绘制函数 z=[sin√(x∧2+y∧2)]/ √(x∧2+y∧2)] 的三维曲面图,编程实现并观察mesh和surf函数的不同绘制效果。
时间: 2024-10-09 14:15:18 浏览: 51
2018_2019学年高一数学寒假作业13函数y=Asinωx+φ的图象新人教A版
绘制三维函数 \(z = \frac{\sin(\sqrt{x^2 + y^2})}{\sqrt{x^2 + y^2}}\) 的曲面图,通常需要使用数学软件如MATLAB或者Python中的matplotlib库。这里我将简要说明如何使用这两个工具分别通过`meshgrid`和`surf`函数来实现。
**在MATLAB中:**
```matlab
% 导入所需库
[x, y] = meshgrid(-5:.1:5); % 创建网格
z = sin(sqrt(x.^2 + y.^2))./sqrt(x.^2 + y.^2); % 计算Z值
% 使用mesh函数绘制网格
surf(x, y, z)
title('Mesh Function')
xlabel('X')
ylabel('Y')
zlabel('Z')
% 使用surf函数绘制光滑表面
surf(x, y, z, 'FaceColor', 'interp') % 'interp'选项使得颜色过渡平滑
title('Smooth Surface with Surf Function')
```
**在Python(Matplotlib库)中:**
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm
# 定义范围和网格步长
x = np.linspace(-5, 5, 100) # X轴
y = np.linspace(-5, 5, 100) # Y轴
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# 函数计算
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2)) / np.sqrt(X**2 + Y**2)
# 绘制网格
fig1, ax1 = plt.subplots(subplot_kw={"projection": "3d"})
ax1.plot_surface(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm)
ax1.set_xlabel('X')
ax1.set_ylabel('Y')
ax1.set_zlabel('Z')
plt.title('Mesh Function')
# 绘制光滑表面
fig2, ax2 = plt.subplots(subplot_kw={"projection": "3d"})
surf = ax2.plot_surface(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm, linewidth=0, antialiased=False)
fig2.colorbar(surf)
ax2.set_title('Smooth Surface with Surf Function')
```
**相关问题--:**
1. MATLAB和Python中哪种方法更适合大型数据集?
2. `surf`函数的'FaceColor'选项有哪些其他选择?
3. 如何调整图形的显示比例以便更好地观察细节?
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