学术论坛
>>subplot(231),ezsurf(‘2*cos(a)*C06(b)’,‘3 sin(口) cos(6)’,‘4*sin(b)’,【0,2,pil。卜pi/2,pi/21)
>>title(‘ezsurf函数作的椭球面’)l>>subplot(232),ezmesh(‘2*cos(a)*COS(6)’,‘3*sin(a)*coe(b)’,‘4*sill(b)’’【0,2 pi】,【一pi/2,pi/21)
>>title(‘ezmesh函数作的椭球面’)I>>subplot(233),ezsurf(‘2*t,cos(a)’,‘3*t,sin(a)’,‘4*sqrt(t^2一I)’。【o,2 pil,【l,2】)
>>holdon,ezsurf(‘2*t,cos(a)’,‘3*t*sin(a)’,‘_4*sqrt(t‘2-1)’,【0,2*pi】,【l,2D
>>hold
Oillezsurf(‘2*t*cos(a)’,
‘3*t*sin(a)’,‘4*sqrt(t‘2-1)’,【0,2+pi】,【一2,一l】)%实为重复绘
>>holdonlezsurf(‘2*t*cos(a)’,‘3*t,sin(a)’,‘_4*sqrt(t‘2-1)’,【O,2+pi】,卜2,一1】)%实为重复绘
>>title(‘ezsurf函数作的双曲面’)l
>>subplot(234)lezmesh(‘2*t,cos(a)’。‘3*t,sin(a)’,‘4,sqrt(tA2—1)’,【O,2 pi】,【1,2】)
>>holdon,ezmesh(‘2*t,cos(a)’,‘3,t,adn(口)’,‘-4,sqrt(t‘2-1)’,【O,2+pi】,【l,2】)>>title(‘ezmesh函数作的双曲面’),>>subplot(235)lezsurf(‘2*t*cos(a)’,‘3*t*sin(a)’,‘4 t‘2’,【0,2 pi】,【一l,l】)
>>title(‘ezsurf函数作的抛物面’),>>subplot(236),ezmesh(‘2*t,cos(a)’,‘3*t*sin(a)’,‘4 t‘2’,【0,2*pi】,【-1,l】)
>>title(‘ezmesh函数作的抛物面’),
结果见图3。
图3
3几种作图函数的比较
从以上几种作图函数来看,普通曲面绘图函数surf或mesh所作图形精确度低些,但操作起来简单一些,只要将方程化为z=f(置纠或’,=厂(x,z)或x=f(y。z),就可以绘出图形来,但图形中出现多余的部件,如XOY平面上矩形区域留下的横截面很明显,我们无法克服这个缺陷 三维曲线绘图函数plot3和contour3所作图形线型很明显,可以看出曲线走向的规律性,使人们容易理解该处截面图是何种平面曲线,这些曲线组成的曲面图轮廓也比较清楚,但没有曲面绘图函数画的那么清楚。专业曲面绘图函数ezsurf和ezmesh所作图形准确性高,没有出现多余的部件,其图形正符合我们数学教学的要求,但它的作图方法比较麻烦,需要将普通方程化为参
万
方数据ScienceandTechnololry
Consul而石甬孤
2007
NO.19
数方程,再对参数方程绘图。图l、图2中矿+62+c2+d2+,2+92+h2≠泸l。该怎样绘制它的双曲面不够理想,原因是矩形区域太小的图形呢?一般情况下,可以将其化为了,若将矩形区域放大,将。x=一2:O.1;z=f(x,y),再用surf或mesh作图。很显然2I,,=-3:0.1:3I”改为”X=--5:0.1:5Il,surf函数和mesh函数是我们首选的曲面绘=一5:0.1:5I”,效果显著得多,如图4:
图函数。
>>x=一5:0.1:5)V=--5:0.1:5I【X。Y】=meshgrid(x,l,)l
4给语
>>Zl=4.*sqrt(X. X./4+Y.*Y/9-以上介绍了6种matlab绘图函数,而1)lZ2=-4.*sqrt(X. X./4+Y. Y/9-1)I
绘二次曲面图远不止这6种matlab函数,>>subplot(221),surf(X,Y,Z1)lholdon
事实上,只要掌握了这6种绘图函数就足surf(X,Y,Z2)Ititle(‘surf函数作的双曲够了,这6种函数还可以完成非二次曲面面’)l
图形的绘制。
>>subplot(222);mesh(x,Y,Z1),holdmatla绘图函数既是教师教学的最好帮on}mesh(X,Y,22),title(‘mesh函数作的双曲手,同时也是学生学习数学的最好助手,面’),
在高等数学中我们会遇到许多曲面方程问>>subplot(223),plot3阢Y,ZI),hold
题。借助matlab函数绘图可以快速得到其onI
plot3(x,Y,Z2)
图形,有利于我们对事物的感性认识,更>>grid
onttitle(‘plot3函数作的双曲
有利于我们的教学和学习。但选择何种面’)
matlab作图函数,这就是我们要把握的>>subplot(224))contour3(Z,Y,z1)l了,matlab有许多绘图函数,用得多的还holdon,contour3(兄Y。Z2)
是通用函数,它可以解决许多数学问题,>>gridon,title(‘contour3函数作的双
故通用作图函数是我们的首选作图工具.
曲面’)
结果见图4。
参考文献
【1】孙祥,徐流美,吴清编著.MATLAB7.
0基础教程【M】.清华大学出版社,2005,
5,1(1).
【2】于润伟主编.MATLAB7.0基础及应用【M】.
机械工业出版社,2005,l(1).
【3】黄琼湘,那斯尔江 吐尔逊,Matlab作图
函数的总结与分析【J】.高等理科教育,
2005(6).
【4】胡华.用MATLAB解决数学分析中的图
形问题【J】.西南民族大学学报(自然科学版),2003(6).
【5】朱鼎勋,陈绍菱著.空间解析几何÷iL'IM】.
图4
北京师范大学出版社,1984,4(2).
图3和图4的双曲面图似乎不一致,其实是我们肉眼上的误差,只要我们将图4中双曲面分两部分画出来就可看出图形的一致性。如图5:
>>x=一5:0.1:5,V=--5:0.1:5“Z,y1=meshgrid(x,∞
>>Z1=4.*sqrt(x. z/4+Y.*Y/9-1)IZ2=-4.*sqrt(x. x./4+Y.*Y/9-1)I
>>subplot(121)Isurf(x,Y,Z1)Itatle(‘surf函数作的上半双曲面’),
>>subplot(122)lsurf(x,y,z2) title(‘surf函数作的下半双曲面’);
图5
上面的二次曲面方程都是标准形式的,所以很容易用以上方法画出来,而对于一般的二次曲面方程
翻,+妒+c,+:},记+jb已愆+2触一jhⅨ+2w+2’吧+(}=勺
其中a,b,e,d,f,,ff,h,“,y,W为常数,并且
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