第五章 二維平面繪圖 習題參考答案 5.1 簡單的繪圖指令

原則。

1. f x( )x⁴6x³7x3,    7 x 4

Ans:

>> x=linspace(-7,4,100);y=x.^4+6*x.^3+7*x+3;

>> plot(x,y)

2. f x( ) 6sin( x3)cosx , 2  





Ans:

>> x=linspace(-pi,2*pi,100);y=6*sin(x+3).*cos(x);

>> plot(x,y)

3. ( ) ₂ 3 1 f x x

x

 

 , 3   x 6

Ans:

>> x=linspace(-3,6,100);

>> y=(x+3)./(x.^2+1);

>> plot(x,y)

4. f x( ) cosh xsinh(2 )x , 5   x 5

Ans:

>> x=linspace(-5,5,100);

>> y=cosh(x)+sinh(2*x);

>> plot(x,y)

5. ( ) ₂ ⁰ ₂ (cos( _d ) cos( ))

d

y t f





 

 

 ,





6. y t( )e^tsin(3t2), 0  t 4

Ans:

>> t=linspace(0,4,100);

>> y=exp(-t).*sin(3*t+2);

>> plot(t,y)

5.2 繪圖區域的控制

7. 試依序回答下面的問題（請利用 axis() 指令來設定繪圖的範圍）：

(a) 繪製y x( )x⁴6x³7x 的圖形，範圍請用 73    ; 200x 4   y 400。

(b) 設定(a)所繪的圖形要顯示格線，並除去外框。

(c) 設定(b)所繪的圖形，其圖形的寬高比為 1:1。

Ans:

(a) >> x=linspace(-7,4,100);

>> y=x.^4+6*x.^3+7*x+3;

>> plot(x,y)

>> axis([-7,4,-200,400])

(b) >> grid on

>> box off

(c) >> axis square

8. 試將 ( ) sinf x  x與f x( ) cos x繪製於同一張圖上，範圍請用0 x 2



Ans:

>> x=linspace(0,2*pi,100);

>> y1=sin(x);

>> y2=cos(x);

>> plot(x,y1,'-rs')

>> hold on

>> plot(x,y2,'-bo')

>> hold off

9. 試繪出 f x₁( ) sin x、 f x₂( ) sin(2 ) x 、 f x₃( ) sin(3 ) x 與 f x₄( ) sin(4 ) x 的圖形，繪圖 範圍請用0 x 2



sin sin(2 ) sin(3 ) sin(4 )

x x

x x

 

 

 

Ans:

>> x=linspace(0,2*pi,100);

>> subplot(2,2,1)

>> plot(x,sin(x))

>> subplot(2,2,2)

>> plot(x,sin(2*x))

>> subplot(2,2,3)

>> plot(x,sin(3*x))

>> subplot(2,2,4)

>> plot(x,sin(4*x))

10. 試繪出 f x₁( ) sin x、f x₂( ) cos(2 ) x 與f x₃( ) tan(3 ) x 的圖形，繪圖範圍0 x 2



sin cos tan x x x

 

 

 

 

 

Ans:

>> x=linspace(0,2*pi,100);

>> subplot(3,1,1),plot(x,sin(x))

>> subplot(3,1,2),plot(x,cos(2*x))

>> subplot(3,1,3),plot(x,tan(3*x))

5.3 於圖形內加入文字

11. 試繪出 ( ) sin /(f x  x x1)

,

 的

Ans:

>> x=linspace(0,2*pi,100);

>> y=sin(x)./(x+1);

>> plot(x,y)

>> title('my plot')

>> xlabel('time')

>> ylabel('speed')

12.

,



,

 的

張圖繪製於同一張圖內，並用 legend() 指令加入圖例標記（圖形的標記符號請自

訂）。

Ans:

>> x=linspace(0,pi,100);

>> y1=exp(-0.5)*sin(x); y2=exp(-0.5)*cos(x);

>> plot(x,y1,'-rs',x,y2,'-bo')

>> legend('exp(-0.5)*sin(x)','exp(-0.5)*cos(x)',3)

5.4 更簡潔的繪圖指令

13. 試利用 fplot() 指令繪製下列的圖形：

(a) sin ( ) x

f x  x ，範圍請用  20 x 20。

(b) f x( ) sin ²xsinx ，範圍請用 4   。 x 4

Ans:

(a) >> fplot('sin(x)/x',[-20,20])

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

(b) >> fplot('sin(x)^2*sin(x)',[-4,4])

14. 試利用 ezplot() 指令繪製下列的圖形：

(a) f x( )x⁴6x³7x ，範圍請用 73    ; 200x 4   y 400。 (b) f x y( , ) sin ycos(x y ) 1 ，範圍請用 5   ; 2x 2    。 y 4

Ans:

(a) >> ezplot('x^4+6*x^3+7*x+3',[-7,4,-200,400])

於本例中，ezplot 的繪圖的結果似乎不太平滑，但是如果只指定 x 軸方向的範 圍，則可得到較佳的結果：

>> ezplot('x^4+6*x^3+7*x+3',[-7 4])

(b) >> ezplot('sin(y)+cos(x+y)-1',[-5,2,-2,4])

5.5 利用「屬性編輯區」來編修圖形

15. 試依序回答下面的問題：

(a) 試利用 plot() 指令繪製 f x( )e^0.5xcos( )x , 0 x  ，繪圖點數取 50 個。



為20 的藍色實心小圓來表示。

(c) 試 利 用 「 屬 性 編 輯 區 」 加 上 圖 形 的 標 題 ， 標 題 名 稱 為 'my plot'， 字 體 為 Helvetica，大小為 14，斜體。

Ans:

(a) >> x=linspace(0,4,50);

>> y=exp(-0.5*x).*cos(3*x);

>> plot(x,y)

(b) 請在Property Editor 視窗中進行如下的設定：

(c) 請在Property Editor 視窗中進行如下的設定：

16. 試依序回答下面的問題：

(a) 試利用 fplot() 指令繪製函數 ( )f x xcos( )x 與g x( )xsin( )x 的圖形於同一個 視窗內，繪圖範圍取0 x 18。

(b) 試利用「屬性編輯區」將

f x ( )

g x ( )

線條粗細為3.0。

(c) 加入圖形的註解，其中

f x ( )

g x ( )

(e) 加上圖形的標題，標題名稱為 Function plots，字體為 Helvetica，大小為 16。

(f) 設定 x 軸的文字解說為 x，y 軸的文字解說為

f x ( ) & ( ) g x

Ans:

(a) >> fplot('x*cos(x)',[0,18])

>> hold on

>> fplot('x*sin(x)',[0,18])

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 -20

(b) >>請在 Property Editor 視窗中進行如下的設定：

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

(c) >>請在 Property Editor 視窗中進行如下的設定：

(d) >> box on; grid on

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

x sin(x) x cos(x)

(e) >>請在 Property Editor 視窗中進行如下的設定：

0 5 10 15 -20

-15 -10 -5 0 5 10

15 Function plots

x sin(x) x cos(x)

(f) >>請在 Property Editor 視窗中進行如下的設定：

0 5 10 15 -20

-15 -10 -5 0 5 10 15

f(x)

g(x)

Function plots

x sin(x) x cos(x)