MATLAB绘图命令fimplicit绘制隐函数图形入门详解

一、fimplicit基本语法
数学上的一元函数可以分为显函数和隐函数两大类，显函数的优点是能够明显的看出来因变量和自变量之间的关系，也就是对应法则，但是隐函数往往无法看出对应法则，而且很多时候都不能轻松的转化为显函数。
fplot命令可以用来绘制显函数或者参数方程形式函数的曲线图形，要求显函数或者参数方程形式的函数必须是单个自变量。
MATLAB也提供了绘制隐函数的命令，常见的有fimplicit。其基本语法如下：

1）fimplicit(@(varibles)function, interval, linespec)

其中varibles是方程中全部的变量，function是确定隐函数的二元方程中左端项，interval表示方程中两个变量的区间，缺省值是中两个变量的取值范围均为[-5,5]，linespec表示图元的属性。
补充：当中两个变量的取值范围相同的时候，可以只给出一组取值范围即可。

2）fimplicit(@(varible)function, interval, Name,Value)

和基本语法1）不同的是把linespec拆分成图元的名字Name及其属性值Value的形式。
二、具体的示例
例1.绘制方程x^2 + y^2 = 1表示的隐函数的曲线。

%示例代码
fimplicit( @(x,y)x.^2 + y.^2 - 1, [ -1, 1, -1, 1 ]); 
%fimplicit( @(x,y)x.^2 + y.^2 - 1, [ -1, 1 ]); 此语句的运行结果和上面语句相同
axis equal
axis( [ -1.5, 1.5, -1.5, 1.5 ] )

%运行结果

例2.绘制由方程x^2 - y^2 = 1表示的隐函数的曲线。

%示例代码
clear all
clc
fimplicit( @(x,y)x.^2 - y.^2 - 1, [ -1.5, 1.5, -1, 1 ], 'r'); 
axis equal
axis( [ -2, 2, -1.5, 1.5 ] ) %此语句里数据将会影响到下面text中坐标值
%用annotation画两个坐标轴
%[0.25 0.8]，此数据表示水平轴（x轴）的起点和终点在绘图窗口的比例位置
%[0.517 0.517]，此数据表示竖直轴（y轴）的起点和终点在绘图窗口的比例位置
annotation('arrow',[0.2 0.9],[0.517 0.517],'LineStyle','-', 'LineWidth', 1.5,'color',[0 0 0]);
annotation('arrow',[0.517 0.517],[0.2 0.9],'LineStyle','-', 'LineWidth', 1.5,'color',[0 0 0]);
text( 1.9, -0.2, 'x', 'fontsize', 15 );%添加横坐标 x 标识，1.9和-0.2表示具体的坐标点的横坐标和纵坐标
text( 0.15, 1.4, 'y', 'fontsize', 15 );%添加纵坐标 y 标识
text( -1, -0.2, '-1' );%添加横坐标刻度-1
text( 0.9, -0.2, '1' );%添加横坐标刻度1
axis off%消隐系统的图形窗口的坐标线

%运行结果

例3.绘制分段隐函数表示的曲线。

%示例代码
clear all
clc
fimplicit( @(x,y)x.^2 + y.^3 + y.^2 - 1, [ -1.5, 1.5, -1, 1 ], 'ro'); 
hold on
fimplicit( @(x,y)x.^2 - 2.*x - 2.*y + y.^2 - 2, [ 1, 3, -1, 3 ], 'b*'); 
axis equal
axis( [ -2, 5, -1.5, 3.5 ] ) %此语句里数据将会影响到下面text中坐标值
grid on

%运行结果