《几何画板》:绘制分段函数的图像

《几何画板》:绘制分段函数的图像

第1步,启动几何画板,依次单击“图表”→“定义坐标系”菜单命令,在操作区建立直角坐标系。单击工具箱上的“文本”工具,移动光标至圆点,当变成一只小黑手时,单击鼠标左键,然后再双击鼠标左键,将标签修改为“O”,同样方法,给单位点加注标签为“A”。

第2步,单击工具箱上的“选择箭头”工具,然后依次选中点A和点O,依次单击“构造”→“射线”菜单命令,在操作区中绘制出射线AO,即为区间X≤1。然后单击工具箱上的“点”工具,移动光标至X轴上,当X轴呈现高亮度时,在点A右边作出任意一点B,按照上述方法,绘制出射线AB。然后再用“点”工具,分别在X轴上,点A的左边和右边分别绘制出点C 和点D,如图163所示。

第3步,单击工具箱上的“选择箭头”工具,单击操作区空白处,释放所选对象,然后选中点C,依次单击“度量”→“横坐标”菜单命令,度量值显示在操作区中。选中操作区中显示的度量值,依次单击“数值”→“计算”菜单命令,弹出“计算器”对话框,依次单击“数值”下拉列表中的“Xc”、计算器上的平方号、数字“2”,对话框中显示计算式,如图164所示,

单击“确定”按钮,操作区中显示计算式及结果。单击操作区空白处,释放所选对象,然后依次选中度量值“Xc=-1.75”和操作中显示的另外一个计算值,依次单击“图表”→“绘制(X,y)”菜单命令,在操作区绘制出一点,并用“文本”工具加注标签为“E”。依次选择点C和点E,单击“构造”→“轨迹”菜单命令,绘制出区间函数图像,如图165所示。

第4步,单击操作区空白处,释放所选择对象,按照上述方法,度量出点D的横坐标

值,依次单击“度量”→“计算”菜单命令,单击“数值”菜单的下拉列表中的“Xd”,然后单击“确定”按钮,操作区中显示计算值。依次选中操作区中的两个“Xd=2.22”,单击“图表”→“绘制(x,y)”菜单命令,绘制出一点,并用“文本”工具加注标签为“F”。单击工具箱上的“选择箭头”工具,依次选中点D和点F,单击“构造”→“轨迹”菜单命令,绘制出区间内函数y=x的图像,如图166所示。

第5步,打开微软的文字处理软件Word,利用绘图工具编辑输入如图167所示的公式,

将此公式“复制”、“粘贴”到操作区空白处,如图168所示。

第6步,依次单击“文件”→“保存”菜单命令,保存文件。

利用MATLAB绘制二维函数图形

《MATLAB语言》课程论文 利用MATLAB绘制二维函数图形 姓名:海燕 学号:12010245375 专业:通信工程 班级:通信一班 指导老师:汤全武 学院:物理电气信息学院 成日期:2011年12月5 利用MATLAB绘制二维函数图形 (海燕 12010245375 2010级通信1班) [摘要]大学高等数学中涉及许多复杂的函数求导绘图极值及其应用的问题,例如二维绘图,对其手工

绘图因为根据函数的表达式的难易程度而不易绘制,而MATLAB语言正是处理这类的很好工具,既能简易的写出表达式,又能绘制有关曲线,非常方便实用。另外,利用其可减少工作量,节约时间,加深理解,同样可以培养应用能力。本文将探讨利用matlab来解决高等数学中的二维图形问题,并对其中的初等函数、极坐标、进行实例分析,对于这些很难用手工绘制的图形,利用matlab则很轻易地解决。[关键词]高等数学一元函数二元函数 MATLAB语言图形绘制 一、问题的提出 MATLAB 语言是当今国际上科学界 (尤其是自动控制领域) 最具影响力、也是最有活力的软件。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。中学数学中常见到的是二维平面图形,由于概念抽象,学生不好理解,致使学生对学习失去信心,导致学习兴趣转移。在传统的教学中,教师在黑板上应用教具做图,不能保证所做图形的准确性,曲线的光滑度不理想,教学过程显得枯燥无味,教学质量难以保证。Matlab是集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的大型软件,广泛应用于科学研究、工程计算、动态仿真等领域。Matlab是一种集成了计算功能、符号运算、数据可视化等强大功能的数学工具软件。其代码的编写过程与数学推导过程的格式很接近,所以使编程更为直观和方便,应用于教学就更加容实现Matlab软件尤 其在简单的绘图中有较强的编辑图形界面功能,在中学的数学教学中的抽象函数变得直观 形象、容易实现,同时也激发学生的学习兴趣,学生通过数形结合,更好地理解题意高等数学是一门十分抽象的学科,对于一些抽象的函数,我们可以借助于几何图形来理解,但这类图形的绘制往往很复杂,仅凭手工绘制也难以达到精确的效果,这时如果使用Matlab来解决所遇到的图形问题,则能达到事半功倍的效果。在高等数学领域中有关图形方面的应用,无论是初等函数图形、还是极坐标图形、统计图,对于Matlab而言都是完全可以胜任的。 下面结合实例从几个方面来阐述matlab在高等数学二维图形中的应用。 二、用matlab绘制一元函数图像 1.平面曲线的表示形式 对于平面曲线,常见的有三种表示形式,即以直角坐标方程 ] , [ ), (b a x x f y∈ =,以参数方程 ] , [ ), ( ), (b a t t y y t x x∈ = =,和以极坐标] , [ ), (b a r r∈ =? ?表示等三种形式。 2.曲线绘图的MATLAB命令 MATLAB中主要用plot,fplot二种命令绘制不同的曲线。 可以用help plot, help fplot查阅有关这些命令的详细信息 问题1 作出函数 x y x y cos , sin= =的图形,并观测它们的周期性。先作函数x y sin =在

高一数学函数总结大全

一次函数 一、定义与定义式: 自变量x和因变量y有如下关系: y=kx+b 则此时称y是x的一次函数。 特别地,当b=0时,y是x的正比例函数。 即:y=kx (k为常数,k≠0) 二、一次函数的性质: 1.y的变化值与对应的x的变化值成正比例,比值为k 即:y=kx+b (k为任意不为零的实数b取任何实数) 2.当x=0时,b为函数在y轴上的截距。 三、一次函数的图像及性质: 1.作法与图形:通过如下3个步骤 (1)列表; (2)描点; (3)连线,可以作出一次函数的图像——一条直线。因此,作一次函数的图像只需知道2点,并连成直线即可。(通常找函数图像与x轴和y轴的交点) 2.性质:(1)在一次函数上的任意一点P(x,y),都满足等式:y=kx+b。(2)一次函数与y轴交点的坐标总是(0,b),与x轴总是交于(-b/k,0)正比例函数的图像总是过原点。

3.k,b与函数图像所在象限: 当k>0时,直线必通过一、三象限,y随x的增大而增大; 当k<0时,直线必通过二、四象限,y随x的增大而减小。 当b>0时,直线必通过一、二象限; 当b=0时,直线通过原点 当b<0时,直线必通过三、四象限。 特别地,当b=O时,直线通过原点O(0,0)表示的是正比例函数的图像。 这时,当k>0时,直线只通过一、三象限;当k<0时,直线只通过二、四象限。 四、确定一次函数的表达式: 已知点A(x1,y1);B(x2,y2),请确定过点A、B的一次函数的表达式。 (1)设一次函数的表达式(也叫解析式)为y=kx+b。 (2)因为在一次函数上的任意一点P(x,y),都满足等式y=kx+b。所以可以列出2个方程:y1=kx1+b …… ①和y2=kx2+b …… ② (3)解这个二元一次方程,得到k,b的值。 (4)最后得到一次函数的表达式。 五、一次函数在生活中的应用: 1.当时间t一定,距离s是速度v的一次函数。s=vt。 2.当水池抽水速度f一定,水池中水量g是抽水时间t的一次函数。设水池中原有水量S。g=S-ft。

高中数学常见函数图像

高中数学常见函数图像1. 2.对数函数:

3.幂函数: 定义形如αx y=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 图像 性质过定点:所有的幂函数在(0,) +∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0 α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,) +∞上为增函数.如果0 α<,则幂函数的图象在(0,) +∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.

函数 sin y x = cos y x = tan y x = 图象 定义域 R R ,2x x k k ππ??≠+∈Z ???? 值域 []1,1- []1,1- R 最值 当 22 x k π π=+ () k ∈Z 时, max 1y =; 当22 x k π π=- ()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π =∈Z 时, max 1y =; 当2x k π π=+ ()k ∈Z 时,min 1y =-. 既无最大值也无最小值 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 2,222k k ππππ? ?-+???? ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k π πππ??++???? ()k ∈Z 上是减函数. 在[]() 2,2k k k πππ-∈Z 上 是 增 函 数 ; 在 []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,2 2k k π ππ π? ? - + ?? ? ()k ∈Z 上是增函数. 对称性 对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2 x k k π π=+ ∈Z 对称中心 (),02k k ππ??+∈Z ?? ? 对称轴()x k k π =∈Z 对称中心(),02k k π?? ∈Z ??? 无对称轴

关于MATLAB中分段函数的画法

关于MATLAB中分段函数的画法 最近拿到一题关于MATLAB的分段函数画法的题目,我在网上找了挺久,但没发现很多有用的资料.所以感觉很棘手.但是问题还是要解决,所以我就自己整理了些东西,不怕大家见笑. 我把这些分段函数分为两类: 一.对于y=f(x)这个模型来讲,一类是关于其中一个段是y为常量的一个模型,举例说明. 例 1.y={0,(x<0);1,(x>=0)};在x>-10&x<10区间内的图形 代码如下 : x=-10:0.01:10; y=ones(size(x)); y(x<=0)=0; plot(x,y); axis([-10 10 -0.5 1.5]); 这样的处理方法就是对于x是变量而Y为常量的而直接定义常数矩阵,再通过判断进行修改,只适合于Y为常量的基础上. ________________________________________________华丽分割线_______________________________________________ 二.第二种是y=f(x),y是关于x的一个变量.需要将x进行赋值的分段函数.这种处理方法比较多. 这里引用一段经典matlab分段画图的例子给大家(代码为蓝色区域): 例 2: x=-3:0.01:3; y1=zeros(size(x)); y2=zeros(size(x)); y3=zeros(size(x)); N=length(x); for k=1:N if x(k)<-1&x(k)>=-3; y1(k)=(-x(k).^2-4*x(k)-3)/2; elseif x(k)>=-1&x(k)<1 ; y2(k)=-x(k).^2+1; else x(k)<=3&x(k)>=1 ; y3(k)=(-x(k).^2+4*x(k)-3)/2; end end y=y1+y2+y3; plot(x,y) 这里运用的是将Y的值设置成三个与x的数量相等的空变量.然后分别依次讲X 的值通过f(x)转换为Y然后画出图形并将三个图形进行组合.

MATLAB中bode图绘制技巧(精)

Matlab中Bode图的绘制技巧学术收藏2010-06-04 21:21:48 阅读54 评论0 字号:大中小订阅我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图: 1.576e010 s^2 H(s= ------------------------------------------------------------------------------------------ s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014 (这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。我们可以用下面的语句:num=[1.576e010 0 0]; den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014]; H=tf(num,den; bode(H 这样,我们就可以得到以下的伯德图: 可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptions 我们可以看到以下

内容:ans = Title: [1x1 struct] XLabel: [1x1 struct] YLabel: [1x1 struct]TickLabel: [1x1 struct]Grid: 'off' XLim: {[1 10]}XLimMode: {'auto'}YLim: {[1 10]} YLimMode: {'auto'}IOGrouping: 'none'InputLabels: [1x1 struct]OutputLabels: [1x1 struct]InputVisible: {'on'} OutputVisible: {'on'}FreqUnits: 'rad/sec'FreqScale: 'log' MagUnits: 'dB' MagScale: 'linear'MagVisible: 'on' MagLowerLimMode: 'auto'MagLowerLim: 0PhaseUnits: 'deg'PhaseVisible: 'on'PhaseWrapping: 'off' PhaseMatching: 'off'PhaseMatchingFreq: 0 PhaseMatchingValue: 0我们可以通过修改上面的每一 项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我 们的伯德图:P=bodeoptions;P.Grid='on'; P.XLim={[10 40000]};P.XLimMode={'manual'};P.FreqUnits='HZ'; num=[1.576e010 0 0];den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014];H=tf(num,den; bode(H,P 这时,我们将会看到以下的伯德图: 上面这张图相对就比较好了,它的横坐标单位 是HZ,范围是[10 40K]HZ,而且打开了网格,便于我 们观察-3DB处的频率值。当然,你也可以改变bodeoptions中的其它参数,做出符合你的风格的伯

实验2matlab绘图操作

实验2 Matlab 绘图操作 实验目的: 掌握绘制二维图形的常用函数; 掌握绘制三维图形的常用函数; 掌握绘制图形的辅助操作。 实验内容: 设sin .cos x y x x ?? =+??+? ?23051,在x=0~2π区间取101点,绘制函数的曲线。 已知: y x =2 1,cos()y x =22,y y y =?312,完成下列操作: 在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线; 以子图形式绘制三条曲线; 分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制三条曲线。 3. 已知:ln(x x e y x x ?+≤??=??+>??2 0102 ,在x -≤≤55区间绘制函数曲线。 4. 绘制极坐标曲线sin()a b n ρθ=+,并分析参数a 、b 、n 对曲线形状的影响。 5.在xy 平面内选择区域[][],,-?-8888 ,绘制函数z = 6. 用plot 函数绘制下面分段函数的曲线。 ,(),,x x f x x x x ?++>? ==??+-> x=(0:2*pi/100:2*pi);

>> y=+3*sin(x)/(1+x.^2))*cos(x); >> plot(x,y) 2.已知: y x =2 1,cos()y x =22,y y y =?312,完成下列操作: (1)在同一坐标系下用不同的颜色和线性绘制三条曲线; >> x= linspace(0, 2*pi, 101); >> y1=x.*x; >> y2=cos(2x); >> y3=y1.*y2; plot(x,y1,'r:',x,y2,'b',x,y3, 'ko') (2)以子图形式绘制三条曲线; >> subplot(2,2,1),plot(x,y1) subplot(2,2,2),plot(x,y2) subplot(2,2,3),plot(x,y3)

Matlab实验

MATLAB实验报告 学校:湖北文理学院 学院:物理与电子工程学院 专业:电子信息工程 学号: 2013128182 姓名:张冲 指导教师:宋立新

实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 一、实验目的: 1.熟悉MATLAB开发环境 2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验内容 1、学习使用help命令,例如在命令窗口输入help eye,然后根据帮助说明, 学习使用指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推) 2、学习使用clc、clear,观察command window、command history和workspace 等窗口的变化结果。 3、初步程序的编写练习,新建M-file,保存(自己设定文件名,例如exerc1、 exerc2、exerc3……),学习使用MATLAB的基本运算符。 三、练习 1)help rand,然后随机生成一个2×6的数组,观察command window、 command history和workspace等窗口的变化结果。 2)学习使用clc、clear,了解其功能和作用。 3)用逻辑表达式求下列分段函数的值 4)求[100,999]之间能被21整除的数的个数。(提示:rem,sum的用法) 四、实验结果 1)

2)clc:清除命令窗口所有内容,数值不变;clear:初始化变量的值。3) 4)

实验二 MATLAB数值运算 一、实验目的 1、掌握矩阵的基本运算 2、掌握矩阵的数组运算 二、实验内容 1)输入C=1:2:20,则C(i)表示什么?其中i=1,2,3, (10) 2)输入A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3],在命令窗 口中执行下列表达式,掌握其含义: A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 3)二维数组的创建和寻访,创建一个二维数组(4×8)A,查询数组A第2 行、第3列的元素,查询数组A第2行的所有元素,查询数组A第6列的所有 元素。 4)两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3个二维数组A 2×4,B 2×4 ,C 2×2 , 写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。 5)学习使用表4列的常用函数(通过help方法) 6)学习使用表5数组操作函数。 7)生成一个3行3列的随机矩阵,并逆时针旋转90°,左右翻转,上下翻转。 8)已知a=[1 2 3],b=[4 5 6],求a.\b和a./ b 9)用reshape指令生成下列矩阵,并取出方框内的数组元素。 三、实验结果 1)C(i)表示C中的第i个的数值;

用MatLab制作的几个数学函数图像

文字加注: x=-1.5:0.001:1.5; y=(x.^2-1).^3+1; plot(x,y) title('\fontsize{14}\fontname{宋体}函数图像:y=(x^2-1)^3+1') xlabel('\fontsize{14}x'),ylabel('\fontsize{14}y') text(-1,1.1,'\fontsize{8}点(1,1)处倒数为零,但无极值') x=-10:1:10; y=-(x-5).^2+2; [y_max,x_max]=max(y); num2str(y_max); num2str(x_max); plot(x,y) hold on plot(y_max,t_max,'r.') hold off 字符串的应用: a=2; w=3; t=0:0.01:10; y=exp(-a*t).*sin(w*t); [y_max,t_max]=max(y); t_text=['t=',num2str(t (t_max))]; y_text=['y=',num2str(y_max)]; max_text=char('maxinum',t_text,y_text); tit=['字符串的应用:y=exp(-',num2str(a),'t)*sin(',num2str(w),'t)']; hold on plot(t,y,'b') plot(t(t_max),y_max,'r.')%最大值处以红点标示 text(t(t_max)+0.3,y_max+0.05,max_text) title(tit),xlabel('t'),ylabel('y') hold off 求近似极限,修补图形缺口: t=-2*pi:pi/10:2*pi; y=sin(t)./t; tt=t+(t==0)*eps;%逻辑数组参与运算,用“机械零”代替零元素 yy=sin(tt)./tt;%用数值可算的sin(eps)/eps近似替代sin(0)/0 subplot(1,2,1),plot(t,y),title('残缺图形 '),xlabel('t'),ylabel('y'),axis([-7,7,-0.5,1.2]) subplot(1,2,2),plot(tt,yy),title('正确图形 '),xlabel('tt'),ylabel('yy'),axis([-7,7,-0.5,1.2])

高中数学常见函数图像

高中数学常见函数图像 1.指数函数: 定义 函数 (0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数 图象 1a > 01a << 定义域 R 值域 (0,)+∞ 过定点 图象过定点(0,1),即当0x =时,1y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在R 上是增函数 在R 上是减函数 2.对数函数: 定义 函数 log (0a y x a =>且1)a ≠叫做对数函数 图象 1a > 01a << 定义域 (0,)+∞ 值域 R 过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在(0,)+∞上是增函数 在(0,)+∞上是减函数 x a y =x y (0,1) O 1 y =x a y =x y (0,1) O 1 y =x y O (1,0) 1 x =log a y x =x y O (1,0) 1 x =log a y x =

3.幂函数: 定义形如αx y=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 图像 性质过定点:所有的幂函数在(0,) +∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0 α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,) +∞上为增函数.如果0 α<,则幂函数的图象在(0,) +∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.

4. 函数 sin y x = cos y x = tan y x = 图象 定义域 R R ,2x x k k ππ??≠+∈Z ???? 值域 []1,1- []1,1- R 最值 当 22 x k π π=+ () k ∈Z 时, max 1y =; 当22 x k π π=- ()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π =∈Z 时, max 1y =; 当2x k ππ=+ ()k ∈Z 时,min 1y =-. 既无最大值也无最小值 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 2,222k k ππππ? ?-+???? ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k π πππ? ?++??? ? ()k ∈Z 上是减函数. 在[]() 2,2k k k πππ-∈Z 上 是 增 函 数 ; 在 []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,2 2k k π ππ π? ? - + ?? ? ()k ∈Z 上是增函数. 对称性 对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2 x k k π π=+ ∈Z 对称中心 (),02k k ππ??+∈Z ?? ? 对称轴()x k k π =∈Z 对称中心(),02k k π?? ∈Z ??? 无对称轴

用matlab绘制各种数字信号中的函数还有分段函数及翻褶平移

《数字信号处理》 (一)实验目的 使用stem绘图函数分别画出离散时间信号在指定范围内的图形。画图时使用xlabel,ylabel,title,legend等函数进行注释。复习MATLAB的基本应用,如:函数的定义、画图……并巩固理论知识中的多种离散时间信号及其图形,以及延迟与翻褶的函数变换等。 (二)程序的运行与截图 1)用stem绘制单位阶跃序列u(n) clear all;close all;clc;%清除所有变量 n=0:50;%取值范围 y=(n>=0);%n>=0,y=1;n<0,y=0 stem(n,y);%显示出当0<=n<=50 时,函数u(n)的取值范围 xlabel('n');%对横轴进行注释 ylabel('y=u(n)');%对纵轴进行注释 title('y=u(n)的图形');%对图像的标题进行注释 legend('y=u(n)',2);%对图中曲线进行注释,标注在第二象限 2)用stem绘制单位抽样(冲激)序列δ(n) clear all;close all;clc; %清除所有变量

n=0:50; %取值范围 y=(n==0);%n=0,y=1;n!=0,y=1 stem(n,y);%显示出当0<=n<=50 时,函数δ(n)的取值范围xlabel('n');%对横轴进行注释 ylabel('y=δ(n)');%对纵轴进行注释 title('y=δ(n)的图形');%对图像的标题进行注释 legend('y=δ(n)',2);%对图中曲线进行注释,标注在第二象限

3)用stem绘制矩形序列Rn(n)clear all;close all;clc; %清除所有变量 n=0:50; %取值范围 R10=((n>=0)&(n-9)<=0);%0<=n<=10,y=1;n>10,y=0 stem(n,R10);%显示出当0<=n<=50 时,函数Rn(n)的取值范围xlabel('n');%对横轴进行注释 ylabel(' y=R10(n)');%对纵轴进行注释 title('y=R10(n)的图形');%对图像的标题进行注释 legend('y=R10(n)',2);%对图中曲线进行注释,标注在第二象限

用matlab绘制各种数字信号中的函数-还有分段函数及翻褶-平移

用matlab绘制各种数字信号中的函数-还有分段函数及翻褶-平移

《数字信号处理》 (一)实验目的 使用stem绘图函数分别画出离散时间信号在指定范围内的图形。画图时使用xlabel,ylabel,title,legend等函数进行注释。复习MATLAB的基本应用,如:函数的定义、画图……并巩固理论知识中的多种离散时间信号及其图形,以及延迟与翻褶的函数变换等。 (二)程序的运行与截图 1)用stem绘制单位阶跃序列u(n) clear all;close all;clc;%清除所有变量 n=0:50;%取值范围 y=(n>=0);%n>=0,y=1;n<0,y=0 stem(n,y);%显示出当0<=n<=50 时,函数u(n)的取值范围 xlabel('n');%对横轴进行注释 ylabel('y=u(n)');%对纵轴进行注释 title('y=u(n)的图形');%对图像的标题进行注释legend('y=u(n)',2);%对图中曲线进行注释,标注在第二象限

2)用stem绘制单位抽样(冲激)序列δ(n)clear all;close all;clc; %清除所有变量 n=0:50; %取值范围 y=(n==0);%n=0,y=1;n!=0,y=1 stem(n,y);%显示出当0<=n<=50 时,函数δ(n)的取值范围 xlabel('n');%对横轴进行注释 ylabel('y=δ(n)');%对纵轴进行注释 title('y=δ(n)的图形');%对图像的标题进行注释 legend('y=δ(n)',2);%对图中曲线进行注释,标

高中函数图像大全

指数函数 概念:一般地,函数y=a^x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域是R。 注意:⒈指数函数对外形要求严格,前系数要为1,否则不能为指数函数。 ⒉指数函数的定义仅是形式定义。 指数函数的图像与性质: 规律:1. 当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶 性。 2.当a>1时,底数越大,图像上升的越快,在y轴的右侧,图像越靠近y轴; 当0<a<1时,底数越小,图像下降的越快,在y轴的左侧,图像越靠近y轴。 在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。

3.四字口诀:“大增小减”。即:当a >1时,图像在R 上是增函数;当0<a <1时,图像在R 上是减函数。 4. 指数函数既不是奇函数也不是偶函数。 比较幂式大小的方法: 1. 当底数相同时,则利用指数函数的单调性进行比较; 2. 当底数中含有字母时要注意分类讨论; 3. 当底数不同,指数也不同时,则需要引入中间量进行比较; 4. 对多个数进行比较,可用0或1作为中间量进行比较 底数的平移: 在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。 在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。 对数函数 1.对数函数的概念 由于指数函数y=a x 在定义域(-∞,+∞)上是单调函数,所以它存在反函数, 我们把指数函数y=a x (a >0,a ≠1)的反函数称为对数函数,并记为y=log a x(a >0,a ≠1). 因为指数函数y=a x 的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞),所以对数函数y=log a x 的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞). 2.对数函数的图像与性质对数函数与指数函数互为反函数,因此它们的图像对称于直线y=x . 据此即可以画出对数函数的图像,并推知它的性质. 为了研究对数函数y=log a x(a >0,a ≠1)的性质,我们在同一直角坐标系中作出函数 y=log 2x ,y=log 10x ,y=log 10x,y=log 2 1x,y=log 10 1x 的草图

matlab 分段函数

f(x)的定义如下: 2226,04()56,010,23 1,x x x x f x x x x x x x x ?+-<≠-?=-+≤<≠≠??--?且且其它 1、写一个函数文件f(x)实现该函数,要求参数x 可以是向量; 2、作出该函数的图形; 3、求出f(x)的零点与最值。 解: (1)、编写M 函数文件 function y=f(x) n=length(x); if x<0 & x~=-4 y=x.^2+x-6; elseif x>=0 & x<10 & x~=2 & x~=3 y=x.^2+5*x+6; else y=x.^2-x-1; end (2)、把文件f.m 放置在搜索路径上 (3)、运行指令 令x=5,则在命令窗口输入指令 y=f(5) 得到答案: y = 56 (2)图形 x1=(-5):0.01:0; y1=x1.^2+x1-6; plot(x1,y1,'m-'); hold on x2=0:0.01:10; y2=x2.^2-5*x2+6; plot(x2,y2,'r:'); hold on x3=10:0.01:15; y3=x3.^2-x3-1; plot(x3,y3); x4=-4; y4=x4.^2-x4-1; plot(x4,y4,'p');

hold on x5=2; y5=x5.^2-x5-1; plot(x5,y5,'b*'); hold on x6=3; y6=x6.^2-x6-1; plot(x6,y6,'g*'); title('函数f(x)的图形'); text(-4,-20,'曲线f1(x)=x^2+x-6'); text(2,40,'曲线f2(x)=x^2-5x+6'); text(10,146,'曲线f3(x)=x^2-x-1'); legend('f1(x)','f2(x)','f3(x)','x=-4','x=2','x=3'); 结果如图: (2)f(x)的零点 ①当x<0 & x~=-4时; f1(x)=x.^2+x-6; 由函数的系数矩阵可得函数的根,即: >> p1=[1,1,-6]; >> x1=roots(p1); x1 =

高中数学常用函数图像及性质

1.指数函数 0(>=a a y x 且)1≠a 图像: 性质:恒过定点(0,1); 当0=x 时,1=y ; 当1>a 时,y 单调递增,当)0,(-∞∈x 时,)1,0(∈y ;当),0(+∞∈x 时,),1(+∞∈y . 当10<=a x y a 且)1≠a 对数运算法则: N M MN a a a log log log += N M N M a a a log log log -= M n M a n a log log =)(R n ∈ N N a a =log (对数恒等式) a N N b b a log log log = (换底公式) 图像 x ) 1>(=a y x

性质:恒过定点(1,0); 当1=x 时,0=y ; 当1>a 时,y 单调递增, 当)1,0(∈x 时,)0,(-∞∈y ;当),1(+∞∈x 时,),0(+∞∈y . 当10<a x ) 10(<

MATLAB在分段函数的应用要点

《MATLAB语言》课程论文 MATLAB在分段函数的应用 姓名:万治邦 学号:12010245309 专业:通信工程 班级:2010级 指导老师:汤全武 学物理院:电气信息学院 完成日期:2011年11月28日

MATLAB 在分段函数中的应用 ( 万治邦 12010245309 2010级通信工程1班) [摘要]在数学中有很多关于分段函数的知识,我们通常所学的,也只是一些简单分段函数。当遇上一 些多元多次线性方程组时,想要求解,是非常困难的。利用MATLAB编程语言就可以实现对一些复杂的分段喊数进行求解。将MATLAB 语言运用到我们的学习中,就可以使我们对这方面的知识进行获取时简便起来。 [关键词]数学 分段函数 MATLAB 语言 图形绘制 一、问题的提出 MATLAB 语言作为一种简便实用的程序语言,将它的简便易操作运用到学习和教学中,会极大地简化学习中的复杂问题,这样就可以将我们从复杂的公式计算中解脱出来。MATLAB 提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能.将MATLAB 语言与数学结合起来,这无疑会弥补数学的复杂计算所带来的问题。 二、数学分段函数中的应用 1、 分析一元二次函数分段函数的特性 利用MATLAB 解决一些数学中常见的分段函数性质问题,这样将MATLAB 和数学结合起来可以提高学习效率,加深对函数的理解。下面我们就讨论利用MATLAB 程序求解分段函数性质问题。 问题一、定义分段函数下面 分段函数 ? ? ?<+--≥-=0)ln(0 )sin(32)(2x x x x x x x f MATLAB 程序如下: function y=f(x) %定义函数 y=zeros(size(x)); %产生与矩阵X 同样大小的零矩阵 [m n]=size(x); %定义矩阵 for a=1:m %矩阵宽度 for b=1:n %矩阵长度 if x(a,b)<0 %选择结构 y(a,b)=log(-x(a,b))+x(a,b); else y(a,b)=2*x(a,b)^2-3*sin(x(a,b)); %选择结构 end %结束if 语句 end %结束for 语句 end %结束for 语句 问题二:简单的绘图 MATLAB 程序如下: x1=0:0.01:1;%设置x1的变换范围 x2=1:0.01:2;%设置x1的变换范围 y1=x1;%定义y1

初中数学函数与图像汇总

【例1】小明外出散步,从家走了20分钟后到达了一个离家900米的报亭,看了10分钟的 报纸然后用了15分钟返回到家.则下列图象能表示小明离家距离y 与时间x 关系的是( ) 选择D 答案 【例2】打开某洗衣机开关(洗衣机内无水),在洗涤衣服时,洗衣机经历了进水、清洗、 排水、脱水四个连续过程,其中进水、清洗、排水时洗衣机中的水量y (升)与时间x (分钟)之间满足某种函数关系,其函数图象大致为( ) D 答案。 【练习一】 1.(2010黑龙江绥化)六月P 市连降大雨,某部队前往救援,乘车行进一段路程之后,由于道路受阻,汽车无法通行,部队短暂休整后决定步行前往. 则能反映部队离开驻地的距离s (千米)与时间t (小时)之间函数关系的大致图象是( ) 【答案】A 2.(2010广东深圳)升旗时,旗子的高度h (米)与时间t (分)的函数图像大致为( ) A . / B . C . D .

【答案】B 3.(2010 河南模拟)如图是某蓄水池的横断面示意图,分为深水池和浅水池,如果这个蓄水池以固定的流量注水,下面能大致表示水的最大深度h与时间t之间的关系的图像是 ( ) 4.(2010四川巴中)如图3所示,以恒定的速度向此容器注水,容器内水的高度(h)与注水时间(t)之间的函数关系可用下列图像大致描述的是() 5.(2010 湖北孝感)均匀地向如图所示的一个容器注水,最后把容器注满,在注水过程中,能大致反映水面高度h随时间t变化的图像是() 【答案】C 6.(2010内蒙呼和浩特)均匀的地向一个容器注水,最后把容器注满,在注水过程中,水面高度h随时间t的变化规律如图所示(图中OABC位一折线),则这个容器的形状为( ) 图 3 A B C D

教你如何用matlab绘图(全面)

强大的绘图功能是Matlab的特点之一,Matlab提供了一系列的绘图函数,用户不需要过多的考虑绘图的细节,只需要给出一些基本参数就能得到所需图形,这类函数称为高层绘图函数。此外,Matlab还提供了直接对图形句柄进行操作的低层绘图操作。这类操作将图形的每个图形元素(如坐标轴、曲线、文字等)看做一个独立的对象,系统给每个对象分配一个句柄,可以通过句柄对该图形元素进行操作,而不影响其他部分。 本章介绍绘制二维和三维图形的高层绘图函数以及其他图形控制函数的使用方法,在此基础上,再介绍可以操作和控制各种图形对象的低层绘图操作。 一.二维绘图 二维图形是将平面坐标上的数据点连接起来的平面图形。可以采用不同的坐标系,如直角坐标、对数坐标、极坐标等。二维图形的绘制是其他绘图操作的基础。 一.绘制二维曲线的基本函数 在Matlab中,最基本而且应用最为广泛的绘图函数为plot,利用它可以在二维平面上绘制出不同的曲线。 1.plot函数的基本用法 plot函数用于绘制二维平面上的线性坐标曲线图,要提供一组x坐标和对应的y坐标,可以绘制分别以x和y为横、纵坐标的二维曲线。plot函数的应用格式 plot(x,y) 其中x,y为长度相同的向量,存储x坐标和y坐标。 例51 在[0 , 2pi]区间,绘制曲线 程序如下:在命令窗口中输入以下命令 >> x=0:pi/100:2*pi; >> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); >> plot(x,y) 程序执行后,打开一个图形窗口,在其中绘制出如下曲线 注意:指数函数和正弦函数之间要用点乘运算,因为二者是向量。 例52 绘制曲线 这是以参数形式给出的曲线方程,只要给定参数向量,再分别求出x,y向量即可输出曲线:

matlab完成分段函数的灰度变换

图像反转程序: I=imread('pout.tif'); JJ=imadjust(I,[0 1],[1 0]); imshow(JJ,[]); figure; imshow(I,[]); 对数变换程序: I=imread('pout.tif'); imshow(I); Image=log(1+double(I)); figure(2),imshow(I,[]) 伽马变换程序: A=imread('pout.tif'); x=0:255; a=90,b=1.5,c=0.008;

B=b.^(c.*(double(A)-a))-1; y=b.^(c.*(x-a))-1; subplot(2,2,1) imshow(A) subplot(2,2,2) imhist(A) subplot(2,2,3) imshow(B) subplot(2,2,4) imhist(B) figure,plot(x,y) 分段线性变换程序: b=imread('pout.tif');

f0=0;g0=0; f1=10;g1=30; f2=220;g2=180; f3=255;g3=255; figure,plot([f0,f1,f2,f3],[g0,g1,g2,g3]); r1=(g1-g0)/(f1-f0); b1=-r1*f0+g0; r2=(g2-g1)/(f2-f1); b2=-r2*f1+g1; r3=(g3-g2)/(f3-f2); b3=-r3*f2+g2; axis([0 255 0 255]); [m,n]=size(b); h=double(b); figure,imshow(mat2gray(h)); for i=1:m for j=1:n t=h(i,j); g(i,j)=0; if((t>=f0)&&(t<=f1)) g(i,j)=r1*t+b1; else if((t>=f1)&&(t<=f2)) g(i,j)=r2*t+b2; else if((t>=f2)&&(t<=f3)) g(i,j)=r3*t+b3; end end end figure,imshow(mat2gray(g));

MATLAB中bode图绘制技巧

Matlab中Bode图的绘制技巧 学术收藏 2010-06-04 21:21:48 阅读54 评论0 字号:大中小订阅 我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。 譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图: 1.576e010 s^2 H(s)= ------------------------------------------------------------------------------------------ s^4 + 1.775e005 s^3 + 1.579e010 s^2 + 2.804e012 s + 2.494e014 (这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[20 20K]HZ的带通滤波器。) 我们可以用下面的语句: num=[1.576e010 0 0]; den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014]; H=tf(num,den); bode(H) 这样,我们就可以得到以下的伯德图: 可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。

下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格: 在命令窗口中输入:bodeoptions 我们可以看到以下内容: ans = Title: [1x1 struct] XLabel: [1x1 struct] YLabel: [1x1 struct] TickLabel: [1x1 struct] Grid: 'off' XLim: {[1 10]} XLimMode: {'auto'} YLim: {[1 10]} YLimMode: {'auto'} IOGrouping: 'none' InputLabels: [1x1 struct] OutputLabels: [1x1 struct] InputVisible: {'on'} OutputVisible: {'on'} FreqUnits: 'rad/sec' FreqScale: 'log' MagUnits: 'dB' MagScale: 'linear' MagVisible: 'on' MagLowerLimMode: 'auto' MagLowerLim: 0 PhaseUnits: 'deg' PhaseVisible: 'on' PhaseWrapping: 'off' PhaseMatching: 'off' PhaseMatchingFreq: 0 PhaseMatchingValue: 0 我们可以通过修改上面的每一项修改伯德图的风格,比如我们使用下面的语句画我们的伯德图: P=bodeoptions; P.Grid='on'; P.XLim={[10 40000]}; P.XLimMode={'manual'}; P.FreqUnits='HZ'; num=[1.576e010 0 0]; den=[1 1.775e005 1.579e010 2.804e012 2.494e014]; H=tf(num,den); bode(H,P) 这时,我们将会看到以下的伯德图:

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