甄海燕

(山东商业职业技术学院 基础部数学教研室，山东 济南 250103)

MATLAB的二维作图功能分析

甄海燕

(山东商业职业技术学院 基础部数学教研室，山东 济南 250103)

MATLAB(Matrix Laboratory的简称)是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，它己成为科学研究、工程计算、应用开发的重要工具。MATLAB有强大的作图功能，对MATLAB的二维作图功能进行分析总结是为了供教学参考和学生学习之用。

MATLAB;plot;作图命令

MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB拥有大量简单、应用的二三维作图命令，本文主要对MATLAB的二维作图功能进行分析总结以供教学参考和学生学习之用。

1.基本绘图命令plot:

格式1 plot(y)，功能:以向量y的元素序号为横坐标，以y对应元素为纵坐标绘制二维图像。

例1:y=［5，6，8，6，4，3］;plot(y)(图1)

格式2 plot(x，y)，功能:以向量x，y的对应元素为坐标绘制二维图像。

例2:x=0:pi/30:2*pi;y=sin(x);plot(x，y)(图2)

图1

图2

格式3 plot(x，y，’选项’)，功能:按选项功能要求，以向量x，y的对应元素为坐标绘制二维图像。其中’选项’可指定。如表1。

表1

另外:

(1)LineWidth(线条宽度):指定线条宽度，如‘Line-Width’3表示线宽为3个单位。

(2)MarkerSize(标记大小):指定标记符号的大小，如‘MarkerSize’10。

(3)MarkerFaceColor(标记符面填充颜色):指定用于填充标记符面的颜色。

(4)MarkerEdgeColor(标记框颜色):指定标记符周边框的颜色。

例3:x=0:pi/30:2*pi;y=sin(x);

plot(x，y，’-bo’，’linewidth’，4，’markeredgecolor’，’k’，’markerfacecolor’，’r’，’markersize’，12)。(图3)

图3

以上图形是一条蓝色实线型，线的粗细为4号，每一个节点处有“圆圈”做标记，标记的边缘为黑色，标记的符面是红色。标记的大小为12号。

2.多重线画法

在同一个画面上可以画许多条曲线。绘制方法有多种。下面介绍两种。

方法一:利用plot的多变量方式绘图。

格式:plot(x1，y1，’选项1’，x2，y2，’选项2’，…xn，yn，’选项n’)

例4:x=0:pi/30:2*pi;

y1=sin(x);y2=cos(x);

plot(x，y1，’b:+’，x，y2，’r-.*’)(图4)

图4

方法二:hold on，hold off命令。

利用hold on保持窗口图形，等待添加新的曲线，所有图形添加完成后，利用hold off完成并结束绘图状态。

例5:x=0:pi/30:2*pi;

y1=sin(x);

plot(x，y1，’b:+’)

hold on

y2=cos(x);

plot(x，y2，’r-.*’)

hold off (同图4)

3.在同一窗口出现多幅图形

Matlab提供了subplot命令可以实现把多幅图形放在同一个窗口。调用格式为subplot(m，n，p)。此命令本身并不绘制图形，它只是将图形窗口分割成m行n列共m* n个子窗口，子窗口从左到右，由上至下进行编号，p表示当前窗口。

例6:x=linspace(0，2*pi，30);

y1=sin(x);y2=sin(2*x);y3=sin(3*x);y4=sin (4*x);

subplot(2，2，1);plot(x，y1);

subplot(2，2，2);plot(x，y2);

subplot(2，2，3);plot(x，y3);

subplot(2，2，4);plot(x，y4);(图5)

图5

4.常用辅助命令

一副完整的图形除坐标轴、曲线外，还应在图形中包括数据单位、标题，对多重曲线图还应给出图例说明等。在一个图形上可以加标题、x轴标记、y轴标记、图例等。用一下命令完成这些工作。

title(‘字符串’)——图形标题。

xlable(‘字符串’)——x轴坐标轴标注。

ylable(‘字符串’)——y轴坐标轴标注。

text(x，y，’字符串或表达式’)——在指定图形坐标位置添加字符串或表达式。

gtext(‘字符串或表达式’)移动鼠标指针至指定图形坐标位置添加字符串或表达式。

legend(‘字符串1’，‘字符串2’，…)——给图形添加图例。

例7:x=0:pi/30:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);

plot(x，y1，’b:+’，x，y2，’r-.*’)

xlabel(‘x轴’)

ylabel(‘y轴’)

title(‘正、余弦图像’)

legend(‘cos(x)’，’sin(x)’)(图6)

图6

另外，Matlab提供了一系列特殊坐标系的二维图形命令，如semilogx命令similogy，loglog命令等，具体调用格式与plot命令完全类似，其中利用semilogx画出的图形的x轴坐标为对数坐标、similogy画出的图形的y轴坐标为对数坐标、loglog为双对数坐标。读者可以根据plot的各种命令对应举例，在此不再一一说明。

［1］杨启帆.数学建模［M］.北京:高等教育出版社，2006.

［2］张珠宝.数学建模与数学实验［M］.北京:高等教育出版社，2005.

［3］黄琼香.MATLAB作图函数的总结与分析［J］.高等理科教育，2005(6):40-42.

TP317.4

A

1008—3340(2012)02—0060—02

2012-02-18

甄海燕(1980-)，女，山东鱼台人，山东商业职业技术学院基础部数学教研室教师，讲师，硕士研究生，研究方向为数学课程与教学论。