MATLAB绘制二维数据曲线图指南

"MATLAB作图教程" MATLAB是一款强大的数学计算和数据分析软件，不仅在矩阵运算方面表现出色，还提供了丰富的图形绘制功能，能够绘制出各种科学可视化的图像，包括二维数据曲线图。本章主要介绍了如何在MATLAB中进行二维数据曲线的绘制。 2.1 二维数据曲线图 在MATLAB中，`plot`函数是绘制二维曲线的主要工具。基本的调用格式是`plot(x, y)`，其中`x`和`y`是长度相同的向量，分别存储了x坐标和y坐标的数据。例如，`plot([1, 4, 2, 5], [1, 3, -1, 2])`会将四个点连接成一条折线，如图2.1所示。如果只提供一个输入参数，如`plot(x)`，且`x`是一个实向量，MATLAB会将向量的元素下标作为x坐标，元素值作为y坐标，绘制出一条连续曲线，如图2.2所示。 在例2-1中，MATLAB展示了如何在0到2π的区间内绘制函数y=2e^(-0.5x)cos(4πx)的曲线。首先，通过`x=0:pi/100:2*pi;`生成等差序列，然后计算对应的y值`y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);`，最后使用`plot(x,y)`绘制曲线，得到图2.3的效果。 例2-2涉及绘制参数方程曲线，如X=tsin(3t), y=tsin²t。通过设置`t=0:0.1:2*pi;`生成时间变量，然后计算对应的x和y值`x=t.*sin(3*t);`和`y=t.*sin(t).*sin(t);`，调用`plot(x,y);`绘制出图2.4所示的曲线。 2.1.2 绘制多根二维曲线 1. 当`plot`函数的输入参数是矩阵形式时： - 如果`x`是向量，`y`是一个与`x`同维的矩阵，那么将绘制多根不同颜色的曲线，曲线条数等于`y`矩阵的另一维数，所有曲线共享同一x坐标轴。 - 若`x`和`y`都是同维矩阵，它们的对应列元素将作为横纵坐标绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 - 对于仅包含一个输入参数的情况，当参数是实矩阵时，按列绘制每列元素值相对其下标的曲线；若参数是复数矩阵，则以元素的实部和虚部为横纵坐标分别绘制多条曲线。 2. 含多个输入参数的`plot`函数： - 调用格式`plot(x1, y1, x2, y2, ..., xn, yn)`允许输入多组向量对，每一对向量的长度可以不同，分别组成一组曲线。例如，`plot([1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8])`将绘制两组不同的曲线。 通过灵活运用上述方法，用户可以在MATLAB中创建复杂的图形，展示各种数学函数或数据集的特性，这对于科学研究和数据分析是非常有用的。同时，MATLAB还提供了丰富的图形定制选项，如颜色、线型、标记样式等，以满足不同的视觉需求。通过组合这些元素，用户可以创建出专业且具有洞察力的图表。