实验三 MATLAB 的绘图一、实验目的：掌握利用MATLAB 画曲线和曲面。

二、实验内容：1、 在不同图形中绘制下面三个函数t ∈[0，4π]的图象，3个图形分别是figure(1),figure(2),figure(3)。

)sin(41.0321t e y ty t y t -===π说明:y 1 线型：红色实线，y 2 线型：黑色虚线，y 3: 线型：兰色点线分别进行坐标标注,分别向图形中添加标题‘函数1’，‘函数2’, ‘函数3’ 解答：源程序与图像： t=0:0.1:4*pi; y_1=t;y_2=sqrt(t);y_3=4*pi.*exp(-0.1*t).*sin(t); figure(1)plot(t,y_1,'-r'); title('函数1');xlabel('t');ylabel('y_1'); figure(2)plot(t,y_2,'--k'); title('函数2');xlabel('t');ylabel('y_2'); figure(3)plot(t,y_3,':b'); title('函数3');xlabel('t');ylabel('y_3');函数1ty 102468101214函数2t y 2函数3ty 32、 在同一坐标系下绘制下面三个函数在t ∈[0，4π]的图象。

（用2种方法来画图，其中之一使用hold on ） 使用text 在图形适当的位置标注“函数1”“函数2”,“函数3” 使用gtext 重复上面的标注，注意体会gtext 和text 之间的区别 解答： 方法一： 程序与图形： t=0:0.1:4*pi; y_1=t;y_2=sqrt(t);y_3=4*pi.*exp(-0.1*t).*sin(t); figure(1)plot(t,y_1,'-r'); gtext('函数1');xlabel('t');ylabel('y'); hold onplot(t,y_2,'--k'); gtext('函数2');hold onplot(t,y_3,':b'); gtext('函数3');2468101214-10-5051015ty方法二： t=0:0.1:4*pi; y_1=t;y_2=sqrt(t);y_3=4*pi.*exp(-0.1*t).*sin(t); figure(1)plot(t,y_1,'-r',t,y_2,'--k',t,y_3,':b'); xlabel('t');ylabel('y'); text(10,10,'函数1'); text(11,2,'函数2'); text(11,-5,'函数3');02468101214-10-5051015ty4、绘制ρ=sin(2θ)cos(2θ)的极坐标图源程序和图形： theta=0:pi/100:2*pi;rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); polar(theta,rho);9027018005、绘制y=10x 2的对数坐标图并与直角线性坐标图进行比较。

在一个图形中绘制4个子图，分别使用plot 、semilogx 、semilogy 、loglog 函数进行绘制； 并且用title 进行标注;同时添加网格线 源程序与图像： x=0:0.1:5; y=10*x.^2;subplot(2,2,1) plot(x,x);title('plot 函数图');grid onsubplot(2,2,2) semilogx(x,y);title('semilogx 函数图');grid onsubplot(2,2,3) semilogy(x,y);title('semilogy');grid onsubplot(2,2,4) loglog(x,y);title('loglog 函数图');grid on0246246plot 函数图10-1101010100200300semilogx 函数图024610-210102104semilogy10-11010110-210102104loglog 函数图6、绘制下面函数在区间[-6，6]中的图象。

⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤<≤=3,630,0,sin )(x x x x x x x y源程序和图像： x=-6:0.1:0; y_1=sin(x); plot(x,y_1,'-k');xlabel('x');ylabel('y'); gtext('y_1=sin(x)'); hold on x=0:0.1:3; y_2=x;plot(x,y_2,'--b'); gtext('y_2=x'); hold on x=3:0.1:6; y_3=-x+6; plot(x,y_3,':r'); gtext('y_3=-x+6');-6-4-20246-1-0.500.511.522.53xy7、三维空间曲线绘制t ∈[0，4π]x=cos(t); y=sin(t);使用plot3 和comet3分别绘制 源程序和图像：（彗星图用matlab 复制之后看不到，用的是截图） t=0:0.1:4*pi; x=cos(t); y=sin(t);subplot(2,1,1) plot3(t,x,y);subplot(2,1,2) comet3(t,x,y);8、分别用mesh 和surf 函数，绘制下面方程所表示的三维空间曲面，x 和y 的取值范围设为[-3，3]。

101022y x z +-=源程序和图像： x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3;[x,y]=meshgrid(x,y);z=(-(x.^2)/10)+((y.^2)/10);subplot(2,1,1) mesh(x,y,z); title('mesh plot');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z');subplot(2,1,2) surf(x,y,z); title('surf plot');xlabel('x');ylabel('y');zlabel('z');4xmesh plotyz4xsurf plotyz9、用mesh 和surf 函数来绘制激光器输出横模的三维分布对于激光腔长为L=10, 激光波长λ=1064nm 方形镜共焦腔，其输出的几个横模如下所示意 其中πλωL os =00模的振幅分布()πλ/0022,L y x ey x v +-=10模的振幅分布()222,10osy x xey x v ω+-=01模的振幅分布()222,01osy x yey x v ω+-=20模的振幅分布()222)4(,2220osyxosexyxvωω+--=11模的振幅分布()222,11osyxxyeyxvω+-=%激光器输出横模的三维分布L=10e-2; %腔长Lambda=1064e-9;%波长w_os=sqrt(L*Lambda/pi);x=[-10:0.1:10];y=[-10:0.1:10];[x,y]=meshgrid(x,y);v_00=exp(-(x^2+y^2)/w_os^2);v_10=x*exp(-(x^2+y^2)/w_os^2);v_01=y*exp(-(x^2+y^2)/w_os^2);v_20=(4*x^2-w_os^2)*exp(-(x^2+y^2)/w_os^2); v_11=x*y*exp(-(x^2+y^2)/w_os^2);%00模figure(1)subplot(1,2,1)mesh(x,y,v_00);title('00模mesh图');subplot(1,2,2)surf(x,y,v_00);title('00模surf图');%10模figure(2)subplot(1,2,1)mesh(x,y,v_10);title('10模mesh图');subplot(1,2,2)surf(x,y,v_10);title('10模surf图');%01模figure(3)subplot(1,2,1)mesh(x,y,v_01);title('01模mesh图');subplot(1,2,2)surf(x,y,v_01);title('01模surf图');%20模 figure(4)subplot(1,2,1) mesh(x,y,v_20);title('20模mesh 图'); subplot(1,2,2) surf(x,y,v_20);title('20模surf 图');%11模 figure(5)subplot(1,2,1) mesh(x,y,v_11);title('11模mesh 图'); subplot(1,2,2) surf(x,y,v_11);title('11模surf 图');-0.010.0100模mesh 图-0.0100模surf 图-0.010.01x 10-410模mesh 图-0.010.010.01x 10-410模surf 图0.01-0.01-8-6-4-202468-401模mesh 图-0.010.01-401模surf 图-0.010.01x 10-620模mesh 图-0.010.01x 10-620模surf图-0.010.01x 10-711模mesh图-0.010.01x 10-711模surf 图10、分别绘制隐函数曲线1）x 2+y 2=1 程序与图像： x=-1:0.1:1; y=-1:0.1:1;ezplot('x.^2+y.^2-1'); title('x^2+y^2=1');xyx 2+y 2=1-6-4-202462）X 3+y 3=5xy 程序与图像： x=-10:0.1:10; y=-10:0.1:10;ezplot('x.^3+y.^3-5*x.*y'); title('x^3+y^3=5*x*y');xyx 3+y 3=5*x*y-6-4-2024611，在光纤放大器的文献中，我们经常能碰到双Y 轴图形的绘制，在某次实验中有人得到如下的实验数据，请绘制双Y 轴图形,横坐标为输入信号功率,纵坐标分别为输出功率和增益 输入的信号光功率(mW)：1；2；3；4；5；6；7；8；9；10输出的信号光功率(mW)：1.1；4.2；9.2；16.1;25.3;36.0;49.4;64.5;82.0;99.9标注横坐标为Input signal power (mW),纵坐标分别为Output power (mW); Gain(dB) 解答：程序与图像：Input=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10];Output=[1.1 4.2 9.2 16.1 25.3 36.0 49.4 64.5 82.0 99.9]; G=Output./Input; Gain=10log10(G);[AX,H1,H2]=plotyy(Input,Output,Input,Gain);set(get(AX(1),'Ylabel'),'String','Output power (mW)') set(get(AX(2),'Ylabel'),'String','Gain(dB)') xlabel('Input signal power (mW)');41020406080100O u t p u t p o w e r (m W )Input signal power (mW)12356789G a i n (d B )12，饼图的绘制我校某级光信专业本科生源分别为：湖北40人，安徽3人，黑龙江4人，贵州2人，江西5人，请绘制饼图和进行标注为湖北，安徽，黑龙江，贵州，江西；另外在饼图中把安徽，黑龙江学生的部分分离出来， 程序和图像： x=[40 3 4 2 5]; y=[0 1 1 0 0];pie(x,y,{'湖北40人','安徽3人', '黑龙江4人', '贵州2人','江西5人'}) title('我校某级光信专业本科生源');徽3人4人江西5人我校某级光信专业本科生源。