Kaip nubraižyti lygtį MATLAB

Lygčių braižymas MATLAB programoje yra pagrindinis įgūdis, leidžiantis vizualiai pavaizduoti matematinius ryšius. MATLAB siūlo įvairius būdus braižyti lygtis, suteikiančias lankstumo ir universalumo. Šiame straipsnyje išnagrinėsime kelis būdus, kaip nubraižyti lygtis MATLAB, kad galėtumėte pasirinkti metodą, kuris geriausiai atitinka jūsų poreikius.

Kaip nubraižyti lygtį MATLAB

MATLAB yra galinga programavimo kalba, kurią galima naudoti įvairiems duomenų rinkiniams, įskaitant lygtis, braižyti. Yra keletas skirtingų būdų, kaip nubraižyti lygtis MATLAB:

1 būdas: pagrindinė braižymo funkcija

Vienas paprastas būdas nubraižyti lygtį MATLAB yra naudoti pagrindinę braižymo funkciją plot(). Pradėkite apibrėždami nepriklausomo kintamojo verčių diapazoną, tada apskaičiuokite atitinkamas priklausomo kintamojo reikšmes naudodami lygtį. Galiausiai perduokite kintamuosius į plot() funkciją, kad sukurtumėte grafiką.

% Apibrėžkite x reikšmių diapazoną

x = linspace ( - 10 , 10 , 100 ) ;

% Apskaičiuokite atitinkamas y reikšmes naudodami lygtį

y = x.^ 2 + 2 *x + 1 ;

% Nubraižykite lygtį

sklypas ( x,y ) ;

xlabel ( 'x' ) ;

etiketė ( 'ir' ) ;

titulą ( „Lygties braižymas naudojant pagrindinę braižymo funkciją“ ) ;

Pirmiausia apibrėžiame x reikšmių diapazoną naudodami linspace() funkciją, kuri sukuria tiesiškai išdėstytą 100 taškų vektorių tarp -10 ir 10.

Toliau apskaičiuojame atitinkamas y reikšmes naudodami pateiktą lygtį, kuri šiuo atveju yra kvadratinė lygtis. Skaičiavimams atlikti naudojamas elementinis eksponencijos operatorius (^) ir aritmetiniai operatoriai (+).

Kai apskaičiuojamos x ir y reikšmės, brėžinio funkcija naudojama 2D linijos brėžiniui sukurti. Perduodame x ir y vektorius kaip argumentus braižymui, atitinkamai parodančius x ašies ir y ašių reikšmes.

Norėdami pagerinti vaizdinį vaizdą, patobuliname brėžinį įtraukdami ašių etiketes naudodami xlabel() ir ylabel() funkcijas. Be to, mes nustatėme siužeto pavadinimą naudodami pavadinimo funkciją, nurodydami jį kaip „Lygties braižymas naudojant pagrindinę braižymo funkciją“.

2 metodas: Simbolinės matematikos įrankių rinkinys

MATLAB „Symbolic Math Toolbox“ siūlo pažangias galimybes tvarkyti simbolines išraiškas ir lygtis. Naudodami šį įrankių rinkinį galite apibrėžti simbolinius kintamuosius, kurti simbolines lygtis ir tiesiogiai jas nubraižyti. Šis metodas ypač naudingas sudėtingoms lygtims, apimančioms kintamuosius ir matematines operacijas.

syms x

% Apibrėžkite lygtį

lygtis = x^ 2 + 2 *x + 1 ;

% Nubraižykite lygtį

fplot ( lygtis ) ;

xlabel ( 'x' ) ;

etiketė ( 'ir' ) ;

titulą ( „Lygties braižymas naudojant simbolinės matematikos įrankių rinkinį“ ) ;

Pirmiausia simbolinį kintamąjį x deklaruojame naudodami komandą syms. Tai leidžia mums dirbti su simbolinėmis išraiškomis MATLAB. Toliau apibrėžiame lygtį, kurią norime nubraižyti, priskirdami ją kintamojo lygčiai.

Norėdami nubraižyti lygtį, naudojame fplot() funkciją, kuri yra specialiai sukurta simbolinėms išraiškoms braižyti. Lygtį perduodame kaip argumentą į fplot(), nurodydami, kad norime nubraižyti ją kintamojo x atžvilgiu.

Norėdami pagerinti vizualinį vaizdą, patobuliname brėžinį įtraukdami ašių etiketes naudodami xlabel ir ylabel funkcijas. Taip pat nustatėme siužeto pavadinimą naudodami funkciją „pavadinimas“.

Vykdant šį kodą bus sugeneruotas brėžinys, vaizduojantis lygties grafiką. X ašyje bus rodomos x reikšmės, o y ašyje bus rodomos atitinkamos y reikšmės, apskaičiuotos pagal lygtį.

3 būdas: anoniminės funkcijos

MATLAB leidžia apibrėžti anonimines funkcijas, kurios yra patogios brėžiant lygtis. Apibrėždami anoniminę funkciją, lygtį galite įtraukti į funkciją ir lengvai perduoti ją braižymo funkcijoms, tokioms kaip fplot() arba ezplot().

% Apibrėžkite lygtį kaip anoniminę funkciją

lygtis = @ ( x ) x.^ 2 + 2 *x + 1 ;

% Nubraižykite lygtį

fplot ( lygtis ) ;

xlabel ( 'x' ) ;

etiketė ( 'ir' ) ;

titulą ( „Lygties braižymas naudojant anoniminę funkciją“ ) ;

Lygtį apibrėžiame kaip anoniminę funkciją naudodami @ simbolį. Lygtis apibrėžiama kaip x funkcija ir pateikiama išraiška x.^2 + 2*x + 1, vaizduojančia kvadratinę funkciją.

Norėdami nubraižyti lygtį, naudojame fplot funkciją, kuri priima funkcijos rankenėlę kaip argumentą. Tokiu atveju anoniminę funkcijos lygtį () perduodame į fplot, nurodydami, kad norime ją nubraižyti.

Norėdami pagerinti vizualinį vaizdą, patobuliname brėžinį įtraukdami ašių etiketes naudodami xlabel ir ylabel funkcijas. Be to, mes nustatome siužeto pavadinimą naudodami funkciją title ().

Vykdant šį kodą bus sugeneruotas brėžinys, kuriame bus rodomas lygties grafikas. X ašyje bus nurodytos x reikšmės, o y ašyje bus rodomos atitinkamos y reikšmės, apskaičiuotos pagal lygtį.

4 metodas: MATLAB funkcijų failai

Sudėtingoms lygtims ar pasikartojančioms braižymo užduotims gali būti naudinga sukurti MATLAB funkcijų failus. Įtraukę lygtį į funkciją, galite pakartotinai naudoti ją keliuose scenarijuose arba MATLAB seansuose. Šis metodas padidina kodo moduliškumą ir supaprastina lygčių braižymą.

lygtisPlyt ( ) ;

funkcija lygtisPlyt ( )

% Apibrėžkite x reikšmių diapazoną

x = linspace ( - 10 , 10 , 100 ) ;

% Apskaičiuokite atitinkamas y reikšmes naudodami lygtį

y = x.^ 2 + 2 *x + 1 ;

% Nubraižykite lygtį

sklypas ( x,y ) ;

xlabel ( 'x' ) ;

etiketė ( 'ir' ) ;

titulą ( „Lygties braižymas naudojant MATLAB funkcijų failą“ ) ;

galas

Mes apibrėžiame funkciją, vadinamą equationPlot(), kuri apima veiksmus, reikalingus lygčiai nubraižyti.

Funkcijoje pirmiausia apibrėžiame x reikšmių diapazoną naudodami linspace () funkciją, kuri sukuria 100 vienodai išdėstytų taškų tarp -10 ir 10. Tada apskaičiuojame atitinkamas y reikšmes įvertinę lygtį x.^2 + 2* x + 1 kiekvienai x reikšmei.

Norėdami vizualiai pavaizduoti lygtį, naudojame plot() funkciją, kuri paima apskaičiuotas x ir y reikšmes kaip įvestį brėžiniui sukurti. Taip sukuriamas grafikas, kuriame x reikšmės reiškia x ašį, o y reikšmės – y ašį.

Iškviečiant funkciją equationPlot(), kodas vykdo ir generuoja lygties brėžinį pagal apibrėžtą x reikšmių diapazoną ir atitinkamas y vertes, apskaičiuotas pagal lygtį.

Išvada

MATLAB siūlo platų brėžinių lygčių metodų spektrą, siūlantį lankstumą ir universalumą, kad tiktų skirtingiems scenarijams. Norėdami nubraižyti lygtį, galite naudoti MATLAB pagrindines braižymo funkcijas, Symbolic Math Toolbox arba anonimines funkcijas. Visa tai paaiškinta šiame vadove.

Kaip nubraižyti lygtį MATLAB