1、實驗項目1: Matlab的有關知識與操作、實驗目的1、會安裝、啟動、退出 Matlab系統2、熟悉Matlab軟件環境，對向量、數組和矩陣處理的基本方法3 、會使用Matlab作圖4、會簡單編程和m文件的使用 二、實驗要求熟悉Matlab系統的運行環境、掌握該系統的一些基本符號運算與數值計算, 掌握Matlab函數的定義及Matlab的作圖的一些基本命令；能獨立地運用命令作 圖并學會循環、選擇控制結構編程調試。三、實驗內容1 二維圖形的繪制plot(y)當y為向量時，是以y的分量為縱坐標，以元素序號為橫坐標，用直線 依次連接數據點，繪制曲線。若y為實矩陣，貝U按列繪制每列對應的曲線，圖中 曲

2、線數等于矩陣的列數。 y=00.58 0.70 0.95 0.83 0.25; Plot(y)生成的圖形見圖5-1,是以序號1,2,，6為橫坐標、數組y的數值為縱坐標畫出的 折線 plot(x,y) 若 y和 x為同維向量，貝U以 x為橫坐標，y 為縱坐標繪制連線圖 x=li nspace(0,2*pi,30);% 請同學講解此語句的意思 y=si n( x); plot(x,y)只需多給出幾個數組，例如圖5-1生成的圖形見圖5-2,是0,2：上30個點連成的光滑的正弦曲線多重線在同一個畫面上可以畫許多條曲線, x=0:pi/15:2*pi; y1=si n( x); y2=cos(x); p

3、lot(x,y1,x,y2)則可以畫出圖5-3。多重線的另一種畫法是利用hold命令。在已經畫好的圖形上，若設置hold on, MATLA將把新的plot命令產生的圖形畫在原來的圖形上。而命令 hold off將結 束這個過程。例如： x=li nspace(0,2*pi,30);y=s in (x);plot(x,y)先畫好圖5-2,然后用下述命令增加cos(x)的圖形，也可得到圖5-3。 hold on z=cos(x);plot(x,z) hold off%注意hold on與hold off的配對使用101234567圖5-3線型和顏色-波折線。o 小圓 pen tagram w白；

4、 k黑； m線型 線方式：-實線：點線 -.虛點線 數據點圖標：.圓點 +加號*星號 x x形(五角星)。顏色： y黃；r紅；g綠；b藍； 紫；c青.plot(x,y, color lin estyle marker)其中，color linestyle marker為一個字符串，由顏色、線型和數據點圖標組成。網格和標記在一個圖形上可以加網格、標題、x軸標記、y軸標記，用下列命令完成這 些工作。 x=li nspace(0,2*pi,30); y=s in( x); z=cos(x); plot(x,y,x,z) grid%加網格 xlabel (Independent Variable X)

5、%加 x 軸標記 ylabel (Dependent Variables Y and Z)%加 y 軸標記 title (Si ne and Cosi ne Curves)% 加標題它們產生圖5-4：sin(x)cos(x)1123Independent Variable X8 6 o o宀22 4 6 8 Vo 0 0 0 0 zduaYseKDMRavuneoneD&u圖5-4也可以在圖形的任何位置加上一個字符串，如用： text (2.5,0.7,si nx)表示在坐標x=2.5, y=0.7處加上字符串sinx。更方便的是用鼠標來確定字符串的位置，方法是輸入命令： gtext (cos

6、x)在圖形窗口十字線的交點是字符串的位置，用鼠標點一下就可以將字符串放在那 里。坐標系的控制axis(xmin xmax ymin ymax)中分別給出x軸和y軸的最大值、最小值axis equal或 axis( equal ) x軸和y軸的單位長度相同axis square 或 axis( square )圖框呈方形axis off 或 axis( off )清除坐標刻度多幅圖形可以在同一個畫面上建立幾個坐標系,用subplot (m,n,p)命令；把一個畫面 分成mxn個圖形區域,p代表當前的區域號，在每個區域中分別畫一個圖，如 x=li nspace(0,2*pi,30);y=s in(

7、 x);z=cos(x); u=2*s in( x).*cos(x);v=s in( x)./cos(x);title(sin(x)%分成 2 subplot(2,2,1), plot(x,y), axis(0 2*pi -1 1), X 2個區域 subplot(2,2,2), plot(x,z), axis(0 2*pi -1 1), title(cos(x)subplot(2,2,3),plot(x,u),axis(0 2*pi -11),title(2sin (x)cos(x) subplot(2,2,4), plot(x,v), axis(0 2*pi -20 20), title(

8、si n(x)/cos(x) 共得到4幅圖形見圖5-6.2*sin(x)cos(x)圖5-62三維圖形三維曲線與等高線plot3是空間曲線作圖函數,用法類似于plot。例 作螺旋線 x=sint, y=cost, z=t用以下程序實現： t=0:pi/50:10*pi; plot3 (si n(t),cos(t),t)con tour畫出曲面等高線在 XY平面的投影，con tour3畫出曲面在三維空間 中的等高線，如對上圖的曲面，在程序后接contour(X,Y,Z,10)即可得到10條等高線。Meshc( X,Y,Z)同時畫出網狀圖與等高線，surfc(X,Y,Z)同時畫出曲面圖與 等咼線

9、。3 三維曲面mesh和surf是三度空間立體繪圖的基本命令，mesh可畫出立體網狀圖，surf 則可畫出立體曲面圖，兩者產生的圖形都會依高度而有不同顏色。例作曲面z=f(x,y)的圖形sin x2 y2z, 一7.5 Ex 乞7.5, 7.5 乞 y 乞 7.5X y2用以下程序實現：x= -7.5:0.5:7.5; y=x;X,Y=meshgrid(x,y);%3維圖形的X,Y數組R=sqrt(X.A2+Y .A2)+eps;%加eps是防止出現0/0Z=si n(R)./R;mesh(X,Y,Z);%3維網格表面將mesh命令改為surf： x= -7.5:0.5:7.5; y=x;X,

10、Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X42+Y.A2)+eps;Z=si n(R)./R;subplot(1,2,1); mesh(X,Y,Z);subplot(1,2,2); surf(X,Y,Z); %3 維立體曲面圖4其它較有用的是給三維圖形指定觀察點的命令view(azi,ele), azi是方位角,ele是仰角缺省時 azi=37.50,ele=3O0.5、實驗練習編程求解下面各題1、用作圖法求：(1) : x2 =8g x(2) : 4is x x- 2= 0的近似解。2、作曲面z=x2-y2的圖形。四、編寫實驗報告按所拿到的實驗報告紙，認真填寫各項，并總結出心得體會。安

11、徽師范大學數學計算機科學學院實驗報告專業名稱數學與應用數學實驗室 實驗樓2#201實驗課程數學建模實驗名稱 Matlab入門姓 名 周晨學 號 100701191同組人員無實驗日期2013年3月6日注：實驗報告應包含(實驗目的，實驗原理，主要儀器設備和材料，實驗過程和步驟，實 驗原始數據記錄和處理，實驗結果和分析，成績評定)等七項內容。具體內容可根據專業 特點和實驗性質略作調整，頁面不夠可附頁。、實驗目的1會安裝、啟動、退出 Matlab系統2、熟悉Matlab軟件環境，對向量、數組和矩陣處理的基本方法3、會使用Matlab作圖4、 會簡單編程和m文件的使用二、實驗原理1二維圖形的繪制plot

12、(y) 當y為向量時，是以 y的分量為縱坐標，以元素序號為橫坐標，用直線依次連接 數據點，繪制曲線。若 y為實矩陣，則按列繪制每列對應的曲線，圖中曲線數等于矩陣的列 數。 y=00.580.700.950.830.25; Plot(y)生成的圖形見圖5-1，是以序號1,2，,6為橫坐標、數組y的數值為縱坐標畫出的折線。 plot(x,y) 若y和 x為同維向量，則以 x為橫坐標，y 為縱坐標繪制連線圖。 x=li nspace(0,2*pi,30);%請同學講解此語句的意思 y=si n( x); plot(x,y)生成的圖形見圖5-2，是0,2二上30個點連成的光滑的正弦曲線。圖5-1多重線

13、在同一個畫面上可以畫許多條曲線，只需多給出幾個數組，例如 x=0:pi/15:2*pi; y1=si n( x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2)則可以畫出圖5-3。多重線的另一種畫法是利用hold命令。在已經畫好的圖形上，若設置hold on , MA TLA將把新的plot命令產生的圖形畫在原來的圖形上。而命令hold off將結束這個過程。例如： x=li nspace(0,2*pi,30);y=s in (x);plot(x,y)先畫好圖5-2，然后用下述命令增加cos(x)的圖形，也可得到圖 5-3。 hold on z=cos(x);plot(x,z) hol

14、d off%注意hold on與hold off的配對使用1 .圖5-3線型和顏色線型 線方式：-實線 ：點線-.虛點線 -波折線。數據點圖標：.圓點+加號 *星號 x x形 o小圓pentagram (五角星)顏色： y黃；r紅；g綠； b藍； w白； k黑； m紫；c青.plot(x,y, color lin estyle marker)其中，color linestyle marker為一個字符串，由顏色、線型和數據點圖標組成。網格和標記在一個圖形上可以加網格、標題、 x軸標記、y軸標記，用下列命令完成這些工作。 x=li nspace(0,2*pi,30);y=si n( x);z=c

15、os(x); plot(x,y,x,z) grid%加網格 xlabel(Independent Variable X)%加 x 軸標記 ylabel(Dependent Variables Y and Z)%加 y 軸標記 title (Si ne and Cosi ne Curves) % 加標題它們產生圖5-4 :1Z aYSine and Cosine Curv圖5-4也可以在圖形的任何位置加上一個字符串，如用: text (2.5,0.7,si nx)表示在坐標x=2.5, y=0.7處加上字符串 sinx。 更方便的是用鼠標來確定字符串的位置，方法是輸入命令: gtext (cos

16、x)在圖形窗口十字線的交點是字符串的位置，用鼠標點一下就可以將字符串放在那里。 坐標系的控制axis(xmin xmax ymin ymax)中分別給出x軸和y軸的最大值、最小值axis equal或 axis( equal ) x軸和y軸的單位長度相同axis square 或 axis( square )圖框呈方形axis off 或 axis( off ) 清除坐標刻度多幅圖形可以在同一個畫面上建立幾個坐標系，用subplot (m,n,p)命令；把一個畫面分成mXn個圖形區域，p代表當前的區域號，在每個區域中分別畫一個圖，如 x=li nspace(0,2*pi,30);y=si n(

17、 x);z=cos(x); u=2*s in( x).*cos(x);v=s in( x)./cos(x); subplot(2,2,1), subplot(2,2,2), subplot(2,2,3), subplot(2,2,4),共得到4幅圖形，見圖5-6.plot(x,y), axis(0 2*pi -1 1),plot(x,z), axis(0 2*pi -1 1), plot(x,u), axis(0 2*pi -1 1), plot(x,v),axis(0 2*pi -20 20),title(sin(x)%分成 2 x 2 個區域title(cos(x)title(2s in

18、(x)cos(x)title(si n(x)/cos(x)sin(x)12*sin(x)cos(x)cos(x)sin(x)/cos(x)0.50-0.5-1圖5-62三維圖形三維曲線與等高線plot3是空間曲線作圖函數，用法類似于plot。例 作螺旋線 x=si nt, y=cost, z=t用以下程序實現： t=0:pi/50:10*pi; plot3 (si n(t),cos(t),t)con tour畫出曲面等高線在 XY平面的投影，con tour3畫出曲面在三維空間中的等高線, 如對上圖的曲面，在程序后接contour(X,Y ,Z,10)即可得到10條等高線。Meshc(X,Y,

19、Z )同時畫出網狀圖與等高線，surfc(X,Y,Z)同時畫出曲面圖與等高線。3 三維曲面surf則可畫出mesh和surf是三度空間立體繪圖的基本命令，mesh可畫出立體網狀圖,立體曲面圖，兩者產生的圖形都會依高度而有不同顏色。例作曲面z=f(x,y)的圖形-7.5 一 x _7.5, -7.5 _ y _ 7.5si nJ x2 + y2 z = px2 +y2用以下程序實現x= -7.5:0.5:7.5; y=x;X,Y=meshgrid(x,y);%3維圖形的X,Y數組R=sqrt(X.A2+Y .A2)+eps;%力口 eps是防止出現0/0Z=si n(R)./R;mesh(X,Y,Z);%3維網格表面將mesh命令改為surf:x= -7.5:0.5:7.5; y=x; X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.A2+Y .A2)+eps;Z=si n( R)./R;subplot(1,2,1);mesh(X,Y,Z);subplot(1,2,2);surf(X,Y,Z);%3 維立體曲面圖4其它