Matlab|绘制函数图像

一、绘制图像的常用思路

在通常情况下，手动绘制函数图像的基本思路是确定自变量的取值范围、选取合适的自变量点、通过函数表达式得出对应的应变量的点、将这些点连接起来，即可得到大致图像。

使用Matlab绘制函数图像也是使用这样的思路，当自变量的点取得够多时，连接这些点的图形就越接近函数图像。

二、Matlab中绘制图形的常用语言规范和绘图函数

在Matlab中，选取自变量的操作变得及其简单，大致格式如下：X = 下限：取值间隔：上限。详细情况可以看案例。Matlab对于函数的表示也十分的接近自然语言，可以参考案例学习。在绘制图像时，Matlab对于二维和三维图像有不同的函数。绘制二维图像一般使用的是“plot”函数，在调用它时，只需要给定对应的自变量和应变量即可，例如plot(x,y)就是绘制x为自变量y为应变量的函数图像；对于三维图像一般使用“surf”函数，它的使用也和“plot”函数大致相同。当然，这两种绘图函数还有一些更加深入的用法，这里不一一介绍。

三、注意事项

由于在Matlab中对于矩阵的乘法有两种方法，一种是矩阵相乘，满足矩阵相乘的规律，用“*”符号表示；另一种是矩阵对应元素的相乘，即需要相乘的矩阵的维度相同，得到的矩阵维度不变，每个位置上的值都是对应元素相乘的结果，用“.*”符号表示。同时，在绘制二维图像时，plot函数默认没有使用网格线标注，所以还需要“grid”函数添加网格线条。在含有除法的函数表达式中，还应该避免除数为零的异常情况，通常解决它的办法是在除数部分表达式后面加上一个eps（无穷小）。

四、案例图形绘制

二维函数图像的绘制：在（0，4）的函数图像：

x=0:pi/50:4*pi;

y=exp(-t/3).*sin(3*t);

plot(x,y);

grid

图4.1 二维函数图像

三维函数图像的绘制：

的函数图像，x,y的取值范围都是[-8,8]：

x=-8:0.5:8;#确定x的取值范围

y=x';

X=ones(size(y))*x;#由于是三维图像，所以此时的X不再是一维数组，而是一个二维数组，部分结果如下

Y=y*ones(size(x));#和X同理

R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;#异常值处理

Z=sin(R)./R;

surf(X,Y,Z)

图4.2 三维函数自变量X的表示

图4.3 三维函数图像

END编  辑   |   王文星

责  编   |   黄章鱼

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——where2go 团队

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