例51 在0leXle2区间内绘制曲线y2e05xsin2πx.docx
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例51在0leXle2区间内绘制曲线y2e05xsin2πx
例5.1在0≤X≤2?
区间内,绘制曲线y=2e-0.5xsin(2πx)。
x=0:
pi/100:
2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y)
例5.2绘制曲线
t=-pi:
pi/100:
pi;
x=t.*cos(3*t);
y=t.*sin(t).*sin(t);
plot(x,y);
例5.3用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin(2πx)及其包络线。
x=(0:
pi/100:
2*pi)';
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-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');
例5.4用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=e-0.5xsin(2πx)及曲线y2=1.5e-0.1xsin(x)。
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(-0.1*x2).*sin(x2);
plotyy(x1,y1,x2,y2);
例5.5绘制分段函数曲线并添加图形标注。
x=linspace(0,10,100);
y=[];
forx0=x
ifx0>=8
y=[y,1];
elseifx0>=6
y=[y,5-x0/2];
elseifx0>=4
y=[y,2];
elseifx0>=0
y=[y,sqrt(x0)];
end
end
plot(x,y)
axis([01002.5])%设置坐标轴
title('分段函数曲线');%加图形标题
xlabel('VariableX');%加X轴说明
ylabel('VariableY');%加Y轴说明
text(2,1.3,'y=x^{1/2}');%在指定位置添加图形说明
text(4.5,1.9,'y=2');
text(7.3,1.5,'y=5-x/2');
text(8.5,0.9,'y=1');
例5.6用图形保持功能在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5xsin(2πx)及其包络线。
x=(0:
pi/100:
2*pi)';
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];
y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y1,'b:
');
axis([0,2*pi,-2,2]);%设置坐标
holdon;%设置图形保持状态
plot(x,y2,'k');
legend('包络线','包络线','曲线y');%加图例
holdoff;%关闭图形保持
grid%网格线控制
例5.7在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。
x=linspace(0,2*pi,60);
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('tangent(x)');axis([0,2*pi,-40,40]);
subplot(2,2,4);
plot(x,ct);
title('cotangent(x)');axis([0,2*pi,-40,40]);
请看下面的程序。
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);
z=cos(x);
t=sin(x)./(cos(x)+eps);
ct=cos(x)./(sin(x)+eps);
subplot(2,2,1);%选择2×2个区中的1号区
stairs(x,y);title('sin(x)-1');axis([0,2*pi,-1,1]);
subplot(2,1,2);%选择2×1个区中的2号区
stem(x,y);title('sin(x)-2');axis([0,2*pi,-1,1]);
subplot(4,4,3);%选择4×4个区中的3号区
plot(x,y);title('sin(x)');axis([0,2*pi,-1,1]);
subplot(4,4,4);%选择4×4个区中的4号区
plot(x,z);title('cos(x)');axis([0,2*pi,-1,1]);
subplot(4,4,7);%选择4×4个区中的7号区
plot(x,t);title('tangent(x)');axis([0,2*pi,-40,40]);
subplot(4,4,8);%选择4×4个区中的8号区
plot(x,ct);title('cotangent(x)');axis([0,2*pi,-40,40]);
例5.8分别以条形图、填充图、阶梯图和杆图形式绘制曲线y=2e-0.5x。
x=0:
0.35:
7;
y=2*exp(-0.5*x);
subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');
title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,0,2]);
subplot(2,2,2);fill(x,y,'r');
title('fill(x,y,''r'')');axis([0,7,0,2]);
subplot(2,2,3);stairs(x,y,'b');
title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,0,2]);
subplot(2,2,4);stem(x,y,'k');
title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,0,2]);
例5.9绘制ρ=sin(2θ)cos(2θ)的极坐标图。
theta=0:
0.01:
2*pi;
rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);
polar(theta,rho,'k');
例5.10绘制y=10x2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。
x=0:
0.1:
10;
y=10*x.*x;
subplot(2,2,1);
plot(x,y);
title('plot(x,y)');gridon;
subplot(2,2,2);
semilogx(x,y);
title('semilogx(x,y)');gridon;
subplot(2,2,3);
semilogy(x,y);
title('semilogy(x,y)');gridon;
subplot(2,2,4);
loglog(x,y);
title('loglog(x,y)');gridon;
例5.11用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(πx))的曲线。
先建立函数文件myf.m:
functiony=myf(x)
y=cos(tan(pi*x));
再用fplot函数绘制myf.m函数的曲线:
fplot('myf',[-0.4,1.4],1e-4)
得到如图5.12所示曲线。
从图5.12中可看出,在x=0.5附近采样点十分密集。
也可以直接用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(πx))的曲线:
fplot('cos(tan(pi*x))',[-0.4,1.4],1e-4)
例5.12绘制图形:
(1)某次考试优秀、良好、中等、及格、不及格的人数分别为:
7,17,23,19,5,试用饼图作成绩统计分析。
(2)绘制复数的相量图:
3+2i、5.5-i和-1.5+5i。
subplot(1,2,1);
pie([7,17,23,19,5]);
title('饼图');legend('优秀','良好','中等','及格','不及格');
subplot(1,2,2);
compass([3+2i,5.5-i,-1.5+5i]);title('相量图');
例5.13绘制空间曲线:
t=0:
pi/50:
2*pi;
x=8*cos(t);
y=4*sqrt
(2)*sin(t);
z=-4*sqrt
(2)*sin(t);
plot3(x,y,z,'p');
title('Linein3-DSpace');
text(0,0,0,'origin');
xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('Z');grid;
例5.14已知6 x=7: 29; y=16: 35; [x,y]=meshgrid(x,y);%在[7,29]×[16,35]区域生成网格坐标 z=2*x+5*y; k=find(z==126);%找出解的位置 x(k)',y(k)'%输出对应位置的x,y即方程的解 例5.15用三维曲面图表现函数z=sin(y)cos(x)。 程序1: x=0: 0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(x); z=sin(y).*cos(x); mesh(x,y,z); xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis'); title('mesh'); 程序2: x=0: 0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(x); z=sin(y).*cos(x); surf(x,y,z); xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis'); title('surf'); 程序3: x=0: 0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(x); z=sin(y).*cos(x); plot3(x,y,z); xlabel('x-axis'),ylabel('y-axis'),zlabel('z-axis'); title('plot3-1');grid; 例5.16绘制两个直径相等的圆管的相交图形。 %两个等直径圆管的交线 m=30; z=1.2*(0: m)/m; r=ones(size(z)); theta=(0: m)/m*2*pi; x1=r'*cos(theta);y1=r'*sin(theta);%生成第一个圆管的坐标矩阵 z1=z'*ones(1,m+1); x=(-m: 2: m)/m; x2=x'*ones(1,m+1);y2=r'*cos(theta);%生成第二个圆管的坐标矩阵 z2=r'*sin(theta); surf(x1,y1,z1);%绘制竖立的圆管 axisequal,axisoff holdon surf(x2,y2,z2);%绘制平放的圆管 axisequal,axisoff title('两个等直径圆管的交线'); holdoff 例5.17分析由函数z=x2-2y2构成的曲面形状及与平面z=a的交线。 [x,y]=meshgrid(-10: 0.2: 10); z1=(x.^2-2*y.^2)+eps;%第1个曲面 a=input('a='); z2=a*ones(size(x));%第2个曲面 subplot(1,2,1); mesh(x,y,z1);holdon;mesh(x,y,z2);%分别画出两个曲面 v=[-10,10,-10,10,-100,100];axis(v);grid;%第1子图的坐标设置 holdoff; r0=abs(z1-z2)<=1;%求两曲面z坐标差小于1的点 xx=r0.*x;yy=r0.*y;zz=r0.*z2;%求这些点上的x,y,z坐标,即交线坐标 subplot(1,2,2); plot3(xx(r0~=0),yy(r0~=0),zz(r0~=0),'*');%在第2子图画出交线 axis(v);grid;%第2子图的坐标设置 例5.18在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8],绘制函数 的4种三维曲面图。 [x,y]=meshgrid(-8: 0.5: 8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); subplot(2,2,1); meshc(x,y,z); title('meshc(x,y,z)') subplot(2,2,2); meshz(x,y,z); title('meshz(x,y,z)') subplot(2,2,3); surfc(x,y,z) title('surfc(x,y,z)') subplot(2,2,4); surfl(x,y,z) title('surfl(x,y,z)') 例5.19绘制标准三维曲面图形。 t=0: pi/20: 2*pi; [x,y,z]=cylinder(2+sin(t),30); subplot(1,3,1); surf(x,y,z); subplot(1,3,2); [x,y,z]=sphere; surf(x,y,z); subplot(1,3,3); [x,y,z]=peaks(30); meshz(x,y,z); 例5.20绘制三维图形: (1)绘制魔方阵的三维条形图。 (2)以三维杆图形式绘制曲线y=2sin(x)。 (3)已知x=[2347,1827,2043,3025],绘制三维饼图。 (4)用随机的顶点坐标值画出五个黄色三角形。 subplot(2,2,1); bar3(magic(4)) subplot(2,2,2); y=2*sin(0: pi/10: 2*pi); stem3(y); subplot(2,2,3); pie3([2347,1827,2043,3025]); subplot(2,2,4); fill3(rand(3,5),rand(3,5),rand(3,5),'y') 例5.21绘制多峰函数的瀑布图和等高线图。 subplot(1,2,1); [X,Y,Z]=peaks(30); waterfall(X,Y,Z) xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis'),zlabel('Z-axis'); subplot(1,2,2); contour3(X,Y,Z,12,'k');%其中12代表高度的等级数 xlabel('X-axis'),ylabel('Y-axis'),zlabel('Z-axis'); 例5.22从不同视点绘制多峰函数曲面。 subplot(2,2,1);mesh(peaks); view(-37.5,30);%指定子图1的视点 title('azimuth=-37.5,elevation=30') subplot(2,2,2);mesh(peaks); view(0,90);%指定子图2的视点 title('azimuth=0,elevation=90') subplot(2,2,3);mesh(peaks); view(90,0);%指定子图3的视点 title('azimuth=90,elevation=0') subplot(2,2,4);mesh(peaks); view(-7,-10);%指定子图4的视点 title('azimuth=-7,elevation=-10') 例5.233种图形着色方式的效果展示。 z=peaks(20);colormap(copper); subplot(1,3,1);surf(z); subplot(1,3,2);surf(z);shadingflat; subplot(1,3,3);surf(z);shadinginterp; 例5.24绘制两个球面,其中一个球在另一个球里面,将外面的球裁掉一部分,使得能看见里面的球。 [x,y,z]=sphere(20); %生成外面的大球 z1=z; z1(: 1: 4)=NaN;%将大球裁掉一部分 c1=ones(size(z1)); surf(3*x,3*y,3*z1,c1); %生成里面的小球 holdon z2=z; c2=2*ones(size(z2)); c2(: 1: 4)=3*ones(size(c2(: 1: 4))); surf(1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2); colormap([0,1,0;0.5,0,0;1,0,0]); gridon holdoff 例5.25隐函数绘图应用举例。 subplot(2,2,1); ezplot('x^2+y^2-9');axisequal subplot(2,2,2); ezplot('x^3+y^3-5*x*y+1/5') subplot(2,2,3); ezplot('cos(tan(pi*x))',[0,1]) subplot(2,2,4); ezplot('8*cos(t)','4*sqrt (2)*sin(t)',[0,2*pi]) 例5.26在同一坐标下画红、绿两根不同曲线,希望获得绿色曲线的句柄,并对其进行设置。 x=0: pi/50: 2*pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,'r',x,z,'g'); H=get(gca,'Children');%获取两曲线句柄向量H fork=1: length(H) ifget(H(k),'Color')==[010]%[010]代表绿色 Hg=H(k);%获取绿色线条句柄 end end pause%便于观察设置效果 set(Hg,'LineStyle',': ','Marker','p');%对绿色曲线进行设置 例5.27建立一个图形窗口。 该图形窗口没有菜单条,标题名称为“图形窗口示例”,起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为300像素点和150像素点,背景颜色为绿色,且当用户从键盘按下任意一个键时,将显示“Hello,KeyboardKeyPressed.”字样。 hf=figure('Color',[0,1,0],'Position',[1,1,300,150],... 'Name','图形窗口示例','NumberTitle','off','MenuBar','none',... 'KeyPressFcn','disp(''Hello,KeyboardKeyPressed.'')'); 例5.28分别在4个不同的图形窗口绘制出正弦、余弦、正切、余切曲线。 要求先建立一个图形窗口并绘图,然后每关闭一个再建立下一个,直到建立第4个窗口并绘图。 x=linspace(0,2*pi,60); y=sin(x); z=cos(x); t=tan(x); ct=1./(t+eps);; %命令组待用 C4=['figure(''Name'',''cotangent(x)'',''NumberTitle'',',... '''off'');plot(x,ct);axis([0,2*pi,-40,40]);']; C3=['figure(''Name'',''tangent(x)'',''DeleteFcn'',C4,',... '''NumberTitle'',''off'');plot(x,t);axis([0,2*pi,-40,40]);']; C2=['figure(''Name'',''cos(x)'',''DeleteFcn'',C3,',... '''NumberTitle'',''off'');plot(x,z);axis([0,2*pi,-1,1]);']; %先创建1个图形窗口并绘制曲线 figure('Name','sin(x)','DeleteFcn',C2,'NumberTitle','off'); plot(x,y); axis([0,2*pi,-1,1]); 例5.29利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。 clf;%清图形窗口 x=linspace(0,2*pi,20); y=sin(x); axes('Position',[0.2,0.2,0.2,0.7],'GridLineStyle','-.'); plot(y,x);title('sin(x)-1'); axes('Position',[0.4,0.5,0.2,0.1]); stairs(x,y);title('sin(x)-2'); axes('Position',[0.55,0.6,0.25,0.3]); stem(x,y);title('sin(x)-3'); axes('Position',[0.55,0.2,0.25,0.3]); [x,y]=meshgrid(-8: 0.5: 8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); mesh(x,y,z);title('mesh(x,y,z)'); 例5.30利用曲线对象绘制曲线 和 。 t=0: pi/100: pi/2; y1=sin(2*pi*t); y2=sqrt(3)/2*exp(-4*t).*sin(4*sqrt(3)*t+pi/3); figh=figure; axes('GridLineStyle',': ','XLim',[0,pi/2],'YLim',[-1,1]); line('XData',t,'YData',y1,'LineWidth',1); line(t,y2); gridon 例5.31利用曲线对象绘制 和 并利用文字对象完成标注。 theta=-pi: .1: pi; y1=sin(theta); y2=cos(theta); h=line(theta,y1,'LineStyle',': ','Color','g'); line(theta,y2,'LineStyle','--','Color','b'); xlabel('-\pi\leq\theta\leq\pi') ylabel('sin(\theta)') title('Plotofsin(\theta)') text(-pi/4,sin(-pi/4),'\leftarrowsin(-\pi\div4)','FontSize',12) set(h,'Color','r','LineWidth',2)%改变曲线1的颜色和线宽 例5.32利用曲面对象绘制三维曲面z=sin(y)cos(x)。 x=0: 0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(x); z=sin(y).*cos(x); axes('view',[-37.5,30]); hs=su
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- 例51 在0leXle2区间内绘制曲线y2e05xsin2x 51 leXle2 区间 绘制 曲线 y2e05xsin2