Matlab畫函數曲線全指南

一、Matlab畫函數曲線圖

Matlab的函數plot()可以輕鬆繪製函數曲線圖。以下是一個例子，展示如何用plot()函數繪製sin(x)和cos(x)函數曲線圖：

 x = linspace(0, 2*pi, 200);
 y1 = sin(x);
 y2 = cos(x);
 plot(x, y1);
 hold on;
 plot(x, y2);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Sin and Cos functions');
 legend('sin(x)', 'cos(x)');
 grid on;

首先，必須定義x軸的取值範圍。在本例中，linspace()函數生成了200個從0到2π之間的均勻間隔的值。接下來，通過計算sin(x)和cos(x)函數的值，存儲在y1和y2中。然後，plot()函數繪製了這些值的圖形。xlabel()和ylabel()函數分別為x軸和y軸加上標籤，title()函數加上圖形標題。legend()函數為圖形添加圖例，grid on打開了網格。

二、Matlab畫函數曲線圖像

Matlab的函數plot()還可以用來繪製橢圓、雙曲線以及其他曲線的圖像。以下是一個例子，展示如何用plot()函數繪製橢圓和雙曲線的圖像：

 t = linspace(0, 2*pi, 200);
 a = 2;
 b = 1.5;
 x = a*cos(t);
 y = b*sin(t);
 plot(x, y);
 hold on;
 a = 2;
 b = 1.5;
 x = a*cosh(t);
 y = b*sinh(t);
 plot(x, y);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Elliptic and Hyperbolic functions');
 legend('ellipse', 'hyperbola');
 grid on;

與上面的例子不同的是，這裡使用的是橢圓和雙曲線函數的參數化方程。通過計算x和y的值，存儲在兩個數組中，然後用plot()函數繪製出來。

三、MATLAB畫函數曲線

Matlab的函數ezplot()可以繪製任何給定的函數。以下是一個例子，展示如何用ezplot()函數繪製tan(x)函數曲線圖：

 ezplot('tan(x)', [-pi/2, pi/2]);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Tangent function');
 grid on;

在這個例子中，ezplot() 函數的第一個輸入是函數表達式，第二個輸入是x軸的取值範圍。xlabel()和ylabel()函數分別為x軸和y軸加上標籤，title()函數加上圖形標題。grid on打開了網格。

四、MATLAB繪製帶參數的函數曲線

複雜的函數通常用參數方程式表示，這可以通過Matlab中的fplot()函數實現。以下是一個例子，展示如何用fplot()函數繪製一個心形曲線：

 t = linspace(-pi, pi, 200);
 x = 16*sin(t).^3;
 y = 13*cos(t) - 5*cos(2*t) - 2*cos(3*t) - cos(4*t);
 fplot(@(t)x(t), @(t)y(t));
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Heart curve');
 grid on;

在這個例子中，通過定義一個包含參數t的函數x和y，然後使用fplot()函數繪製曲線圖形。 xlabel()和ylabel()函數分別為x軸和y軸加上標籤，title()函數加上圖形標題。grid on打開了網格。

五、Matlab畫函數

使用Matlab的函數plot()和fplot()可以繪製任何函數， 但有時需要將複雜的函數分成若干部分，以便清晰地顯示函數的某些特性。在這種情況下，可以使用Matlab的函數ezplot()來繪製分段函數曲線。以下是一個例子，展示如何用ezplot()函數繪製分段函數|3x – 5|+8[x>=2]：

 ezplot('|3*x - 5|+8*(x>=2)', [-3, 7]);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('|3x-5|+8[x>=2]');
 grid on;

在這個例子中，分段函數定義了兩個不同的區間，x>=2 和 x=2)。xlabel()和ylabel()函數分別為x軸和y軸加上標籤，title()函數加上圖形標題。grid on打開了網格。

六、Matlab畫分段函數曲線

在Matlab中，可以將分段函數曲線可視化為不同的顏色或線型，以突出顯示函數的不同部分。例如，以下是一個例子，展示如何將分段函數f(x)和其導數f'(x)繪製在相同的坐標系中：

 x = linspace(-1, 3, 200);
 f = @(x) (x.^3 - 3*x.^2 + 4*x - 2) .* (x>=0) + (x+1).^2 .* (x=0) + 2*(x+1) .* (x<0);
 plot(x, f(x), 'b-', 'LineWidth', 2);
 hold on;
 plot(x, df(x), 'r--', 'LineWidth', 2);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Piecewise Function and Its Derivative');
 legend('f(x)', 'df(x)/dx', 'Location', 'best');
 grid on;

在這個例子中，使用一個函數f(x)定義了兩個不同的區間，x>=0 和 x<0，並且使用了一個特殊的符號 .* 來表示乘法。函數df(x)代表f(x)的導數。注意到這裡使用的是 'b-' 和 'r–' 表示藍色實線和紅色虛線。 xlabel()和ylabel()函數分別為x軸和y軸加上標籤，title()函數加上圖形標題。grid on打開了網格。

七、Matlab繪製函數曲線的步驟

繪製函數曲線的步驟如下：

• 定義x軸的取值範圍。
• 對於給定的函數，計算出y軸上對應的值。
• 使用plot()函數繪製函數曲線圖形。
• 使用xlabel()和ylabel()函數為x軸和y軸加上標籤。
• 使用title()函數加上圖形標題。
• 使用legend()函數為圖形添加圖例。
• 使用grid on打開網格。

以下是一個例子，顯示如何使用上述步驟繪製函數曲線圖形：

 x = linspace(-5, 5, 200);
 y = x.^3 + 2*x.^2 - 3*x + 5;
 plot(x, y);
 xlabel('x');
 ylabel('y');
 title('Polynomial function');
 grid on;

在這個例子中，首先定義一個x軸的取值範圍，然後計算出對應的y軸上的值。然後，使用plot()函數繪製函數的圖形。 xlabel()和ylabel()函數分別添加x軸和y軸的標籤，title()函數添加圖形標題。grid on打開了網格。

八、Matlab畫函數圖像教程

這個教程介紹了如何在Matlab中繪製函數圖像。我們重點介紹了plot()、fplot()和ezplot()三個函數的用法，以及如何繪製參數曲線和分段函數曲線。此外，我們還演示了如何使用網格和圖例功能來改善圖形的可讀性。