Matlab笔记二维绘图(直角坐标)007

007.二维绘图（直角坐标）前言：Matlab具有强大的绘图功能，提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数就能得到所需图形。此外，Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素（如坐标轴、曲线、文字说明等）看做一个独立的对象，系统给每个对象分配一个句柄，可以通过句柄对该图形元素进行操作，而不影响其他部分。——————————————————————二维绘图可以采用不同的坐标系，如直角坐标、极坐标、对数坐标等。一．绘制二维曲线的基本函数1.基本绘图函数——plot()用于绘制二维平面上的直角坐标图，要提供一组x坐标和对应的y坐标，可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot(x,y)——x,y为长度相同的向量，存储x坐标和y坐标例1在[0,2]区间，绘制一般曲线/22sin2xyexx=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y)运行结果：注意：指数函数和正弦函数之间要用点乘运算，因为二者是向量。例2绘制参数方程曲线——星形线:x=acos3t;y=asin3tt=0:0.01:2*pi;x=a.*(cos(t)).^3;y=a.*(sin(t)).^3;plot(x,y);运行结果：例3绘制参数方程曲线——摆线：x=a(t–sint);y=a(1–cost)t=0:0.01:2*pi;x=a.*(t-sin(t));y=a.*(1-cos(t));plot(x,y);运行结果：2．同一坐标图中画多条函数曲线调用格式为：plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)例4同一坐标图中画出sinyx，2sinyx，3sinyx三条曲线。x=0:pi/50:2*pi;plot(x,sin(x),x,2*sin(x),x,3*sin(x))运行结果：注：利用plot函数可以直接将矩阵的数据绘制图形（矩阵的每一列数据作为一条曲线），例例5绘制数据矩阵表示的图形A=pascal(5)plot(A)运行结果：A=1111112345136101514102035151535703．图形选项设置线型、颜色和数据点标记符号等线型：-实线:虚线-.点划线--双划线颜色：b蓝色g绿色r红色c青色m品红y黄色k黑色w白色标记符号：.点o圆圈×叉号+加号*星号s方块d菱形p五角星h六角星∨朝下三角符号∧朝上三角符号朝左三角符号朝右三角符号例6用不同的线型和颜色在同一坐标图内绘制曲线/22sin2xyex及其上下包络线：/2/22,2xxyeye【用黑色虚线画出两条包络线，用蓝色双划线画出曲线y，用红色五角星离散标出数据点】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');运行结果：4．绘制出具有不同纵坐标标刻度的两个图形——plotyy()两个函数绘制在同一个坐标中（横坐标的标度相同，纵坐标有两个——不同量纲不同数量级），有利于图形数据的对比分析。plotyy(x1,y1,x2,y2)例7绘制两个纵坐标图形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);运行结果：二．绘制图形的辅助操作1．图形标注在绘制图形时，可以对图形加上一些说明，如图形的名称、坐标轴说明以及图形某一部分的含义等，这些操作称为添加图形标注。有关图形标注函数的调用格式为：title(’图形名称’)xlabel(’x轴说明’)ylabel(’y轴说明’)text(x,y,’图形说明’)%在坐标点(x,y)的位置添加“图形说明”legend(’图例1’,’图例2’,…)注：（1）legend函数用于对绘制曲线所用线型、颜色或数据点标记作图例说明（放置在空白处），用户还可以通过鼠标移动图例，将其放到所希望的位置。（2）除legend函数外，其他函数同样适用于三维图形，在三维中z坐标轴说明用zlabel函数。（3）上述函数中的说明文字，除了使用标准的ASCII字符外，还可以使用LaTex格式的控制字符，这样就可以在图形上添加希腊字符，数学符号和公式等内容，受LaTex字符串控制部分要加大括号{}括起来。2．坐标控制在绘制图形时，Matlab可以自动根据要绘制曲线数据的范围选择合适的坐标刻度，使得曲线能够尽可能清晰的显示出来。但是，如果用户对坐标不满意，可以利用axis函数对其重新设定：axis([xminxmaxyminymax])注：绘制出三维图形，需要再加两个参数zmin，zmaxaxis函数其他用法：axisequal：纵横坐标轴采用等长刻度axissquare：产生正方形坐标系（默认为矩形）axisauto：使用默认设置axisoff：取消坐标轴axison：显示坐标轴此外，给坐标加网格线可以用grid命令来控制，gridon/off命令控制画还是不画网格线，不带参数的grid命令在两种之间进行切换。给坐标加边框用box命令控制（用法同grid）例8绘制分段函数，并做适当图形标注,04246()5-/26818xxxfxxxxx=0:0.1:10;y=[];forx0=xifx0=8y=[y,1];%y=1elseifx0=6y=[y,5-x0/2];%y=5-x/2elseifx0=4y=[y,2];%y=2elseifx0=0y=[y,sqrt(x0)];%y=sqrt（x）endendplot(x,y)axis([01002.5])title('分段函数曲线');xlabel('Variablex');ylabel('Variabley');text(2,1.3,'y=x^{1/2}');text(4.5,1.9,'y=2');text(7.3,1.5,'y=5-x/2');text(8.5,0.9,'y=1');运行结果：3．图形保持（常用于同一坐标图下同时绘制多条函数曲线）Matlab默认每执行一次绘图命令，就刷新一次当前图形窗口，图形窗口原有图形将不复存在，如果希望在已经存在的图形上再继续添加新的图形，可以使用图形保持命令hold.holdon/off命令是保持原有图形还是刷新原有图形，不带参数的hold命令在两者之间进行切换。4．图形窗口分割（子图）——subplot()Matlab提供了subplot函数用来将当前窗口分割成若干个绘图区，每个区域代表一个独立的子图（使用独立的坐标系），可以通过subplot函数激活某一区为活动区，其绘图命令都是作用于该活动区域。调用格式：subplot(m,n,p)该函数把当前窗口分成m×n个绘图区（m行，n列），按行优先编号。其中第p个区为当前活动区。每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。例9绘制2×2子图x=0:pi/30:2*pi;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([02*pi-11]);subplot(2,2,3);plot(x,t)title('tg(x)');axis([02*pi-4040]);subplot(2,2,4);plot(x,ct)title('ctg(x)');axis([02*pi-4040]);运行结果：