Система MATLAB

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..…2

1. ГРАФИКИ ФУНКЦИЙ И ДАННЫХ…………………………………………3

2. СОЗДАНИЕ МАССИВОВ ДАННЫХ ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ…..9

3. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИКОВ………………………………………………..11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….…20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….21

ВВЕДЕНИЕ

Одно из достоинств системы MATLAB – наличие обильных средств графики, которая начинается от команд построения простых графиков функций одной переменной в декартовой системе координат и заканчивая комбинированными и презентационными графиками с элементами анимации.

Система MATLAB обладает средствами проектирования графического пользовательского интерфейса (GUI), что очень удобно при создании своих приложений. Большое и пристальное внимание в системе MATLAB уделено трехмерной графике с функциональной окраской отображаемых фигур и имитацией различных световых и визуальных эффектов. Система MATLAB дает возможность построение графиков как командами, исполняемыми из командной строки, так и с помощью простых программ с линейной структурой.

1. ГРАФИКИ ФУНКЦИЙ И ДАННЫХ

Построение графика функций одной переменной

Функции одной переменной y(x) широко применяются в практике математических, физически, статистических и других расчетов, а также в математическом моделировании различных процессов. Для визуального отображения таких функций используются различные графики в декартовой (прямоугольной) системе координат. При этом обычно используются две оси, где: X –горизонтальная ось и Y вертикальная ось (Рис.1). Они определяют координаты x и y, определяющие узловые точки функции y(x). Эти точки соединяются друг с другом отрезками прямых, то есть при построении графика осуществляется линейная интерполяция для промежуточных точек. Поскольку MATLAB – матричная система, совокупность точек y(x) задается векторами X и Y одинакового размера.

Команда plot служит для построения графиков функций в декартовой системе координат. Эта команда имеет ряд параметров, рассматриваемых ниже.

plot(X,Y) строит график функции y(x), координаты точек (x,y) которой берутся из векторов одинакового размера Y и X. Если X или Y – матрица, то

строится семейство графиков по данным, содержащимся в колонках матрицы.

[pic 1]•

Рис.1. Графики двух функций в декартовой системе координат

plot(Y) строит график y(i), где значения y берутся из вектора Y, а i представляет собой индекс соответствующего элемента (Рис.2). Если Y содержит комплексные элементы, то выполняется команда plot(real(Y), imag(Y)).

Во всех других случаях мнимая часть данных игнорируется.

plot(X,Y,S) аналогична команде  plot(X,Y), но тип линии графика можно задавать с помощью строковой константы S.

[pic 2]

Рис.2. График функции, представляющей вектор Y с комплексными элементами

plot(X1,Y1,S1,X2,Y2,S2,X3,Y3,S3,…) – эта команда строит на одном графике ряд линий, представленных данными вида (Xi ,Yi,Si), где Xi иYi – векторы или матрицы, а Si – строки. С помощью такой конструкции возможно построение, например, графика функции линией, цвет которой отличается от цвета узловых точек (Рис. 3). Так, если надо построить график функции линией синего цвета с красными точками, то вначале надо задать построение графика с точками красного цвета (без линии), а затем графика только линии синего цвета (без точек).

[pic 3]

Рис.3. Построение графиков трех функций на одном рисунке с разным стилем линий

Графики в логарифмическом масштабе

Для построения графиков функций со значениями x и у, изменяющимися в широких пределах, нередко используются логарифмические масштабы (Рис. 4). Команды, которые используются в таких случаях.

[pic 4]

Рис.4. График функции exp(x)/x в логарифмическом масштабе

loglogx(...) - синтаксис команды аналогичен ранее рассмотренному для функции plot(...). Логарифмический масштаб используется для координатных осей X и Y.