2)
【输出结果3】
图5例2(2)函数f(x)的输出图像例3绘制隐函数和参数方程所确定函数的图形.
(1)在x[3,3]上画隐函数x2y29的图像.
(2)在t[0,2]上画参数方程xcos3t,ysin3t的图像.
【matlab命令1】
>>ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])
>>axisequal
【输出结果1】
图6例3(1)输出图像
说明:
axison显示坐标轴,axisoff取消坐标轴,gridon表示加网格线,gridoff表示不加网格线,clf清楚图形窗口中的图形.也可以通过编辑图像的方法改变或增加设置,比如在图形窗口中,菜单栏Tools中鼠标选中Edit-Plot,可改变图像的颜色.
【matlab命令2】
>>ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])
【输出结果2】
图7例3(2)输出图像
例4将图4,5,6,7在同一个图形窗口表现出来.
【matlab命令】
clfsubplot(2,2,1)x=-20:
0.1:
40;
y1=x.^3-35*x.^2+100*x+1500;y2=2000*(cos(x/2)-sin(x));plot(x,y1,'b-',x,y2,'k');subplot(2,2,2)
x=0:
0.01:
2;
y=(2*x-x.^2).^(1/3);
plot(x,y)holdonx=2:
0.01:
4;y=x-2;plot(x,y)subplot(2,2,3)
ezplot('x^2+y^2-9',[-3,3])
axisequalsubplot(2,2,4)ezplot('cos(t)^3','sin(t)^3',[0,2*pi])
【输出结果】
图8例4输出图像
例5已知平面内8个散点的坐标如下:
(1,15.3)(,
2,20.5),(3,27.4),(4,36.6),(5,49.1),
(6,65.6),(7,87.8),(8,117.6),在直角坐标系中绘制点图.
【matlab命令】
clfx=1:
8;y=[15.3,20.5,27.4,36.6,49.1,65.6,87.8,117.6];scatter(x,y,'ko')
【输出结果】
图9
例6在区间[0,10]上画出参数曲线xsint,ycost,zt.
【matlab命令】clft=0:
pi/50:
10*pi;
plot3(sin(t),cos(t),t)
【输出结果】
图10
例7画函数Z(XY)2的图形.
【matlab命令】
clf
x=-3:
0.1:
3;y=1:
0.1:
5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=(X+Y).^2;surf(X,Y,Z)
shadingflat
【输出结果】
图11
例8画出马鞍曲面ZX2Y2在不同视角的网格图.
【matlab命令】
clf
x=-3:
0.1:
3;y=1:
0.1:
5;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2-Y.^2;mesh(X,Y,Z)
【输出结果】
图12
3习题
1.某城市一年12个月的日平均气温(单位:
0C)分别为:
-10,-6,5,10,
20,25,30,24,22,19,10,6,试画出条形图.
2.作出函数f(x)cos(ex)sin(ex/2)在区间x[4,4]的图形
3.作隐函数sin(xy)0在[6,6]内的图形.
cosx
2
x
2
4.已知分段函数yx
x1,作出15x15的函数图形.
2
sin(x1)1
x1
5.在同一直角坐标系中,作出函数y5的图形和函数x3的图形.
6.已知f(x)(x2)2[3cos(x2)sin2x]18,作图考察方程f(x)0有多少个实数解.
7.绘制空间图形:
sin(
x2y2)
x2y2
(墨西哥帽子).
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