Теоретическое обоснование. Одно из достоинств системы MATLAB — обилие средств графики

где x – аргумент функции;

y – значение функции.

Рисунок 2.1 – Пример построения графика синусоиды

Цвет, стиль линий графика и маркер определены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Цвет, стиль линии и тип маркера на графике

Вызов функции plotс несколькими парами x и y создает, соответственно, несколько графиков в одной координатной плоскости. При этом MATLAB автоматически присваивает каждому графику свой цвет, что позволяет различать заданные наборы данных. Например,

plot(t, f, ‘r-*’, t, y ‘b--+’, t, s, ‘g-.o’)

В этом случае на одной координатной плоскости будут выведены графики трех функций: f(t) – красный с маркером *; y(t) – синий с маркером +; s(t) – зеленый с маркером о. При этом стиль линий также будет различным. Если не указывать параметры ‘цвет_стиль_маркер’, то цвет будет присвоен автоматически, линия будет сплошной, а маркер отсутствовать.

Функции xlabel, ylable, zlable добавляют подписи к соответствующим осям, функция titleдобавляет заголовок в верхнюю часть окна, а функция text вставляет текст в любое место графика.

Трехмерные поверхности описываются функцией двух переменных z(x, у). Специфика построения трехмерных графиков требует не просто задания ряда значений векторов х и у, а определения для X и Y двумерных массивов – матриц. Для создания таких массивов служит функция meshgrid. В основном она используется совместно с функциями построения трехмерных графиков. Функция meshgrid создает матрицы Х и Y, состоящие из повторяющихся строк и столбцов соответственно. Строки матрицы Х дублируют вектор х, а столбцы Y – вектор y. Синтаксис функции meshgrid:[X,Y] = meshgrid(x,y)

Для построения графиков поверхностей используются функции mesh и surface,которые отображают поверхность в трех измерениях. MATLAB определяет поверхность как z координаты точек над координатной сеткой плоскости x – y, используя прямые линии для соединения соседних точек. При этом mesh создает каркасную поверхность, где цветные линии соединяют только заданные точки, а функция surface вместе с линиями отображает в цвете и саму поверхность. Для установки палитры цветов трехмерных графиков используют команду colormap, записываемую в следующей форме

Уже построенные графики удобно редактировать в графическом окне Figure. Для этого используется панель инструментов, с помощью которой можно менять толщину, цвет, маркер линий.

Также на панели инструментов есть «графическая лупа» («+» « – » ), позволяющая увеличивать и уменьшать отдельные части графика.

MATLAB позволяет одном графическом окне одновременно вывести несколько графиков. Для этого графическое окно разбивается на необходимое количество окон командой

subplot(m,n,p) или subplot(m n p) .

Эта команда разбивает графическое окно на т х п подокон, при этом m — число подокон по горизонтали, n — число подокон по вертикали, а р— номер подокна, в которое будет выводиться текущий график (подокна отсчитываются последовательно по строкам). Например

>> х=-5:0.1:5;

subplot(1.2.1), plot(x.sin(x))

subplot(1.2.2), plot(sin(5*x).cos(2*x+0.2))

При этом графическое окно разобьется на два подокна, в первом будет выведен график функции sin(x), во втором – зависимость cos(2x+0,2) от sin(5x).

Аппаратура и материалы:ПК не ниже Pentium II, OC семейства Windows, математический пакет MATLAB 7.