数学建模与数学实验 Matlab基础

1、第二十章 MATLAB基础20.1 MATLAB基本知识MATLAB是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台，它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。20.1.1 MATLAB基本使用一、MATLAB启动（1）方法一当MATLAB安装到硬盘上以后，一般会在Windows桌面上自动生成MATLAB程序图标。在这种情况下，只要直接点击那图标即可启动MATLAB，打开如图1.1的MATLAB操作桌面（Desktop）。注意：本书作者建议用户优先采用启动“方法一”。（2）方法二假如Windows桌面上没有MATLAB图标，那么点击matlab 文件夹下的快捷方式

2、图标。图20.1-1 Desktop操作桌面的默认外貌二、Matlab菜单的含义MATLAB R2010a版的Desktop操作桌面，是一个高度集成的MATLAB工作界面。其默认形式，如图1.1-1所示。该桌面的上层铺放着三个最常用的界面：指令窗（Command Window）、当前目录（Current Directory）浏览器、MATLAB工作内存空间（Workspace）浏览器、历史指令（Command History）窗。l 命令窗口该窗是进行各种MATLAB操作的最主要窗口。在该窗内，可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果；运行错误时，给出相关

3、的出错提示。l 当前目录浏览器在该浏览器中，展示着子目录、M文件、MAT文件和MDL文件等。对该界面上的M文件，可直接进行复制、编辑和运行；界面上的MAT数据文件，可直接送入MATLAB工作内存。此外，对该界面上的子目录，可进行Windows平台的各种标准操作。此外，在当前目录浏览器正下方，还有一个“文件概况窗”。该窗显示所选文件的概况信息。比如该窗会展示：M函数文件的H1行内容，最基本的函数格式；所包含的内嵌函数和其它子函数。l 工作空间浏览器该浏览器默认地位于当前目录浏览器的后台。该窗口罗列出MATLAB工作空间中所有的变量名、大小、字节数；在该窗中，可对变量进行观察、图示、编辑、提取和保

4、存。l 历史指令窗该窗记录已经运作过的指令、函数、表达式，及它们运行的日期、时间。该窗中的所有指令、文字都允许复制、重运行及用于产生M文件。l 捷径（Start）键引出通往本MATLAB所包含的各种组件、模块库、图形用户界面、帮助分类目录、演示算例等的捷径，以及向用户提供自建快捷操作的环境。三、帮助的使用读者接触、学习MATLAB的起因可能不同，借助MATLAB所想解决的问题也可能不同，从而会产生不同的求助需求。如对于初学者，最急于知道的是：MATLAB的基本用法。又如MATLAB老用户很想知道的是：MATLAB新版本有什么新特点、新功能。再如对科研工作者来说，面对不断变化的实际问题，常常产生

5、两类困惑：知道具体指令，但不知道该怎么用；或想解某个具体问题，不知道MATLAB有哪些指令可用。MATLAB作为一个优秀的科学计算软件，其帮助系统考虑了不同用户的不同需求，构成了一个比较完备的帮助体系。并且，这种帮助体系随MATLAB版本的重大升级，其完备性和友善性都会有较大的进步。不管以前是否使用过MATLAB，任何用户都应尽快了解MATLAB的帮助系统，掌握各种获取帮助信息的方法。只有这样，用户才可能较好地运用MATLAB资源，快捷、可靠、有效地独立解决自己面临的各种问题。20.1.2 MATLAB变量与函数一、MATLAB中变量的命名规则：（1）变量区分字母的大小写；（2）名字不能超过1

6、9个字符，第19个字符后的字符被忽略；（3）变量必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或者下滑线；（4）变量中不能含有标点符号。表20.2-1 MATLAB为数学常数预定义的变量名预定义变量含 义预定义变量含 义eps浮点数相对精度NaN或nan不是一个数（Not a Number），如0/0，i 或 j虚单元Inf或inf无穷大，如1/0pi圆周率 intmax可表达的最大正整数，默认（）realmax最大正实数，默认1.7977e+308intmin可表达的最小负整数，默认（-）realmin最小正实数，默认2.2251e-308二、数学元算符号及标点符号（1）数学的运算符号运算符函义运

7、算符函义+加法运算-减法运算*乘法运算.*点乘运算/除法运算（也表示右除）./点除运算左除运算.乘幂运算点乘幂运算标点符号（1）MATLAB的命令后的逗号（或无标点符号）显示命令的结果；分号不显示命令的结果；（2）“%”：注释文字的标志；（3）“”；续行标志。三、数据的输出格式控制format格式含义Format short短格式的方式，显示5位定点的十进制数。Format long长格式的方式，显示15位定点的十进制数。Format short gFormat long当数据大于1000或小于1时变会以科学计数法显示（-e），若想坚持用整数部分加小数部分的格式显示，就再后面加gFormat

8、hex十六进制格式方式Format bank银行格式。按元、角、分（小数点后具有两位）的固定的格式Format +格式，以+、-和空格分别表示整数、负数和零元素Format short e短格式e方式，显示5位定点的十进制数。Format long e长格式e方式，显示15位定点的十进制数。Format rat分数格式形式，用有理数逼近显示数据。如pi显示355/113Format loose 松散格式，数据之间有空格。Format compact紧凑格式，数据之间无空格Vpa（date，n）将数据date以n个有效数据显示四、数学函数函数名称函数名称Sin（x）正弦函数Asin（x）反正弦函

9、数Cos（x）余弦函数Acos（x）反余弦函数Tan（x）正切函数Atan（x）反正切函数Abs（x）绝对值Max（x）最大值Min（x）最小值Sum（x）元素的总和Sprt（x）开平方Exp（x）以e为底的指数Log（x）自然对数Fix（x）取整：截尾取整Log10（x）以10为底的自然数Round（x）取整：四舍五入取整Sign（x）符号函数Floor（x）取整：不超过x的最大整数Ceil（x）大于x的最小整数20.1.3 MATLAB数组与矩阵MATLAB以矩阵为数据操作的基本单位。一、数组数组实际上就是向量，下标从1开始变化。1、创建数组命令格式命令含义x=a,b,c,d,e,f创建包

10、含定义元素的数组x=first：last创建从first开始，步长为1，到last结束的数组x=first：step：last创建从first开始，步长为step，到last结束的数组x=linspace（first，last，n）线性等分创建数组，返回以first为初始值，last为终值的等间距的n个元素x=logspace（first，last，n）对数等分创建数组，返回以10first为初始值，10last为终值的n个元素，并且这n个元素的对数值是等距的，相当于这n个元素为10 . linspace（first，last，n）例1：a=1：5a=1 2 3 4 5例2：a=1:2:10a

11、= 1 3 5 7 9例3：a=linspace（0,1,5）a=0 0.2500 0.5000 0.7500 1.0000b=10.ab=1.0000 1.7783 3.1623 5.6234 10.0000c=logspace(0,1,5)c=1.0000 1.7783 3.1623 5.6234 10.00002数组元素的访问格式含义x(i)访问数组x的第i个元素x(a:b:c)访问数组的从第a个元素开始，以步长为b，到第c个元素（但不超过c），b可以为负数，b缺损时为1.x（a b c d）提取数组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组x(a),x(b),x(c),x(d)例4：d

12、=a(1 2 3 5)d=0 0.2500 0.5000 1.00003、行向量与列向量在创建数组时，如果元素以空格或逗号分隔，创建的就是行向量，如果分号分隔，创建的就是列向量。例5e=1,3,5,7,9e=1 3 5 7 9f=1;3;5;7f= 1 3 5 7二、矩阵标量可以看作11的矩阵，行向量可以看作是只有一行的矩阵，列向量可以看作是只有一列的矩阵。1、 直接法建立矩阵（1） 用中括号起来表示；（2） 同一行内用空格或逗号隔开；（3） 不同行使用分号或者回车分开。注意：输入矩阵时，严格要求所有的行有相同的列。例1：A=1 2 3;4 5 6;7 8 9A= 1 2 3 4 5 6 7

13、8 92、 特殊的矩阵建立a=产生一个空矩阵，当对一项操作无结果时，返回空矩阵，空矩阵大小为零b=zeros(n)产生一个n阶方阵的零方阵b=zeros(m，n)产生一个m行、n列的零方阵b=zeros(size(A)生成与矩阵A同型的零方阵ones(n)产生一个元素全为1的n行、n列的矩阵ones(m，n)产生一个元素全为1的m行、n列的矩阵ones(m，n)产生一个元素全为1的m行、n列的矩阵ones(size(A)生成与矩阵A同型且元素全为1的矩阵eye(n)生成nn单位阵eye(m，n)生成mn单位阵eye(size(A)生成与矩阵A相同大小的单位阵rand()产生一个服从0-1之间的

14、均匀帆布的随机矩阵randn()产生一个均值为0方差为1的正态分布的随机数矩阵diag(x)以数组x的元素为对角元生成一个对角阵magic(n)产生一个n阶魔方阵，其所有元素和、列元素和、对角线元素和均相当例6产生一个34随机矩阵 R=rand(3,4)R = 0.9501 0.4860 0.4565 0.4447 0.2311 0.8913 0.0185 0.6154 0.6068 0.7621 0.8214 0.7919例7产生一个在区间10, 20内均匀分布的4阶随机矩阵 a=10;b=20; x=a+(b-a)*rand(4)x = 19.2181 19.3547 10.5789 11

15、.3889 17.3821 19.1690 13.5287 12.0277 11.7627 14.1027 18.1317 11.9872 14.0571 18.9365 10.0986 16.0379例8产生均值为0.6，方差为0.1的4阶矩阵 mu=0.6; sigma=0.1; x=mu+sqrt(sigma)*randn(4)x =0.8311 0.7799 0.1335 1.05650.7827 0.5192 0.5260 0.48900.6127 0.4806 0.6375 0.79710.8141 0.5064 0.6996 0.85273、 矩阵中元素的操作A（r，：）取矩阵的

16、第r行A（：，j）取矩阵的第j列A（：）依次提取矩阵的A的每一行，将A拉伸为一列向量A（i1：i2，j1：j2）取矩阵A的第i1i2行，第j1j2列构成新矩阵A（i2：-1：i1，：）逆序提取矩阵A的第i1i2行，构成新矩阵A（：，j2：-1：j1，：）逆序提取矩阵A的第j1j2行，构成新矩阵A（i1：i2，：）=删除矩阵A的第i1i2行，构成新矩阵A（：，j1：j2）删除矩阵A的第j1j2行，构成新矩阵A,B;A;B将矩阵A和B拼接成新矩阵三、矩阵的运算1、矩阵的转置和共轭转置（1）对实矩阵，转置使用符号“”;（2）对复矩阵，转置使用符号“.”，共轭转置用“”。例1：c=1+I,1;2-i，

17、2，;d=c %共轭转置d= 1.0000-1.0000i 2.0000+i 1.0000 2.0000e=c. %转置e= 1.0000+1.0000i 2.0000-1.0000i 1.0000 2.00002、运算A+B、A-B、A.*BA=1, 1, 1; 1, 2, 3; 1, 3, 6;B=8, 1, 6; 3, 5, 7; 4, 9, 2;AB=A+BA-=A-B结果显示：A+B=9 2 74 7 105 12 8AB=-7 0 -5-2 -3 -4-3 -6 44、 运算A*BX= 2 3 4 5; 1 2 2 1；Y=0 1 1; 1 1 0; 0 0 1; 1 0 0;Z=

18、X*Y结果显示为：Z= 8 5 6 3 3 35、 矩阵除法例：a=1 2 3; 4 2 6; 7 4 9b=4; 1; 2;x=ab则显示：x= -1.5000 2.0000 0.5000如果a为非奇异矩阵，则ab和b/a可通过a的逆矩阵与b阵得到： ab = inv(a)*b b/a = b*inv(a)6、 det(A)：方阵的行列式 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D=det(A)D = 07、 inv(A)：方阵的逆例：求矩阵的逆矩阵方法一A=1 2 3; 2 2 1; 3 4 3;Y=inv(A)或Y=A(-1)则结果显示为Y =

19、1.0000 3.0000 -2.0000 -1.5000 -3.0000 2.5000 1.0000 1.0000 -1.0000方法二：由增广矩阵进行初等行变换B=1, 2, 3, 1, 0, 0; 2, 2, 1, 0, 1, 0; 3, 4, 3, 0, 0, 1；C=rref(B) %化行最简形X=C(:, 4:6) %取矩阵C中的A(-1)部分显示结果如下：C = 1.0000 0 0 1.0000 3.0000 -2.0000 0 1.0000 0 -1.5000 -3.0000 2.5000 0 0 1.0000 1.0000 1.0000 -1.0000X = 1.0000

20、3.0000 -2.0000 -1.5000 -3.0000 2.5000 1.0000 1.0000 -1.0000例 A=2 1 -1;2 1 2;1 -1 1； format rat %用有理格式输出 D=inv(A)D = 1/3 0 1/3 0 1/3 -2/3 -1/3 1/3 0 8、 rank(A):矩阵A的秩9、 orth(A):将矩阵A的列向量组正交化10、trace（A）:方阵A的迹函数 trace格式 b=trace (A) %返回矩阵A的迹，即A的对角线元素之和。11、V,D=eigA:求方阵A的特征值、特征向量，其中V为特征向量组成的方阵，D为特征值组成的对角阵。例

21、：A=1 2 0;2 5 -1;4 10 -1;eig(A)%求A的特征值ans= 3.73210.2679 1.0000x,y=eig(A)x= 0.2440 -0.9107 0.4472 0.333 0.3333 0.0000 -0.9107 -0.2440 0.8944y= %Y特征值对角阵 3.7321 0 0 0 0.2679 0 0 0 1.000020.2 MATLAB编程20.2.1 M文件用MATLAB语言编写的程序，称为M文件一、文件建立方法1、从MATLAB主窗口的File菜单中选择New菜单项，在选择M-file命令；或者在MATLAB命令窗口输入命令edit；或者单击

22、MATLAB主窗口工具栏的New M-file命令的按钮，屏幕将出现MATLAB的文本编辑器窗口；2、在文本编辑窗口中输入程序内容；3、点击File-Save，存盘，扩展名为*.m。二、打开已有的M文件的方法1、菜单操作：从MATLAB主窗口的File菜单中选择Open命令，则屏幕出现Open对话框，在Open对话框中选中所需打开的M文件。在文档窗口可以对打开的M文件进行编辑修改，编辑完成后，将M文件存盘。2、命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令：edit文件名，则打开指定的M文件；3、命令按钮操作：单击MATLAB主窗口工具栏上的Open File命令按钮，再从弹出的对话框中选择所需要打

23、开的M文件；4、双击一个M文件。三、两种M文件1、命令文件：没有参数的输入和输出，在文件中赋予了一些命令，通过对这些命令文件的执行，用户能完成某些计算。2、函数文件：可以有输入输出变量，在文件中定义用户所需要的函数，当某些程序使用该函数时即可调用该函数。函数文件有function语句引导，其基本结构为：function输入参数表=函数名（输入参数表）注释行函数体说明：(1) 函数文件必须以function开始，用来标识此文件时函数文件。(2) 使用%作为注释符，只作为于本行。若注释有多行，则每行都以%开头。(3) 命令窗口中执行该函数，也可以被其他文件或函数调用，但需要注释路径。(4) fun

24、ction后紧跟的注释，就是使用help命令查看的内容。(5) 函数文件名要与函数名相同。例1 利用函数文件，实现直接坐标系（x，y）与极坐标（，）之间的转换。解：建立M文件：tran.mfunctionrho,theta=tran(x,y)%函数突然实现直角坐标到极坐标的转换；%输入参数直坐标x和y，输出参数为极径rho和极角thetarho=sprt(x*x+y*y);theta=atan(y/x);end function四、函数调用1、函数调用的一般格式是：输出实参表=函数名（输入实参表）例2利用前面例子中的函数tran实现直角坐标到极坐标的转换。解： rh,th=tran(3,4)r

25、h= 5th=727/7842、嵌套调用：Matlab中，在函数文件的题头定义的函数称为主函数，而在内部定义的其他函数均被视为子函数。子函数只能为主函数或同一函数下其他子函数所调用。例3嵌套调用3、递归调用：一个函数调用它自身称为函数的递归调用。4、函数参数的可调性在调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin和narout分别记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数。只要在函数文件中包含这两个变量，就可以准确地知道该函数文件被调用时的输入输出参数个数，从而决定函数如何进行处理。例3 建立M文件：narginxp.mfuction fout=charray(a,b,c)if nargi

26、n=1fout=a;elseif nargin=2fout=a+b;elseif nargin=3fout=(a*b*c)/2end20.2.2 关系与逻辑运算符1、关系操作符操作符说明操作符说明=大于或等于大于=不等于（注意）2、逻辑运算符操作符说明&与|或非20.2.3 程序控制结构一、顺序结构1、直接赋值语句格式：变量名=负责表达式例1 x=0：pi/2:2*pi2、函数调用赋值语句格式：返回变量列表=函数名（输入参数列表）例2 X=magic（4）；U,V=eig(X)3、输入输出赋值语句输入数据可用input函数，格式为：A=input（提示信息）%输入可供计算的数据A=input（

27、提示信息，s）%输入字符串输出数据可用disp函数，其调用格式为：disp（输出项），其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。例2求一元二次方根ax2+bx+c=0的根。解：建立M文件：inputxp.ma=input(a=?);b=input(b=?);c=input(c=?);d=b*b-4*a*c;x=(-b+sqrt(d)/(2*a),( (-b-sqrt(d)/(2*a);disp(x1=,num2str(x(1), x2=,num2str(x(2);4、程序的暂停和中止暂停程序的执行：pause(延迟秒数)，其中延迟秒数表示暂停的时间，如果省略，则暂停程序，直到用户按任意键后，程序

28、继续执行。强行中止程序的运行使用Ctrl+C命令。二、选择结构1、if语句格式一：if 逻辑表达式执行语句end格式三：if 逻辑表达式1执行语句1elseif 逻辑表达式2执行语句2else执行语句nend格式二：if 逻辑表达式执行语句1else执行语句2end例 3 testif.mi=input(i=?);j=input(j=?);if i=j a=1;elseif i=2*j a=2;else a=0;enda注：如果条件表达式是一个逻辑数组，则只有所有元素为真时，条件为真。例4 A=1,0;2,3;B=1,1;3,4;if A=Bflag=1;elseif ABflag=2;els

29、eif A&Bflag=3else if AB-1flag=4;endflag2、switch语句格式：switch 开关表达式case 表达式1语句组1case表达式2，表达式3，表达式k%有一个为真，就执行语句组2otherwise语句组nend例5某商场对顾客购买商品实行打折销售，标准如下（商品的价格用price来表示）；price200,没有折扣：200price500，3%折扣；500price0）summean=sum/countend20.3 MATLAB作图20.3.1 二维图形一、基本绘图语句plotMATLAB作图通过描点、连线实现，故在画一个曲线图形之前，必须先取得该图形

30、的一系列的点坐标（即横坐标，纵坐标），然后将该点集的坐标传给MATLAB函数画图。在线条多于一条时，若用户没有指定使用颜色，则plot循环使用由当前坐标轴颜色顺序属性（current axes ColorOrder property）定义的颜色，以区别不同的线条。在用完上述属性值后，plot又循环使用由坐标轴线型顺序属性（axes LineStyleOrder property）定义的线型，以区别不同的线条。用法：plot(x,y): x为自变量（横坐标），y为因变量（纵坐标）plot(y)：y为因变量（纵坐标），以数组y的下标为自变量（横坐标）plot(X1,Y1,X2,Y2,)，将多条线画

31、在一起plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,LineSpec2) 将按顺序分别画出由三参数定义Xi,Yi,LineSpeci的线条。其中参数LineSpeci指明了线条的类型，标记符号，和画线用的颜色。在plot 命令中我们可以混合使用三参数和二参数的形式：plot(X1,Y1,LineSpec1,X2,Y2,X3,Y3,LineSpec3)plot(,PropertyName,PropertyValue,) 对所有的用plot生成的line图形对象中指定的属性进行恰当的设置。h = plot() 返回line图形对象句柄的一列向量，一线条对应一句柄值。说明 参数LineSpe

32、c功能 定义线的属性。Maltab允许用户对线条定义如下的特性：属性值含义属性值含义属性值含义y黄色.点上三角m洋红o圈s正方形b蓝色x叉h六角形r红色+加号d菱形g绿色*星号-连线c青色p五角星:短虚线w白色大于-长虚线v下三角例1 t = 0:pi/20:2*pi; plot(t,t.*cos(t),-.r*) hold on plot(exp(t/100).*sin(t-pi/2),-mo) plot(sin(t-pi),:bs) hold off图形结果为图20.3-1。例2 plot(t,sin(2*t),-mo, LineWidth,2,MarkerEdgeColor,k, Mar

33、kerFaceColor,.49 1 .63,MarkerSize,12)图形结果为图7-2。图20.3-1 二维曲线图 图20.3-2 二维图形的绘制二、符号函数（显函数、隐函数、参数方程）画图1、函数ezplot格式：（1）ezplot（f(x),a,b）,在axb内绘制显函数f（x）的函数图。（2）ezplot（f(x,y),xmin,xmax,ymin,ymax）,在区间xminxxmax、yminyymax绘制隐函数f(x,y)=0的函数图。（3）ezplot（x(t),y(t),tmin,tmax）,在区间tmintezplot(sin(x),0,pi)2、函数fplot格式：fp

34、lot(fun,lims),绘制字符串fun制定的函数在lims=xmin,xmax的图形注意：（1）fun必须是M文件的函数名或独立变量为x的字符串； （2）fplot函数不能画参数方程和隐函数图形，但在一个图形上可以画多个图形。例2 在-1，2上画y=e2x+sin(3x2)的图形解：首先建立一个文件没myfun1.m;fuction Y=myfun1(x)Y=exp(2*x)+sin(3*x2)然后在命令窗口输入命令：fplot(myfun1,-1,2)例2 x、y的取值范围在-2,2,画函数tanh(x),sin(x),cos(x)图形fplot(tanh(x),sin(x),cos(

35、x),2*pi*-1,1,-1,1,-1,1)3、对数坐标图说明，很多工程问题，通过对数据进行对数转换可以更清晰地看出数据的某些特征，在对数坐标系中描绘数据点的曲线，可以可以直接地表现对数转换。对数转换有双对数坐标系转换和单独坐标系转换两种。双对数坐标转换函数loglog；单轴对数坐标转换：semilogx，semilogyloglog（X，Y）：x,y坐标轴是以10为底的对数比例坐标系semilogx（X,Y）：x坐标轴是对数坐标系semilogy（X,Y）：y坐标轴是对数坐标系例4 绘制y=x3的函数图像，对数坐标图、半对数坐标图fplot(x3,-3,3)x=logspace(-3,3,

36、30);loglog(x,x.3)semilogx(x,x.3)20.3.2 三维图形一、空间曲线函数：plot3格式：plot3（x,y,z,s）其中s置顶颜色、线形等。若x,y,z的取值均是n维向量，则分别表示曲线上点集的横坐标、纵坐标、和竖坐标；若x,y,z都是mn矩阵，对应的每一列表示表示一条曲线。例 在区间0,10画出参数曲线x=sin（t），y=cos（t），z=t。t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),t)例 画多条曲线观察函数Z=（X+Y）2x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5;X,Y=meshgrid(x,y);%产生一个向量x为行、向量

37、y列的矩阵Z=(X+Y).2;plot3(X,Y,Z)二、空间曲面1、surf（x,y,z）:画出数据点（x,y,z）表示的曲面画函数Z=（X+Y）2图形x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5;X,Y=meshgrid(x,y);%产生一个向量x为行、向量y列的矩阵Z=(X+Y).2;surf(X,Y,Z)shading flat 2、mesh（x,y,z）：画网格曲面画函数Z=（X+Y）2在不同视角的网格图。x=-3:0.1:3;y=1:0.1:5;X,Y=meshgrid(x,y);%产生一个向量x为行、向量y列的矩阵Z=(X+Y).2;mesh(X,Y,Z)3、meshz（X,Y,Z）

38、: 在网格周围画一个curtain图（如，参考平面）例绘peaks的网格图X,Y=meshgrid(-3:.125:3);Z=peaks(X,Y);meshz(X,Y,Z)20.3.3 图形修饰一、在图形上加格栅、图例和标注命令1 grid功能 给二维或三维图形的坐标面增加分隔线。该命令会对当前坐标轴的Xgrid，Ygrid，Zgrid的属性有影响。用法 grid on 给当前的坐标轴增加分隔线。grid off 从当前的坐标轴中去掉分隔线。 grid 转换分隔线的显示与否的状态。 grid(axes_handle,on|off) 对指定的坐标轴axes_handle是否显示分隔线。命令2 g

39、text功能 在当前二维图形中用鼠标放置文字。当光标进入图形窗口时，会变成一个大十字，表明系统正等待用户的动作。用法 gtext(string) 当光标位于一个图形窗口内时，等待用户单击鼠标或键盘。若按下鼠标或键盘，则在光标的位置放置给定的文字“string” h = gtext(string) 当用户在鼠标指定的位置放置文字“string”后，返回一个text图形对象句柄给h。命令3 legend功能 在图形上添加图例。该命令对有多种图形对象类型（线条图，条形图，饼形图等）的窗口中显示一个图例。对于每一线条，图例会在用户给定的文字标签旁显示线条的线型，标记符号和颜色等。当所画的是区域（pat

40、ch或surface对象）时，图例会在文字旁显示表面颜色。Matlab在一个坐标轴中仅仅显示一个图例。图例的位置有几个因素决定，像遮挡的对象等，用户可以用鼠标拖动图例到恰当的位置，双击标签可以进入标签编辑状态。用法 legend(string1,string2,) 用指定的文字string在当前坐标轴中对所给数据的每一部分显示一个图例。legend(h,string1,string2,) 用指定的文字string在一个包含于句柄向量h中的图形显示图例。用给定的数据对相应的图形对象加上图例。legend(string_matrix) 用字符矩阵参量string_matrix的每一行字符串作为标签

41、。legend(h,string_matrix) 用字符矩阵参量string_matrix的每一行字符串作为标签给包含于句柄向量h中的相应的图形对象加标签。legend(axes_handle,) 给由句柄axes_handle指定的坐标轴显示图例。legend(off) 从当前的坐标轴，或是由axes-handle指定的坐标轴中除掉图例。legend(axes_handle,off) 从由axes_handle指定的坐标轴中除掉图例。legend_handle = legend 返回当前坐标轴中的图例句柄，若坐标轴中没有图例存在，则返回空向量。legend 对当前图形中所有的图例进行刷新。l

42、egend(legend_handle) 对由句柄legend_handle指定的图例进行刷新。legend(,pos) 在指定的位置pos放置图例见下表。Pos取值pos=-1pos=0Pos=1图例位置坐标轴之外的右边坐标轴之内，有可能遮挡部分图形坐标轴的右上角（缺省位置）Pos取值pos=2pos=3pos=4图例位置坐标轴的左上角在坐标轴的左下角坐标轴的右下角图20.3-3h = legend() 返回图例的句柄向量。legend_handle,object_handles = legend() 返回图例句柄，该句柄为坐标轴定义于图例中的图形对象、line对象、text对象的句柄。这些

43、句柄允许用户对每个对象进行详细的操作。例1x = -pi:pi/20:pi;plot(x,(cos(x).2,rd,x,asin(x),-.b)h = legend(cos2x,asin,2);图形结果为图7-22。命令4 title功能 给当前轴加上标题。每个axes图形对象可以有一个标题。标题定位于axes的上方正中央。用法 title(string) 在当前坐标轴上方正中央放置字符串string作为标题title(fname) 先执行能返回字符串的函数fname，然后在当前轴上方正中央放置返回的字符串作为标题title(,PropertyName,PropertyValue,) 对由命令

44、title生成的text图形对象的属性进行设置h = title() 返回作为标题的text对象句柄。命令5 text功能 在当前轴中创建text对象。函数text是创建text图形句柄的低级函数。可用该函数在图形中指定的位置上显示字符串。用法 text(x,y,string)在图形中指定的位置(x,y)上显示字符串stringtext(x,y,z,string) 在三维图形空间中的指定位置(x,y,z)上显示字符串stringtext(x,y,z,string.PropertyName,PropertyValue) 对引号中的文字string定位于用坐标轴指定的位置，且对指定的属性进行设置。

45、下表给出文字属性名、含义及属性值。属性名属性说明属性值定义字符串Editing能否对文字进行编辑有效值：on、off缺省值：offInterpretationTeX字符是否可用有效值：tex、none缺省值：texString字符串(包括TeX字符串)有效值：可见字符串放置字符串Extenttext对象的范围（位置与大小）有效值：left, bottom, width, heightHorizontalAlignment文字水平方向的对齐方式有效值：left(文本外框左边对齐，缺省对齐方式)、center(文本外框中间对齐)、right(文本外框右边对齐)缺省值：leftPosition文字范

46、围的位置有效值：x,y,z直角坐标系缺省值：（空矩阵）Rotation文字对象的方位角度有效值：标量（单位为度）缺省值：0Units文字范围与位置的单位有效值：pixels (屏幕上的像素点)、normalized (把屏幕看成一个长、宽为1的矩形)、inches(英寸)、centimeters(厘米)、points (图象点)、data缺省值：dataVerticalAlignment文字垂直方向的对齐方式有效值：top (文本外框顶上对齐)、cap(文本字符顶上对齐)、middle(文本外框中间对齐)、baseline(文本字符底线齐)、bottom(文本外框底线对齐) 缺省值：middle指定文字字体FontAngle设置斜体文字模式有效值：normal(正常字体)、italic(斜体字)、oblique(斜角字)缺省值：normalFontName设置文字字体名称有效值：用户系统支持的字体名或者字符串FixedWidth。缺省值为 HelveticaFontSize文字字体大小有效值：结合字体单位的数值缺省值为：10 pointsFontUnits设置属性FontS