Kā uzzīmēt vienādojumu programmā MATLAB
MATLAB ir jaudīga programmēšanas valoda, ko var izmantot, lai attēlotu dažādas datu kopas, tostarp vienādojumus. Ir daži dažādi veidi, kā MATLAB vienādojumus attēlot:
1. metode: Grafika pamatfunkcija
Viena vienkārša pieeja vienādojuma attēlošanai programmā MATLAB ir izmantot diagrammas pamatfunkciju plot(). Sāciet ar neatkarīgā mainīgā vērtību diapazona definēšanu, pēc tam aprēķiniet atbilstošās atkarīgā mainīgā vērtības, izmantojot vienādojumu. Visbeidzot, nododiet mainīgos uz plot() funkciju, lai ģenerētu grafiku.
% Definējiet x vērtību diapazonu
x = linspace ( - 10 , 10 , 100 ) ;
% Aprēķiniet atbilstošās y vērtības, izmantojot vienādojumu
y = x.^ 2 + 2 *x + 1 ;
% Uzzīmējiet vienādojumu
sižetu ( x,y ) ;
xlabel ( 'x' ) ;
etiķete ( 'un' ) ;
virsraksts ( 'Vienādojuma zīmēšana, izmantojot pamata zīmēšanas funkciju' ) ;
Vispirms mēs definējam x vērtību diapazonu, izmantojot funkciju linspace (), kas izveido lineāri izvietotu vektoru ar 100 punktiem no -10 līdz 10.
Tālāk mēs aprēķinām atbilstošās y vērtības, izmantojot sniegto vienādojumu, kas šajā gadījumā ir kvadrātvienādojums. Aprēķinu veikšanai tiek izmantots elementu kāpināšanas operators (^) un aritmētiskie operatori (+).
Kad x un y vērtības ir aprēķinātas, diagrammas funkcija tiek izmantota, lai izveidotu 2D līniju diagrammu. Mēs nododam x un y vektorus kā argumentus, lai attēlotu, attiecīgi, x ass un y ass vērtības.
Lai uzlabotu vizuālo attēlojumu, mēs uzlabojam diagrammu, iekļaujot asu apzīmējumus, izmantojot funkcijas xlabel () un ylabel (). Turklāt mēs iestatījām sižetam nosaukumu, izmantojot nosaukuma funkciju, norādot to kā “Vienādojuma zīmēšana, izmantojot pamata zīmēšanas funkciju”.
2. metode: Simboliskās matemātikas rīklodziņš
MATLAB simboliskās matemātikas rīklodziņš nodrošina uzlabotas iespējas rīkoties ar simboliskām izteiksmēm un vienādojumiem. Izmantojot šo rīku komplektu, varat definēt simboliskus mainīgos, izveidot simboliskus vienādojumus un tieši tos attēlot. Šī pieeja ir īpaši noderīga sarežģītiem vienādojumiem, kas ietver mainīgos un matemātiskās darbības.
syms x% Definējiet vienādojumu
vienādojums = x^ 2 + 2 *x + 1 ;
% Uzzīmējiet vienādojumu
fplot ( vienādojums ) ;
xlabel ( 'x' ) ;
etiķete ( 'un' ) ;
virsraksts ( 'Vienādojuma zīmēšana, izmantojot simboliskās matemātikas rīklodziņu' ) ;
Vispirms mēs deklarējam simbolisko mainīgo x, izmantojot komandu syms. Tas ļauj strādāt ar simboliskām izteiksmēm programmā MATLAB. Tālāk mēs definējam vienādojumu, kuru vēlamies uzzīmēt, piešķirot to mainīgā vienādojumam.
Lai attēlotu vienādojumu, mēs izmantojam fplot() funkciju, kas ir īpaši paredzēta simbolisku izteiksmju attēlošanai. Mēs nododam vienādojumu kā argumentu fplot(), norādot, ka mēs vēlamies to attēlot attiecībā pret mainīgo x.
Lai uzlabotu vizuālo attēlojumu, mēs uzlabojam diagrammu, iekļaujot asu apzīmējumus, izmantojot xlabel un ylabel funkcijas. Mēs arī iestatījām sižeta nosaukumu, izmantojot funkciju 'nosaukums'.
Izpildot šo kodu, tiks ģenerēts grafiks, kas attēlo vienādojuma grafiku. Uz x ass tiks parādītas x vērtības, un uz y ass tiks parādītas atbilstošās y vērtības, kas aprēķinātas no vienādojuma.
3. metode: anonīmas funkcijas
MATLAB ļauj definēt anonīmas funkcijas, kas ir ērtas vienādojumu zīmēšanai. Definējot anonīmu funkciju, vienādojumu var iekapsulēt funkcijā un viegli nodot to attēlošanas funkcijām, piemēram, fplot() vai ezplot().
% Definējiet vienādojumu kā anonīmu funkcijuvienādojums = @ ( x ) x.^ 2 + 2 *x + 1 ;
% Uzzīmējiet vienādojumu
fplot ( vienādojums ) ;
xlabel ( 'x' ) ;
etiķete ( 'un' ) ;
virsraksts ( 'Vienādojuma zīmēšana, izmantojot anonīmu funkciju' ) ;
Mēs definējam vienādojumu kā anonīmu funkciju, izmantojot simbolu @. Vienādojums ir definēts kā x funkcija, un to nosaka izteiksme x.^2 + 2*x + 1, kas attēlo kvadrātfunkciju.
Lai attēlotu vienādojumu, mēs izmantojam fplot funkciju, kas pieņem funkcijas rokturi kā argumentu. Šajā gadījumā mēs nododam anonīmās funkcijas vienādojumu () fplot, norādot, ka vēlamies to attēlot.
Lai uzlabotu vizuālo attēlojumu, mēs uzlabojam diagrammu, iekļaujot asu apzīmējumus, izmantojot xlabel un ylabel funkcijas. Turklāt mēs iestatām sižeta nosaukumu, izmantojot funkciju title().
Pēc šī koda izpildes tiks ģenerēts grafiks, kas parāda vienādojuma grafiku. Uz x ass tiks attēlotas x vērtības, un uz y ass tiks parādītas atbilstošās y vērtības, kas aprēķinātas no vienādojuma.
4. metode: MATLAB funkciju faili
Sarežģītiem vienādojumiem vai atkārtotiem zīmēšanas uzdevumiem var būt noderīga MATLAB funkciju failu izveide. Iekapsulējot vienādojumu funkcijā, varat to atkārtoti izmantot vairākos skriptos vai MATLAB sesijās. Šī metode uzlabo koda modularitāti un vienkāršo vienādojumu zīmēšanu.
vienādojumsPlot ( ) ;funkciju vienādojumsPlot ( )
% Definējiet x vērtību diapazonu
x = linspace ( - 10 , 10 , 100 ) ;
% Aprēķiniet atbilstošās y vērtības, izmantojot vienādojumu
y = x.^ 2 + 2 *x + 1 ;
% Uzzīmējiet vienādojumu
sižetu ( x,y ) ;
xlabel ( 'x' ) ;
etiķete ( 'un' ) ;
virsraksts ( 'Vienādojuma zīmēšana, izmantojot MATLAB funkciju failu' ) ;
beigas
Mēs definējam funkciju, ko sauc par equationPlot(), kas iekapsulē vienādojuma zīmēšanai nepieciešamās darbības.
Funkcijā vispirms definējam x vērtību diapazonu, izmantojot funkciju linspace (), kas ģenerē 100 vienādi izvietotus punktus no -10 līdz 10. Pēc tam mēs aprēķinām atbilstošās y vērtības, novērtējot vienādojumu x.^2 + 2* x + 1 katrai x vērtībai.
Lai vizuāli attēlotu vienādojumu, mēs izmantojam plot() funkciju, kas izmanto aprēķinātās x un y vērtības kā ievadi diagrammas ģenerēšanai. Tādējādi tiek izveidots grafiks, kurā x vērtības apzīmē x asi, bet y vērtības apzīmē y asi.
Lai uzlabotu vizuālo attēlojumu, mēs uzlabojam diagrammu, iekļaujot asu apzīmējumus, izmantojot xlabel un ylabel funkcijas. Turklāt mēs iestatām sižeta nosaukumu, izmantojot funkciju title().
Izsaucot funkciju equationPlot(), kods izpilda un ģenerē vienādojuma diagrammu, pamatojoties uz definēto x vērtību diapazonu un atbilstošajām y vērtībām, kas aprēķinātas no vienādojuma.
Secinājums
MATLAB piedāvā plašu pieeju vienādojumu zīmēšanai, piedāvājot elastību un daudzpusību, lai tā atbilstu dažādiem scenārijiem. Lai uzzīmētu vienādojumu, varat izmantot MATLAB pamata zīmēšanas funkcijas, simboliskās matemātikas rīklodziņu vai anonīmas funkcijas. Tas viss ir izskaidrots šajā rokasgrāmatā.