Построение графиков отрезками прямых



Для построения графика функции у = f(x) необходимо задать совокупность точек х и у. Для аргумента х это выполняется оператором двоеточие, для у – надлежащим программированием выражения для функции, т.е. необходимо применить знаки арифметических операций над массивами:

: . * ; . / ; . L.

Для отображения таких функций используется декартовая прямоугольная система координат. Команда построения графика функции у = f(x) plot имеет ряд параметров, которые рассмотрим ниже.

р lot(х, у) – строит график функции у = f(x), координаты точек (х, у) которой берутся из векторов одинакового размера х, у.

рlot(х, у, s) – аналогична команде р lot(х, у), но тип линии графика можно задавать с помощью строковой константы s, значения которой представлены в табл. 5.

Таблица 5

Значения строковой константы s

Цвет линии Тип точки Тип линии
s = y – желтый m – фиолетовый c – голубой r – красный g – зеленый b – синий w – белый k – черный s = · – точка О – окружность х – крест + – плюс * – звездочка s – квадрат d – ромб Ú – треугольник (вниз) Ù – треугольник (вверх) < – треугольник (влево) > – треугольник (вправо) p – пятиугольник h – шестиугольник s = -  – сплошная :двойной пунктир - . штрихпунктир - - штриховая  

 

Таким образом, с помощью строковой константы s можно менять цвет линии, представлять узловые точки различными отметками и менять тип линии графика.

 

Пример 42. Построения графиков трех функций: y1=sin x; y2=sin2 x; y3=sin3 x с различным стилем:

>>x =-2*pi:O.01*pi:2*pi;

>>y1=sin(x);

>>y2=sin(x).Ù2;

>>y3=sin(x)).Ù3;

>>plot(х,у1,¢-m¢,x,y2,¢-.+r¢,x,y3,¢- -ok¢)

 

Здесь график функции у1 строится сплошной фиолетовой линией, график у2 строится штрихпунктирной линией с точками в виде знака «+» красного цвета,график у3 строится штриховой линией с кружками черного цвета.

Графики дискретных отсчетов функции

В сопротивлении материалов и строительной механике принято графики параметров напряженно-деформированного состояния закрашивать (штриховать). Для построения подобных графиков используется команда stem(…).

stem( x, y) – строит график с закрашенными частями между нулевой линией и кривой у = f(x).

stem( … , ¢ LINESPEC¢ ) – аналогична команде stem( x, y), но имеет спецификацию линий ¢ LINESPEC ¢ , подобную строковой константе s команды plot(х, у, s).

stem( …, ¢ filled ¢) – строит график функции у = f(x) с закрашенными маркерами.

Создание массивов данных для трехмерной графики

Трехмерные поверхности описываются функцией двух переменных z = f(x, y). Построение трехмерных графиков требует определение для х и у двухмерных массивов – матриц. Для создания таких массивов служит функция meshgrid, которая записывается следующим образом:

[X, Y] = meshgrid(x,y);

В основном она используется совместно с функциями построения графиков трехмерных поверхностей. Функция преобразует область заданную векторами х и у, в массивы X и Y, которые могут быть использованы для вычисления функции двух переменных и построения трехмерных графиков. Строки выходного массива Х являются копиями вектора х, а столбцы Y – копиями вектора у.

Пример 43. Применение функции meshgrid

>>[X Y]= meshgrid (4 : 7 , 9 : 13)

Х

4 5 6 7

4 5 6 7

4 5 6 7

4 5 6 7

4 5 6 7

Y

9 9 9 9

10 10 10 10

11 11 11 11

12 12 12 12

13 13 13 13

Пример 44. Применение функции meshgrid:

>> [X Y] = meshgrid ( - 1 : 0.1 : 1, -1 : 0.1 : 1);

Такой вызов функции создает опорную плоскость для построения трехмерной поверхности при изменении х и у от –1 до 1 с шагом 0.1.

Построение графиков поверхностей

Для построения графиков функции z = f(x, y) используется команды plot3 ( … ), которая является аналогом команды plot ( … ). Она строит аксонометрическое изображение трехмерной поверхности и имеет следующие формы:

р lot3 (х, у, z) – строит массив точек, представленных векторами х, у, z и соединяет их отрезками прямых.

р lot3 ( X, Y, Z), где X, Y, Z – три матрицы одинакового размера, строит точки с координатами X(i,: ), Y(i,: ) и Z(i,: ) и соединяет их отрезками прямых.

Пример 45. Построение графика трехмерной поверхности z=x2+y2.

>>[X Y]= meshgrid ([ - 3 : 0.15 : 3]);

>>Z= X. ^ 2 + Y. ^ 2;

>> plot 3(X, Y, Z);

рlot3 (X, Y, Z, S) – обеспечивает построение графика поверхности, но со спецификацией стиля линий и точек, соответствующей спецификации команды plot.

Включение и выключение масштабной сетки

При построении графиков наряду с разметкой осей часто необходимо иметь масштабную сетку. Команды grid позволяют управлять этим процессом. Если после команды построения графиков добавить команду включения или выключения масштабной сетки, то можно получить график с требуемым видом:

grid on – добавляет сетку к текущему графику;

grid off – отключает сетку;

grid – последовательно производит включение и отключение сетки.


Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 205; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!