3.1.1 plot函数
plot函数是一个功能很强的函数,既可以绘制单根二维折线图,也可以绘制多根折线图,还可以绘制散点图形.plot函数的调用格式有如下几种形式:
①plot(x)
②plot(x,y)
③plot(x1,y1,LineSpec,x2,y2,LineSpec,...)
这里x、y可以是向量,也可以是矩阵;x1和y1、x2和y2,…也都是相匹配的向量对或矩阵对;LineSpec是选项,指定曲线的线型、颜色和数据点标记,用单撇括起来.需要注意的是,在①中,x是实向量时,是以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标绘制曲线,x还可以是复数向量,这时分别以该向量的实部和虚部为横、纵坐标绘制出一条曲线;在②中,如果x、y是矩阵,必须是同维矩阵,它们可以同时绘出多根曲线,以x与y各列元素为横、纵坐标,对应每列元素构成曲线,曲线条数等于矩阵列数.
例3.1 在-π≤x≤π区间内,绘制y=sin x.
解:程序如下:
程序执行后,打开一个图形窗口,如图3-1所示,窗口中绘制出所需图形.
图3-1 正弦函数曲线
需要注意的是,如果选择的点较稀疏,就会出现如图3-2所示的图形.程序如下:
图3-2 取点较稀疏的正弦函数曲线
例3.2 在同一个图形内,绘制[0,2π]内正弦和余弦函数曲线.
解:程序如下:
运行结果如图3-3所示.
图3-3 正弦和余弦函数曲线
例3.2的程序或者写为:
可以得到与图3-3完全相同的结果.
例3.3 利用复数形式绘制单位圆.
解:程序如下:
运行结果如图3-4所示.
需要注意的是,MATLAB绘图时,可以自动根据所绘制曲线数据的范围选择合适的坐标刻度,使曲线能够尽可能清晰地显示出来,因此横、纵坐标的单位长的选择往往是不同的,如果不注意这一点,就会画出椭圆的形状.
图3-4 单位圆
如画3个同心圆,程序如下:
运行结果如图3-5所示.
图3-5 同心圆
例3.4 在同一个图形内,绘制3条曲线,分别依次用虚线、点画线和实线表示,颜色分别依次为黑色、蓝色和红色.
①y=sin x,-π≤x≤π;
②y=2e-xsin x,-π≤x≤2π;
③.
解:程序如下:
运行结果如图3-6所示.
图3-6 虚线表示式①,点画线表示式②,实线表示式③
例3.5 2011年1月至12月我国农产品价格指数分别为
118.2 119.5 120.2 116.8 115.2 117.8 116.8 113.5 114.5 111.0 104.3 104.7
画出各月的折线图,并在各月数据点处作星号标记.
解:程序如下:
运行结果如图3-7所示.
图3-7 我国2011年12个月的农产品价格指数
注意到例3.4和例3.5中plot函数都出现了绘图选项.
MATLAB提供的一些绘图选项,用来确定曲线的线型、颜色和数据点的标记符号,见表3-1.
表3-1 线型、颜色和数据点的标记符号
表3-1中的各种选项可以单独使用,也可以组合使用.例如,“b-.”表示蓝色点画线,“k:p”表示黑色虚线并用五角星符标记数据点.当选项省略时,MATLAB规定线型一律用实线,颜色按照表3-1中给出的前7种颜色的先后顺序出现.