Материал: LS-Sb87956

2.Сформировать первый вектор (при помощи оператора «:»), содержащий последовательность целых чисел с заданными первым числом и шагом.

3.Сформировать второй вектор (при помощи цикла for), содержащий определенную последовательность заданного размера.

4.Заменить заданные строку и столбец матрицы на созданные векторы.

5.Разбить матрицу на две матрицы равного размера и осуществить с ними заданную операцию.

6.Вывести заданную часть полученного массива в командное окно.

Таблица 2.3

Результат продемонстрируйте преподавателю. Сохраните созданную программу в виде m-файла.

2.3. Содержание отчета

Отчет должен содержать цель лабораторной работы, краткое описание и синтаксис используемых команд, результаты выполнения всех пунктов программы работы.

11

Лабораторная работа 3 ПОСТРОЕНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ ГРАФИКОВ

В MATLAB

Цель работы: получение навыков работы с графическим инструментарием, предоставляемым математическим пакетом MATLAB.

3.1. Основные сведения

Одно из достоинств системы MATLAB – обилие средств графики, начиная с команд построения простых графиков функций одной переменной в декартовой системе координат и кончая комбинированными и презентационными графиками с элементами анимации, а также средствами проектирования графического пользовательского интерфейса GUI. Особое внимание в системе уделено трехмерной графике с функциональной окраской отображаемых фигур и имитацией различных световых эффектов.

Основные отличительные черты графики следующие:

−создание графических объектов в отдельных окнах;

−возможность вывода многих окон;

−задание различных координатных систем и осей;

−широкие возможности использования цвета;

−легкость установки графических признаков – атрибутов;

−обилие опций у команд графики;

−возможность получения естественно выглядящих трехмерных фигур и их сочетаний;

−обширный набор команд графики.

3.2. Программа работы

3.2.1.Создание графиков

1.Для создания графиков в MATLAB служит функция plot. Если в качестве аргумента функции задан вектор, то функция строит кусочно-линейный график зависимости элементов вектора от их индексов. Если в качестве аргументов заданы два вектора plot(x,y), то функция строит зависимость y от x.

Постройте график sin от 0 до 2π.

2.Функция plot позволяет построить несколько графиков в одних осях. Это можно сделать двумя способами:

12

а) указать в качестве аргументов функции plot несколько зависимо-

стей, например plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3).

б) использовать команду hold on для добавления нового графика в те же оси. Например:

>>plot(x1, y1)

>>hold on

>>plot(x2, y2)

Отключить удержание осей можно командой hold off.

Постройте в одних осях графики sin и cos любым из предложенных способов.

3. В случае построения нескольких графиков в одном окне, но в разных осях, можно использовать функцию subplot (m, n, p), которая разбивает окно изображений на матрицу m на n и выбирает p-й график текущим. Например:

>>subplot(2, 1, 1), plot(x1, y1)

>>subplot(2, 2, 2), plot(x2, y2)

Постройте в одном окне, но в разных осях, графики sin, cos, tan, atan.

3.2.2.Редактирование графиков и осей

1.При построении графиков возможно изменение цвета, стиля линий и маркеров при помощи добавления аргументов для функции plot:

plot(x, y,’свойства_графика’).

Свойства графика – это 1-, 2- или 3-х символьная строка, заключенная в одинарные кавычки и составленная из типов цвета, стиля линий и маркеров:

символы, относящиеся к цвету: ’c’, ’m’, ’y’, ’r’, ’g’, ’b’, ’w’ и ’k’. Они обозначают голубой, малиновый, желтый, красный, зеленый, синий, белый и черный цвета соответственно.

символы, относящиеся к типу линий: ’-’ для сплошной, ’- -’ для разрывной, ’:’ для пунктирной, ’-.’ для штрихпунктирной линий и ’none’ для ее отсутствия.

Наиболее часто встречающиеся маркеры ’+’, ’o’, ’*’ и ’x’.

Постройте в одних осях несколько графиков, используя при этом разные цвета, маркеры и различный тип линий.

2. Для управления осями служит функция axis[xmin xmax ymin ymax], где вектор [xmin xmax ymin ymax], задает пределы осей абсцисс и ординат соответственно. Задайте новые пределы для выведенного графика, используя функ-

13

цию axis. Для включения сетки координат используйте команды grid on, а команду grid off для ее отключения.

3. Команды xlabel, ylabel, zlabel добавляют подписи к соответствующим осям, команда title – заголовок в верхнюю часть окна, а команда text вставляет текст в любое место графика. Создайте подписи к осям и заголовок к созданному графику.

3.2.3.Создание поверхностей и трехмерных графиков

1.Для построения трехмерных графиков (поверхностей) служат функции mesh и surface. При этом mesh создает каскадную поверхность, где цветные линии соединяют только заданные точки, а функциями surface вместе с линиями отображает в цвете и саму поверхность.

Перед применением этих функций необходимо создать матрицы X и Y для задания области определения графика.

Для этого служит функция meshgrid. Например, для построения двумерного графика необходимо:

>>[X, Y] = meshgrid(–3:.125:3);

>>Z = peaks(X, Y); % встроенная функция двух переменных

>>mesh(X, Y, Z);

Постройте двумерную функцию суммы двух синусов при помощи обеих функций.

2. Отображение матрицы также возможно в виде изображения – функция image. Для задания цветовой палитры используется функция colormap. Создайте матрицу произвольного размера и отобразите ее при помощи функции image. Цветовую палитру задайте произвольно.

3.2.4.Задание на самостоятельную работу

Вкачестве самостоятельной работы необходимо согласно нужному варианту (табл. 3.1):

1. Построить поверхность, заданную параметрическим уравнением.

2. Подписать оси.

3. Вывести в тех же осях или в том же окне проекцию на расположенную снизу плоскость при помощи функции contour.

14

Результат продемонстрируйте преподавателю. Сохраните созданную фигуру в файл с расширением *.fig при помощи меню File \ Save as.

3.3. Содержание отчета

Отчет должен содержать цели лабораторной работы, краткое описание и синтаксис используемых команд, результаты выполнения всех пунктов программы работы.

15