用MATLAB 绘制复变函数1/z当实部等于常数,虚部也等于常数时的曲线族,画在一张图里
时间: 2024-09-25 09:03:12 浏览: 57
在MATLAB中,绘制复变函数 \( \frac{1}{z} \) 当实部 (real part) 和虚部 (imaginary part) 都等于常数的曲线族通常涉及到极坐标图 (polar plot) 或者复平面上的点集表示。下面是一个简单的步骤指南:
1. **定义变量**:首先,我们需要确定两个常数,比如 `r` 表示实部和虚部的共同值。例如,假设你想让 `r = [1; 2; 3]`,这将生成三个不同的半径。
2. **计算点集**:对于每个 `r` 值,你需要计算对应的 `(theta, z)` 对,其中 `theta` 从0到2π均匀分布,代表角度。`z` 可以通过 `z = r * exp(1i*theta)` 计算得到,这里 `exp` 是指数函数,`1i` 是虚数单位。
3. **绘制曲线**:使用 `plotyy` 函数,因为复平面可以看作是两个互相垂直的直角坐标系,一个用于实轴,另一个用于虚轴。传递 `real(z)` 和 `imag(z)` 到 `plotyy(theta, real(z), theta, imag(z))` 中。
4. **添加标签和标题**:记得给图加上适当的标题,如 "复平面上的1/z曲线族",并设置轴标签和图例。
5. **显示图形**:最后,使用 `show()` 函数展示绘制的结果。
以下是MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义常数数组
r = [1; 2; 3];
% 创建角度范围
theta = linspace(0, 2*pi, 1000);
% 计算复数点
z = r .* exp(1i * theta);
% 使用 plotyy 绘制
figure;
plotyy(theta, real(z), theta, imag(z), 'r-');
hold on;
% 添加标题和轴标签
xlabel('角度 (\(\theta\)', 'Interpreter', 'latex');
ylabel('实部', 'Interpreter', 'latex');
title('复平面上的1/z曲线族');
legend('实部', '虚部');
% 显示图形
hold off;
grid on;
```
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