Построение графиков кривых и поверхностей

Рассмотрим построение обычного (двумерного) графика (рис.1.7). Текст функции, которая построит график, приведен ниже.

function exPlot xright=10; xleft=-10; h=0.1; x1=xleft:h:xright; % создан массив y1=f(x1); % точек для графика plot(x1,y1,'r.'); grid on; % покрыт сеткой title('y=(x+2)(x-4)'); % заголовок  xlabel('X'); % подпись к оси ylabel('Y'); [y,k]=min(y1); x=x1(k); text(x,y,'\leftarrow Minimum');%подпись Minimum к стрелке влево, указывает на точку с координатами x,y end	function y=f(x) y=(x+2).*(x-4); end

Рис. 1.7. Пример построения графика

В результате обращения к функции plot(x,y) будет создано окно с именем Figure 1 (так обычно по умолчанию), в котором будет построен график функции У от Х, если заранее заданы массив Х и соответствующий ему массив значений функции У.

Тип линии указывается в кавычках plot(x1,y1,'k-');

‘k-‘ Черная сплошная линия.

‘r.’ Круглые красные маркеры без линии.

hold on блокирует создание нового окна то есть новый график будет построен поверх старого на тех же координатных осях.

Построение поверхности обеспечивается следующим текстом программы (см. рис. 1.8)

Рис. 1.8. Пример построения поверхности

function exMesh xleft=-10;hx=0.5;xright=10; yleft=-10;hy=0.5;yright=10; masx=xleft:hx:xright; %построены массивы masy=yleft:hy:yright; %координат для точек masz=fz_xy2(masx,masy); %графика   mesh(masx,masy,masz); % сеточная поверхность title('z=-sqrt(256-x.^2-y.^2)'); xlabel('X'); ylabel('Y'); zlabel('Z');            legend('z(i,j)=-sqrt(256-x(i)*x(i)-y(j)*y(j))');    end

function z=fz_xy2(x,y) nx=length(x); ny=length(y); for i=1:nx    for j=1:ny z(i,j)=-sqrt(256-x(i)*x(i)-y(j)*y(j));    end end end

 

УПРАЖНЕНИЯ. Элементарные операции по построению графиков в Command Window

Построим график функции одной переменной (рис.1.9). Для этого зададим диапазон значений переменной х аргумента функции. Пусть х массив чисел, его первый элемент равен -10, его последний элемент равен 10, шаг 0.1 (то есть каждый следующий элемент больше предыдущего на 0.1). Для этого введем командной строке команду x =-10:0.1:10; Затем получим значения функции у(х).

Для этого в командной строке введем команду y=cos(x/2)+cos(5*x)/5;

x=-10:0.1:10;

 y=cos(x/2)+cos(5*x)/5;

plot(x,y,'k-');

В окне Workspace после этого будут видны сведения о том что х и у являются массивами чисел и состоят из 201 элемента каждый. Важно что количество элементов в двух массивах совпадает. Тогда при построении графика (Рис.1.9) число из одного массива будет горизонтальной координатой точки, а число из другого массива будет вертикальной координатой точки. Таким образом график построится.

Рис.1.9. График функции одной переменной.

Команда на построение графика plot (x, y,’ k -‘); где сначала указан массив координат по горизонтальной оси, затем по вертикальной, а затем указание о цвете линии (k означает черный цвет) и типе маркеров (‘ k -‘ означает черную линию без маркеров). Все эти команды видны в окне Command History где они сохраняются.