数学建模MATLAB绘图学习教案.pptx
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1、会计学1数学数学(shxu)建模建模 MATLAB绘图绘图第一页,共63页。例例例例5-1 5-1 在在在在0 x20 x2 区间区间区间区间(q jin)(q jin)内,绘制曲线内,绘制曲线内,绘制曲线内,绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4x)y=2e-0.5xcos(4x)程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:x=0:pi/100:2*pi;x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)plot(x,y)第2页/共63页第二页,共63页。例例例例5-2 5-2 绘
2、制绘制绘制绘制(huzh)(huzh)曲线。曲线。曲线。曲线。程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:t=0:0.1:2*pi;t=0:0.1:2*pi;x=t.*sin(3*t);x=t.*sin(3*t);y=t.*sin(t).*sin(t);y=t.*sin(t).*sin(t);plot(x,y);plot(x,y);第3页/共63页第三页,共63页。plotplot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数(cnsh)(cnsh):plot(x)plot(x)在这种
3、情况下,当在这种情况下,当在这种情况下,当在这种情况下,当x x是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。第4页/共63页第四页,共63页。绘制多根二维曲线绘制多根二维曲线绘制多根二维曲线绘制多根二维曲线1 1plotplot函数的输入参数是矩阵形式函数的输入参数是
4、矩阵形式函数的输入参数是矩阵形式函数的输入参数是矩阵形式(1)(1)当当当当x x是向量,是向量,是向量,是向量,y y是有一维与是有一维与是有一维与是有一维与x x同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色同维的矩阵时,则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于的曲线。曲线条数等于的曲线。曲线条数等于的曲线。曲线条数等于(dngy)y(dngy)y矩阵的另一维数,矩阵的另一维数,矩阵的另一维数,矩阵的另一维数,x x被作为这些被作为这些被作为这些被作为这些曲线共同的横坐标。曲线共同的横坐标。曲线共同的横坐标。曲线共同的横坐标。(2)(
5、2)当当当当x,yx,y是同维矩阵时,则以是同维矩阵时,则以是同维矩阵时,则以是同维矩阵时,则以x,yx,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于线,曲线条数等于线,曲线条数等于线,曲线条数等于(dngy)(dngy)矩阵的列数。矩阵的列数。矩阵的列数。矩阵的列数。第5页/共63页第五页,共63页。(3)(3)对只包含一个输入参数的对只包含一个输入参数的对只包含一个输入参数的对只包含一个输入参数的plotplot函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制函
6、数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制函数,当输入参数是实矩阵时,则按列绘制(huzh)(huzh)每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数矩阵的列每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数矩阵的列每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数矩阵的列每列元素值相对其下标的曲线,曲线条数等于输入参数矩阵的列数。数。数。数。当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制当输入参数是复数矩阵时,则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘
7、制(huzh)(huzh)多条曲线。多条曲线。多条曲线。多条曲线。第6页/共63页第六页,共63页。2 2含多个输入参数的含多个输入参数的含多个输入参数的含多个输入参数的plotplot函数函数函数函数调用格式为:调用格式为:调用格式为:调用格式为:plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1)(1)当输入参数都为向量时,当输入参数都为向量时,当输入参数都为向量时,当输入参数都为向量时,x1x1和和和和y1y1,x2x2和和和和y2y2,xnxn和和和和ynyn分别组成一组向量对,分别组成一组向量对,分别组成一组向量对,分别组成一组向量对,每
8、一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制(huzh)(huzh)出一条曲线,这出一条曲线,这出一条曲线,这出一条曲线,这样可以在同一坐标内绘制样可以在同一坐标内绘制样可以在同一坐标内绘制样可以在同一坐标内绘制(huzh)(huzh)出多条曲线。出多条曲线。出多条曲线。出多条曲线。第7页/共63页第七页,共63页。(2)(2)当输入参数有矩阵形式时,配对的当输入参数有矩阵形式时,配对的当输入参数有矩阵形式时,配对的当输入参数有矩阵形式时,配对的x,yx,y
9、按对应列元素按对应列元素按对应列元素按对应列元素(yun s)(yun s)为横、为横、为横、为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。第8页/共63页第八页,共63页。例例例例5-3 5-3 分析下列程序分析下列程序分析下列程序分析下列程序(chngx)(chngx)绘制的曲线。绘制的曲线。绘制的曲线。绘制的曲线。x1=linspace(0,2*pi,100);x1=linspace(0,2*pi,100);x2=linspace(0,3*pi,100)
10、;x2=linspace(0,3*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);x3=linspace(0,4*pi,100);y1=sin(x1);y1=sin(x1);y2=1+sin(x2);y2=1+sin(x2);y3=2+sin(x3);y3=2+sin(x3);x=x1;x2;x3;x=x1;x2;x3;y=y1;y2;y3;y=y1;y2;y3;plot(x,y,x1,y1-1)plot(x,y,x1,y1-1)第9页/共63页第九页,共63页。3 3具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形具有两个纵坐标标度的图形在在在在MAT
11、LABMATLAB中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以中,如果需要绘制出具有不同纵坐标标度的两个图形,可以使用使用使用使用plotyyplotyy绘图函数。调用绘图函数。调用绘图函数。调用绘图函数。调用(dioyng)(dioyng)格式为:格式为:格式为:格式为:plotyy(x1,y1,x2,y2)plotyy(x1,y1,x2,y2)其中其中其中其中x1,y1x1,y1对应一条曲线,对应一条曲线,对应一条曲线,对应一条曲线,x2,y2x2,y2对应另一条曲线。横坐标的标
12、度相同,纵对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵对应另一条曲线。横坐标的标度相同,纵坐标有两个,左纵坐标用于坐标有两个,左纵坐标用于坐标有两个,左纵坐标用于坐标有两个,左纵坐标用于x1,y1x1,y1数据对,右纵坐标用于数据对,右纵坐标用于数据对,右纵坐标用于数据对,右纵坐标用于x2,y2x2,y2数据对。数据对。数据对。数据对。第10页/共63页第十页,共63页。例例例例5-4 5-4 用不同标度用不同标度用不同标度用不同标度(bio d)(bio d)在同一坐标内绘制曲线在同一坐标内绘制曲线在同一坐标内绘制曲线在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xc
13、os(4x)y1=0.2e-0.5xcos(4x)和和和和y2=2e-0.5xcos(x)y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:x=0:pi/100:2*pi;x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);plotyy(x,y1,x,y2);plotyy(x,y1,x,y2);第11页/共63页第十一页,共63页。4 4图形保持图形保持
14、图形保持图形保持hold on/offhold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的holdhold命令在两种状态之间进行命令在两种状态之间进行命令在两种状态之间进行命令在两种状态之间进行(jnxng)(jnxng)切换。切换。切换。切换。第12页/共63页第十二页,共63页。例例例例5-5 5-5 采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线采用图形保持,在同一坐标内绘制曲线采用图形保持,在同一
15、坐标内绘制曲线(qxin)y1=0.2e-(qxin)y1=0.2e-0.5xcos(4x)0.5xcos(4x)和和和和y2=2e-0.5xcos(x)y2=2e-0.5xcos(x)。程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:x=0:pi/100:2*pi;x=0:pi/100:2*pi;y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y1)plot(x,y1)hold onhold ony2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
16、plot(x,y2);plot(x,y2);hold offhold off第13页/共63页第十三页,共63页。设置曲线设置曲线设置曲线设置曲线(qxin)(qxin)样式样式样式样式MATLABMATLAB提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线提供了一些绘图选项,用于确定所绘曲线(qxin)(qxin)的线型、颜色和的线型、颜色和的线型、颜色和的线型、颜色和数据点标记符号,它们可以组合使用。例如,数据点标记符号,它们可以组合使用。例如,数据点标记符号,它们可以组合使用。例如,数据点标记符号,它们可以组合使用。例如,“b-
17、.”“b-.”表示蓝色点划线,表示蓝色点划线,表示蓝色点划线,表示蓝色点划线,“y:d”“y:d”表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时,表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时,表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时,表示黄色虚线并用菱形符标记数据点。当选项省略时,MATLABMATLAB规定,线型一律用实线,颜色将根据曲线规定,线型一律用实线,颜色将根据曲线规定,线型一律用实线,颜色将根据曲线规定,线型一律用实线,颜色将根据曲线(qxin)(qxin)的先后顺序依次。的先后顺序依次。的先后顺序依次。的先后顺序依次。要设置曲线要设置曲线要设置曲线要设置曲线(qxin)(
18、qxin)样式可以在样式可以在样式可以在样式可以在plotplot函数中加绘图选项,其调用格式为:函数中加绘图选项,其调用格式为:函数中加绘图选项,其调用格式为:函数中加绘图选项,其调用格式为:plot(x1,y1,plot(x1,y1,选项选项选项选项1,x2,y2,1,x2,y2,选项选项选项选项2,xn,yn,2,xn,yn,选项选项选项选项n)n)第14页/共63页第十四页,共63页。例例例例5-6 5-6 在同一坐标内,分别用不同线型和颜色在同一坐标内,分别用不同线型和颜色在同一坐标内,分别用不同线型和颜色在同一坐标内,分别用不同线型和颜色(yns)(yns)绘绘绘绘制曲线制曲线制曲
19、线制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4x)y1=0.2e-0.5xcos(4x)和和和和y2=2e-0.5xcos(x)y2=2e-0.5xcos(x),标记,标记,标记,标记两曲线交叉点。两曲线交叉点。两曲线交叉点。两曲线交叉点。程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:x=linspace(0,2*pi,1000);x=linspace(0,2*pi,1000);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);y2=2*exp(-0.5*x).*cos(
20、pi*x);k=find(abs(y1-y2)1e-2);%k=find(abs(y1-y2)1e-2);%查找查找查找查找y1y1与与与与y2y2相等点相等点相等点相等点(近似相近似相近似相近似相等等等等)的下标的下标的下标的下标x1=x(k);%x1=x(k);%取取取取y1y1与与与与y2y2相等点的相等点的相等点的相等点的x x坐标坐标坐标坐标y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);%求求求求y1y1与与与与y2y2值相等点值相等点值相等点值相等点的的的的y y坐标坐标坐标坐标plot(x
21、,y1,x,y2,k:,x1,y3,bp);plot(x,y1,x,y2,k:,x1,y3,bp);第15页/共63页第十五页,共63页。图形标注与坐标控制图形标注与坐标控制图形标注与坐标控制图形标注与坐标控制1 1图形标注图形标注图形标注图形标注有关图形标注函数的调用格式为:有关图形标注函数的调用格式为:有关图形标注函数的调用格式为:有关图形标注函数的调用格式为:title(title(图形名称图形名称图形名称图形名称)xlabel(xxlabel(x轴说明轴说明轴说明轴说明(shumng)(shumng)ylabel(yylabel(y轴说明轴说明轴说明轴说明(shumng)(shumng
22、)text(x,y,text(x,y,图形说明图形说明图形说明图形说明(shumng)(shumng)legend(legend(图例图例图例图例1,1,图例图例图例图例2,)2,)第16页/共63页第十六页,共63页。函数中的说明文字,除使用函数中的说明文字,除使用函数中的说明文字,除使用函数中的说明文字,除使用(shyng)(shyng)标准的标准的标准的标准的ASCIIASCII字符外,还可使用字符外,还可使用字符外,还可使用字符外,还可使用(shyng)LaTeX(shyng)LaTeX格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、格式
23、的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、格式的控制字符,这样就可以在图形上添加希腊字母、数学符号及公式等内容。例如,数学符号及公式等内容。例如,数学符号及公式等内容。例如,数学符号及公式等内容。例如,text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)text(0.3,0.5,sin(omegat+beta)将得到标注效果将得到标注效果将得到标注效果将得到标注效果sin(t+)sin(t+)。第17页/共63页第十七页,共63页。例例例例5-7 5-7 在在在在0 x20 x2 区间内,绘制曲线区间内,绘制曲线区间内,绘制曲线区间内,绘制曲线y1=2e-0.5xy1=2e-0.5x和
24、和和和y2=cos(4x)y2=cos(4x),并给图形添加图形标注。,并给图形添加图形标注。,并给图形添加图形标注。,并给图形添加图形标注。程序如下:程序如下:程序如下:程序如下:x=0:pi/100:2*pi;x=0:pi/100:2*pi;y1=2*exp(-0.5*x);y1=2*exp(-0.5*x);y2=cos(4*pi*x);y2=cos(4*pi*x);plot(x,y1,x,y2)plot(x,y1,x,y2)title(x from 0 title(x from 0 toto 2pi);%2pi);%加图形标题加图形标题加图形标题加图形标题xlabel(Variable
25、X);%xlabel(Variable X);%加加加加X X轴说明轴说明轴说明轴说明ylabel(Variable Y);%ylabel(Variable Y);%加加加加Y Y轴说明轴说明轴说明轴说明text(0.8,1.5,text(0.8,1.5,曲线曲线曲线曲线y1=2e-0.5x);%y1=2e-0.5x);%在指定在指定在指定在指定(zhdng)(zhdng)位置添加图形说明位置添加图形说明位置添加图形说明位置添加图形说明text(2.5,1.1,text(2.5,1.1,曲线曲线曲线曲线y2=cos(4pix);y2=cos(4pix);legend(y1,y2)%legend
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