Matlab学习笔记（三）最全面的绘制函数图像_matlab绘制函数图像

默认安装好了matlab，我使用的版本是2023，版本不同，个别函数的使用会有出入，报错请自行百度解决。
强烈建议边看边打

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前言

这节我们介绍很常用的matlab可视化功能，Matlab软件提供了强大的可视化功能，可以根据给定的曲线上的坐标来绘制曲线图形，也可以根据已知的函数及自变量来绘制曲线图形，也可以只给定自变量的取值范围来绘制曲线。
这几个主要函数的用法大同小异，很好掌握
要讲解的如下：

• plot
• hold on/off
• fplot
• fimplicit
• ezplot
• xlabel
• title
• legend
• axis
• grid on
• 分区显示

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一、plot

plot的语法：plot(x,y,z)
第一个参数x：横坐标的数组
第二个参数y：纵坐标的数组
第三个参数z：图元属性
这里解释一下什么是图元属性？
我们可以理解成你要绘制的图像的类型，主要是线的颜色，线型等

这里不做展示了，用到的时候随便一搜，有一堆，也没必要记，用着用着就记住了
这里强调：并不一定要把3个参数输入齐全，可以缺省，当缺省时，你也没必要输入成plot(,y,)，这种形式，直接省略就行，要不会报错的

注意：当横坐标缺省时，系统会自动指定横坐标位单位坐标，
当缺省s的时候，就是取点连线，即相邻的两个坐标点之间用直线连接，整体图形就是一条折线；

代码如下

x = [ 1 : 9 ]; %横坐标
y = [1 2 3 4 6 4 3 4 5]; %纵坐标
plot( x ,y,'b') ;%绘图
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2
3

这里理解一下绘图的本质，它是先把你的给定的点确定好，再用直线连接挨着的点，所以你的x数组里面的值的个数和y数组里面的值的个数必须对等，否则报错

你甚至可以一次绘制多条

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
y2 = sin(x-.25);
y3 = sin(x-.5);
plot(x,y,x,y2,x,y3)
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二、hold on/off

hold on是使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制，即“保留住”前图的坐标和图形，将新绘制的图形共同呈现在该图上，并自动调整坐标轴的范围；
hold off是使当前轴及图形不在具备被刷新的性质，绘制新图，取消原图。即“不保留”原有图形。

自己将下面代码cv到matlab，改动一下第一个hold on变成hold off，逐步调试，自己理解一下

%示例代码（1）
x = [ 1 : 9 ]; %横坐标
y = [1 2 3 4 6 4 3 4 5]; %纵坐标1
z = [1 2 5 7 9 5 4 2 8]; %纵坐标2
plot(x,y,'b');%绘图
hold on;
plot(x,z,'r');
hold on;
%运行结果
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9

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三、fplot

plot不同于plot，主要用来根据函数表达式和自变量所属区间来直接绘制函数曲线，不需要给出像plot需要给出的自变量和因变量的数组，因此当函数表达式已知的情况，使用fplot绘制函数曲线相对简单一些。
主要绘制显函数和参数方程
一共有两种形式：
（最后会放出两端代码便于具体体会）
第一种

1、fplot( @(var) f(var), xinterval, s )
1

参数：

• var是你的自变量的名称
• f:你想要的函数表达式
• xinterval：自变量区间，当然不一定非是x，也可以是a,b,c…，对应写成ainterval,binterval
• s：与plot一样是属性，自己百度吧

第二种

2、fplot( @(t)fx(t), @(t) fy(t), tinterval, s )
1

这个是为了绘制参数方程，具体的实际意义，帮我们绘制二元方程的图像
参数：

• var是你的自变量的名称
• fx与fy:你想要的两个函数表达式
• tinterval：自变量区间，当然不一定非是t，也可以是a,b,c…，对应写成ainterval,binterval
• s：与plot一样是属性，自己百度吧

代码1如下：

fplot( @(x)(7-x).^2/4,[1, 5 ], 'r' )
hold on
fplot( @(x)x-4,[5, 10 ], 'g' )
fplot( @(x)16-x,[10, 15 ], 'r' )
fplot( @(x)(x-13).^2/4,[15, 19 ], 'b' )
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代码2如下：

fplot( @(t)sin(t), @(t)cos(t),[ -pi, pi ] ) %实线单位圆
hold on
1
2

（这个就是参数方程了）

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四、fimplicit

上面的fplot是绘制显函数和参数方程，这个fimplicit是绘制隐函数的
语法：

fimplicit(@(x,y) f(x,y),xinterval,s)
1

参数：

• f(x,y):你想要的函数表达式,必须隐式
• xinterval：自变量区间，当然不一定非是x，也可以是a,b,c…，对应写成ainterval,binterval
• s：与plot一样是属性，自己百度吧
  代码示例：

fp = fimplicit(@(x,y) y.*sin(x) + x.*cos(y) - 1)
1

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五、ezplot

新版matlab不建议使用ezplot，但我个人觉得ezplot很好

ezplot涵盖了的fplot和fimplicit功能，既可以绘制显函数，也可以绘制隐函数和参数方程。 并且ezplot会自动的添加横纵坐标！！！
但是使用ezplot绘图设定图元的颜色等属性时，不如fplot和fimplicit方便，需要使用set还设定。
语法：

ezplot( @(varible)function, interval )//显函数
ezplot( @(varibles)function, xyinterval )//隐函数
ezplot( @(variable)xfun, @(variable)yfun, tinterval )//参数方程
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参数不再介绍
强调一下隐函数的xyinterval，xyinterval 的格式是[ xmin, xmax, ymin, ymax ]。

%示例代码
ezplot( 'sin(x)', [ 0, 2 * pi ] );
hold on
ezplot( 'cos(x)', [ 0, 2 * pi ] );
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(pi就是Π的意思）

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六、xlabel

画函数的时候，为了方便阅读，需要给xyz轴一定的标签，方便读者了解，故用到xlabel函数
xlabel是给x轴添加标签 ylabel是给y轴添加标签
具体语法（以xlabel为例）

xlabel('这里是x轴’）
1

示例代码如下

fplot( @(t)sin(t), @(t)cos(t),[ -pi, pi ] ) %实线单位圆
xlabel('x轴');
ylabel('单位圆');
hold on
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之前介绍ezplot函数，说过这个函数会补出所以标签，但是它的优先级不如xlabel，你可以后续使用xlabel，ylabel，title对标签进行修改

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七、title

title函数的作用是添加标题，语法与xlabel类似的
title('你想要什么标题?')

plot((1:10).^2)
title(date)
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这里有个彩蛋，当你输入data不加单引号的时候
会返回当日日期

如果想让标题中包含变量的值，可以通过

plot((1:10).^2)
f = 70;
c = (f-32)/1.8;
title(['Temperature is ',num2str(c),' C'])
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如果不想要黑色的标题，也可以对标题改颜色，代码如下

plot((1:10).^2)
title('Case number # 3','Color', 'm')
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最后再分享一个多行标题

title('这是第一行标题','这是第二行标题'，'以此类推。。。。'）
1

其实title还有很多别的用法，但是不是很常用，如有需要的时候，现学现用吧

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八、legend

当多条函数在一个图里的时候，你总要让别人区分开吧，所以legend派上用场了，legend添加图例

x = 0:pi/100:2*pi;
y = sin(x);
y2 = sin(x-.25);
y3 = sin(x-.5);
plot(x,y,x,y2,x,y3)
legend('sin(x)','sin(x-.25)','sin(x-.5)')
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它会按照你画的顺序，依次标标签，同时默认图例出现在东北角，东北角是最舒服的，你也可以进行位置修改。（自行查找）
可以参考Matlab中legend函数使用介绍的十分详细

还是本着常用哪些，就好好学哪些，所以在这里我并没有介绍全，当遇到特殊要求时，现学！！！

九、axis

函数作用，对坐标轴进行修改！！
语法：

• axis( [xmin xmax ymin ymax] ) 设置当前二维图形对象的 x 轴 和 y 轴的取值范围。向量参数[xmin xmax ymin - ymax] 中的元素分别表示 x 轴最小值、x 轴最大值、y 轴最小值和 y 轴最大值。
• axis off 去掉坐标轴
• axis on 显示坐标轴
• axis square 坐标轴呈方形
• axis equal 设置屏幕高宽比，使得每个坐标轴的具有均匀的刻度间隔

 x=0:.025:pi/2;
plot(x,tan(x),'-ro')    % 绘制正切曲线
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2

再加上

axis([0 pi/2 0 5])     % 改变坐标轴取值范围
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感受一下变化

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十、grid on/off

grid on函数的作用就是显示出网格
grid off的作用就是关闭网格

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十一、分区显示

语法

nexttile
ax = nexttile(___)
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nexttile 创建一个坐标区对象，再将其放入当前图窗中的分块图布局的下一个空图块中。如果当前图窗中没有布局，则 nexttile 会创建一个新布局并使用 ‘flow’ 图块排列进行配置。生成的坐标区对象是当前坐标区，因此下一个绘图命令可以在其中进行绘制。

ax = nexttile(___) 返回坐标区对象。使用 ax 对坐标区设置属性。也可以将 ax 作为输入参数传递给对坐标区对象执行操作的其他图形函数。例如，可以调用 colormap 或 colororder 函数来更改坐标区的颜色方案。

强烈建议使用ax = nexttile
分区的意义是为了让函数更加清晰，那如果我们分区后该怎么指定区域绘制图像？怎么指定区域修改？
在所有前面介绍的函数的第一个参数，传入你指定的区域，例如ax
例如
plot(ax,function,variables,s)

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总结

这里全面的介绍了绘制图像的方法，也介绍了例如title，legend等等辅助功能，其实matlab在画函数方面有很多函数供大家使用，还是在需要的时候，推荐现学