1、实验 1 函数图形的绘制实验目的：1、学习 matlab 的一元和二元函数绘图命令2、了解 matlab 函数绘图工具箱实验内容：1、应用 matlab 绘图命令：表 1 二维绘图函数plot 简单的线性图形polar 极坐标图形bar 条形图hist 直方图表 2 三维绘图函数plot3 画空间曲线图mesh 画空间网格曲面图surf 画空间完整曲面图表 3 基本线型和颜色符号 颜色 符号 线型y 黄色 . 点m 紫色 o 圆圈c 青色 x X 标记r 红色 + 加号g 绿色 * 星号b 蓝色 - 实线w 白色 : 点线k 黑色 -. 点划线- 虚线表 4 绘图工具grid 放置栅格gtex
2、t 通过鼠标放置文本hold 保持当前图形text 在给定位置放置文本title 为图形添加标题xlabel 标明 x 轴坐标ylabel 标明 y 轴坐标zoom 缩放图形表 5 axis 设置命令axis(x1,x2,y1,y2) 设置所绘图形坐标范围axis square 当前图形设置为方形axis equal 坐标轴度量设为相等axis normal 关闭 axis square 和 axis equalaxis off 关闭轴标记、栅格和单位标记axis on 显示轴标记、栅格和单位标记注意向量的输入方式：1） 冒号生成法：x=first : increment : last，表示包
3、含由first开始，步长为increment,到last结束的组成的行向量。2） 利用内部函数：x=linspace(first ，last ，n)，创建从first开始，到last结束，有n个元素的均匀间隔的行向量。 2、简单举例：例1 画出 的图形xysin解：首先建立点的坐标，然后用plot命令将这些点绘出并用直线连接起来，采用五点作图法，选 , , , ， 。)0()12/0()1,2/3)0,(输入matlab 命令：x=0,pi/2,pi,3*pi/2,2*pi;y=sin(x);plot(x,y)可以想象，随着点数的增多，图形越来越接近 的图像，例如取30个点，xysin输入ma
4、tlab 命令：x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y)也可以利用绘图工具参数添加信息，输入matlab命令：x=0:0.1:2*pi;y=sin(x);plot(x,y,r-)title(正弦曲线)xlabel(自变量x)ylabel(函数y)text(5.5,0,y=sinx)grid例2 画出 和 的图形xy2x)2/1(解：matlab 允许在一个图形界面画出多条曲线，命令如下：x=-4:0.1:4;y1=2.x;y2=(1/2).x;plot(x,y1,x,y2)axis(-4,4,0,8)画出 的图形 xyarctn解：输入matlab命令x=-20:0.1:
5、20;y=atan(x);plot(x,y)grid可以看出 是有界函数， 是两水平渐近线。xyarctn2y例4 在同一坐标系中画出 的图形tgx,si解：输入matlab命令：x=-pi/2:0.1:pi/2;y1=sin(x);y2=tan(x);plot(x,x,x,y1,x,y2)axis(-pi/2,pi/2,-3,3)grid例5 画出星型线 的图形)cos1(3r解：输入matlab命令：x=-2*pi:0.1:2*pi;r=3*(1+cos(x);polar(x,r)例6 画出星型线 的图形tytx33sin,cos解：这是参数方程，可以转化为极坐标方程。2332)sin(c
6、or输入matlab 命令：x=0:0.01:2*pi;r=3./(cos(x).2).(1/3)+(sin(x).2).(1/3).(3/2);polar(x,r)例7 作出参数图形的空间曲线图解：输入matlab命令：clear20,2sin,2cos.0.0 tzteytextt t=0:0.01:20;x=exp(-0.2*t).*cos(0.5*pi*t);y=exp(-0.2*t).*sin(0.5*pi*t);z=t;n=length(x); %记录 x的长度plot3(x,y,z)title(例1); %给图命名text(x(1),y(1),z(1),start) %在图的初始
7、位置标注starttext(x(n),y(n),z(n),end) %在图的末尾位置标注endxlabel(X);ylabel(Y);zlabel(Z); %标注坐标轴legend(cone line); %图例说明grid on %显示栅格例8 画出matlab中的特征图形peaks解：输入matlab命令：X,Y = meshgrid(3:.125:3);Z = peaks(X,Y);meshc(X,Y,Z);axis(3 3 3 3 10 5)附加知识：了解函数plottools的用法请大家输入 help plottools 参阅上机作业：1、无穷级数 ， 当 时收敛，当 时发散。特别地
8、，当 时，级数称为1n111调和级数。一个令人感兴趣的问题是，调和级数发散到无穷的速度有多快？或者说数列32Snn趋于无穷的速度有多快？一个直观的方法仍然是画出由点（ ） ， 1，2， 构nS,N成的折线图。取充分大的 ，观察调和级数的折线图。将它的图形与 以及N xy,做比较，谁的发散速度快？4xy2、沙丘鹤属于濒危物种，据报道，生态学家估计它在较好的自然环境下，年平均增长率仅为 1.94%，而在中等及较差的自然环境下，年平均增长率则分别为-3.24% 和-3.82%，即它将逐年减少。如果在某自然保护区内开始有 100 只鹤， （1）试研究鹤的数量变化规律，做数值计算并绘图。 （2）人工孵化是挽救这个濒危物种的措施之一，如果每年人工孵化 5 只放入该保护区，那么在中等自然环境下鹤的数量将如何变化，作数值计算并绘图。
