实验二MATLAB的绘图功能.doc

桂林电子科技大学
数学与计算科学学院实验报告
院（系）
数学与计算科学
学号

姓名

成绩

课程
名称
数学应用软件实验
实验项目
名 称
实验二 MATLAB的绘图功能
一 ，实验目的
1. 了解MATLAB的图形窗口及其基本操作。
2. 掌握MATLAB绘制二维平面图形的命令。
3. 掌握MATLAB绘制三维立体图形的命令。
4. 了解一些常用绘图命令及绘图标注。

二，实验原理
1. 二维基本绘图函数plot
调用格式：plot(x, y, s)
说明：x，y是向量，表示用于描绘曲线的点的横坐标和纵坐标，s表示用于指定描绘黄线的线形及曲线的颜色。
plot(x1, y1, s, x2, y2, s,…, xn, yn, s)可以在同一个坐标系内画多条曲线。
s可以指定的线型及颜色可以由下表给出。
线型/颜色
标识符
线型/颜色
标识符
线型/颜色
标识符
实线
-
星号
*
六角星
h
点
:
方形
S
蓝色
b
点画线
-.
菱形
d
绿色
g
虚线
--
下三角
v
青色
r
点
.
上三角
^
洋红色
m
圆圈
o
左三角
<
黄色
y
x形状
x
右三角
>
黑色
k
加号
+
五角星
p
白色
w

2. 符号函数（显函数、隐函数和参数方程）
(1) ezplot
调用格式：ezplot(‘f(x)’,[a,b])
说明：表示在a<x<b区间内绘制显函数f = f(x)的函数图

调用格式：ezplot(‘f(x,y)’, [xmin, xmax, ymin, ymax ])
说明：表示在区间xmin<x<xmax和ymin<y<ymax上绘制隐函数f(x,y) = 0的函数图像。

调用格式：ezplot(‘x(t)’, ‘y(t)’ ,[tmin, tmax])
说明：表示在区间tmin<t<tmax上绘制参数方程x = x(t)，y = y(t)的函数图像。

(2) fplot
调用格式：fplot(‘fun’, lims)
说明：表示绘制字符串fun指定的函数在lims=[xmin,xmax]的图形.
注意：
[1] fun必须是M文件的函数名或是独立变量为x的字符串.
[2] fplot函数不能画参数方程和隐函数图形，但在一个图上可以画多个图形。

3. 极坐标系下的作图polar
调用格式：polar(theta, r, s)
说明：theata，r是向量，表示用于描绘曲线的点的极角和极径，s表示用于指定描绘黄线的线形及曲线的颜色。

4. 空间曲线函数plot3
调用格式：plot3(x, y, z, s)
说明：x，y, z是向量，表示用于描绘曲线的点的在x上的坐标、y轴上的坐标及z上的坐标，s表示用于指定描绘黄线的线形及曲线的颜色。
plot3(x1, y1, z1, s, x2, y2, z2, s,…, xn, yn, zn, s)可以在同一个坐标系内画多条曲线。

5. 空间曲面
(1) 空间网线图mesh
调用格式：mesh(X,Y,Z,C)
说明：X, Y, Z, C是三个同维矩阵，分别表示网线图上样本点在三条坐标轴上的坐标，以及用以绘图的颜色，当缺省C时，C = Z .
(2) 空间曲面图surf
调用格式：surf(X,Y,Z,C)
说明：X, Y, Z, C是三个同维矩阵，分别表示网线图上样本点在三条坐标轴上的坐标，以及用以绘图的颜色，当缺省C时，C = Z .

6. 图形标注及控制
grid on 显示栅格
grid off 取消栅格
xlabel 在当前图形的x轴上加文字标注
ylabel 在当前图形的y轴上加文字标注
zlabel 在当前图形的z轴上加文字标注
hold on 保持当前图形，以便继续画图到当前图上
hold off 释放当前图形
axis 设置坐标属性
legend 标注曲线
subplot 设置在同一窗口画多幅图
view 设置视角
title 设置图形的标题
text 在指定位置添加文字
colormap 设置当前图形的色图

三，实验内容

1. 在同一坐标系中画出函数，的图形，且对于不以的曲线使用不同的线型；
2. 当k分别取1, 2, 3, 4的时候，在同一个窗口的四个子图中分别画出函数，每个子图加上适当的标题；
3. 画出三个两两相切的圆（假设这个三个圆的方程分别是：，）；
4. 在极坐标系下画出三叶形曲线，并尝试不同的线形和颜色；
5. 画出星形线的图形；
6. 画出双纽线的图形；
7. 画出三维曲线图：
8. 分别用mesh和surf函数画出马鞍面9
9. 画出球心在原点的球。

四，实验结果分析或总结
1. 在同一坐标系中画出函数，的图形，且对于不以同的曲线使用不同的线型；
>> x=0:pi/100:2*pi;
y1=sin(2*x+3);
y2=sin(3*x+2);
plot(x,y1,'r-',x,y2,'g+')
legend('y1=sin(2*x+3)','y2=sin(3*x+2)')
>>

2. 当k分别取1, 2, 3, 4的时候，在同一个窗口的四个子图中分别画出函数，
每个子图加上适当的标题；

>> t = 0:pi/100:2*pi;
% 画第一幅子图
y = t.*sin(1*t);
subplot(2,2,1);
plot(t,y)
title('y = t.*sin(1*t)')
%画第二幅子图
y = t.*sin(2*t);
subplot(2,2,2);
plot(t,y)
title('y = t.*sin(2*t)')
%画第三幅子图
y = t.*sin(3*t);
subplot(2,2,3);
plot(t,y)
title('y = t.*sin(3*t)')
%画第四幅子图
y = t.*sin(4*t);
subplot(2,2,4);
plot(t,y)
title('y = t.*sin(4*t)')
>>

3. 画出三个两两相切的圆（假设这个三个圆的方程分别是：，）；
>> ezplot('x^2+y^2=1',[-7 7 -7 7]);
hold on
ezplot('(x-3)^2+y^2=4',[-7 7 -7 7]);
hold on
ezplot('x^2+(y-4)^2=9',[-7 7 -7 7]);

4. 在极坐标系下画出三叶形曲线，并尝试不同的线形和颜色；
theta = 0:pi/100:2*pi;
>> r=3*sin(3*theta);
>> polar(theta,r,'r')

theta = 0:pi/100:2*pi;
r=3*sin(3*theta);
polar(theta,r,'g+')

5. 画出星形线的图形；
>> t = 0:pi/100:10*pi;
x=2*cos(t).^3;
>> y=2*sin(t).^3;
>> plot(x,y)

6. 画出双纽线的图形；
ezplot('(x^2+y^2)^2=3*(x^2-y^2)',[-3 3 -3 3])

7. 画出三维曲线图：
>> t=0:pi/100:2*pi;
>> x=t.*cos(t);
>> y=t.*sin(t);
>> z=t;
>> plot3(x,y,z)

8. 分别用mesh和surf函数画出马鞍面9
x=-pi:pi/50:pi;
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
z=-X.^2./4+Y.^2./6.*9;
mesh(X,Y,z)

>> x=-pi:pi/50:pi;
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
z=-X.^2./4+Y.^2./6.*9;
>> surf(X,Y,z)

9. 画出球心在原点的球。

Phi=0:pi/50:pi;
Theta=0:pi/50:2*pi;
[theta,phi]=meshgrid(Phi,Theta);
x=sin(theta).*sin(phi);
y=sin(theta).*cos(phi);
z=cos(theta); surf(x,y,z);
axis equal;