实验2函数作图docx.docx
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实验2函数作图docx
实验报告:
函数作图
【实验目的】
1.掌握MATLAB的基本绘图函数。
2.掌握绘图函数的用法、简单图形标注、简单颜色设定。
【实验内容】
1、
(1)在同一幅图上的(-pi,pi)区间,用0.5的间隔绘制sinx的红色曲线,用0.1的间隔绘制sin(x+0.5)的绿色曲线,用0.01的间隔绘制sin(x+l)的蓝色曲线。
⑵给图的x和y轴添加标注。
2、在[-2*pi,pi]区间以0.1的间隔绘制5cos(x「2+1)的曲线。
3、编辑M文件,实现函数4xexp(-(x・J+yJ2))的各种图形,包括三维线性图、网眼图、曲面图,并对他们分别加图题和标注坐标轴
【实验准备】
1.MATLAB简介:
MATLAB语言丰富的图形表现方法,使得数学计算结果可以方便地、多样性地实现了可视化,这是其它语言所不能比拟的。
2、MATLAB的绘图功能:
(1)二维绘图:
A、plot一一最基本的二维图形指令:
1.单窗口单曲线绘图;2.单窗口多曲线绘图;3.单窗口多曲线分图绘图;4.多窗口绘图;5•可任意设置颜色与线型;
6.图形加注功能;7.fplot绘制函数图函数;8.ezplot符号函数的简易
绘图函数
B、fill——基本二维绘图函数:
绘制二维多边形并填充颜色
C、特殊二维绘图函数:
bar绘制直方图;polar绘制极坐标图;hist—一绘制统计直方图;stairs绘制阶梯图;stem绘制火柴杆图;rose绘制统计扇形图;comet绘制彗星曲线;
(2)三维绘图:
A、三维线图:
plot3——基本的三维图形指令
B、三维网格图:
mesh—一三维网线绘图函数
C、三维表面图:
surf——三维曲面绘图函数,与网格图看起来一样
D、三维轮廓图:
contour三维轮廓绘图函数
【实验方法与步骤】
1.程序:
elf
xl=-pi:
0.5:
pi
yl=sin(xl);
x2二-pi:
0.1:
piy2=sin(x2+0.5);
x3二-pi:
0.01:
piy3=sin(x3+l);
plot(xl,yl,'r,x2,y2,'g,x3,y3,'b,)xlabel('xl,x2,x3,)
ylabel('sin(xl),sin(x2+0.5),sin(x3+l)')
1
0.8
4202468•••••■oooooo
■■■■(L+EX)£s・(9.l>y)u_s・(x)IJa
-1
-4
-3
-2
-101
2
3
x1tx2tx3
4
0.6
2.
程序:
elf
x二-2*pi:
0.1:
piy=5*cos(x.”2+1);
plot(x,y)
title(Jy=5cos(x.2+1)J)
y=5cos(x2+1)
3.编辑M文件,实现函数4xexp(-(x.V+y.V))的各种图形,包括三维线性图、网眼图、曲面图,并对他们分别加图题和标注坐标轴
elf
x=-2:
0.05:
2;y=-2:
0.05:
2;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
Z二4*X・*(exp(-(XJ2+Y.⑵));
figure
(1);plot3(X,Y,Z);gridon;
title('三维线形图','FontSize',24,'FontName,,'隶书');
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z二4*X・*(exp(-(XJ2+Y.⑵))’)
figure
(2);mcsh(X,Y,Z);gridon;
title('三维网眼图','FontSize',24,'FontName,,'隶书');
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z二4*X・*(exp(-(XJ2+Y.⑵))’)
figure(3);surf(X,Y,Z);gridon;
title('三维表面图','FontSize',24,'FontName,,'隶书');
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabelCZ=4*X.*(exp(-(X.’2+Y「2)))')
figure(4);contour(X,Y,Z);gridon;
title(三维轮廓图,FontSize,24,FontName,隶书);xlabel('X,)
ylabel('Y')zlabel('Z=4*X・*(exp(-(X「2+Y・4)))')
figure(5);surfc(X,Y,Z);gridon;
title('三维混合图','FontSize,,24,'FontName','隶书');xlabel('X,)
ylabel('Y')zlabel('Z=4*X・*(exp(-(X「2+Y・4)))')
三维线形图
21o-1-22
Z=4*X*(exp(-(X2+Y.2)))
2rGo—2
■2NJ
三维轮廓图
三维混合图
21O122
■■
((G.A+CXHg-^x罪Z
【结果分析】
Matlab作为强大的绘图工具,在木实验中得到了就集中体现。
它可以给数据乃至函数的二维、三维、乃至四维的图形表现;并通过对图形的线型、立面、色彩、渲染、光线和视角的属性处理,可以将数据的特征表现得淋漓尽致。
如本实验中的第三题,Matlab从线形图、网眼图、表面图、轮廓图、混合图这五个不同的角度展示了所给函数在空间的表现。
但是,用Matlab写程序时通常又会很繁杂,这就要求我们对Matlab各种指令非常娴熟。
【练习与思考】
1•编辑M文件,实现函数
/(兀y)(cos6x+cos6y)
的各种图形,包括三维线形图、网眼图、表面图、轮廓图、混合图,并对它们分别加图题和标注坐标轴。
2.试绘制出曲面z=x~-2y\z=2x-3y的交线。
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