matlab绘三维椭球面_【MATLAB】高等数学中的八种常见的三维曲面
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%% 椭球体、椭圆锥体、单叶双曲面、双叶双曲面
[X,Y] = meshgrid(-5:0.1:5,-5:0.1:5);
figure()
Z = 2*sqrt(25 - X.^2 - Y.^2).*(X.^2 + Y.^2<=25);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
Z = 2*-sqrt(25 - X.^2 - Y.^2).*(X.^2 + Y.^2<=25);
waterfall(X,Y,Z)
hold off;
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('椭球体:x^2+y^2+z^2/2^2=25');
figure()
Z = sqrt(X.^2 + Y.^2).*(X.^2 + Y.^2<=25) + 5*(X.^2 + Y.^2>25);
Z2 = -sqrt(X.^2 + Y.^2).*(X.^2 + Y.^2<=25) -5*(X.^2 + Y.^2>25);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
waterfall(X,Y,Z2);
hold off;
colormap('winter');
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('椭圆锥体:z^2=x^2+y^2,z<=25');
figure()
Z = sqrt(X.^2 + Y.^2-4).*(X.^2 + Y.^2>=4).*(X.^2 + Y.^2<=16) + 4*(X.^2 + Y.^2>16);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
Z = -sqrt(X.^2 + Y.^2-4).*(X.^2 + Y.^2>=4).*(X.^2 + Y.^2<=16) - 4*(X.^2 + Y.^2>16);
waterfall(X,Y,Z);
hold off;
colormap('winter');
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('单叶双曲面:z^2=x^2+y^2-4,-4<=z<=4');
figure()
Z = sqrt(X.^2 + Y.^2+4).*(X.^2 + Y.^2<=21) + 5*(X.^2 + Y.^2>21);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
Z = -sqrt(X.^2 + Y.^2+4).*(X.^2 + Y.^2<=21) - 5*(X.^2 + Y.^2>21);
waterfall(X,Y,Z);
hold off;
colormap('winter');
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('单叶双曲面:z^2=x^2+y^2+4,x^2+y^2<=21');
%% 椭圆锥面、双曲柱面、椭圆抛物面、双曲抛物面、抛物柱面
figure()
X = -5:0.1:5;
Y = sqrt(25-X.^2);
Y = Y';
Y2 = -sqrt(25-X.^2);
Y2 = Y2';
Z = 1.*((X.^2+Y.^2)<=25);
Z2 = -1.*((X.^2+Y.^2)<=25);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
waterfall(X,Y2,Z);
waterfall(X,Y,Z2);
waterfall(X,Y2,Z2);
hold off;
colormap('winter');
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('椭圆柱面:x^2/5^2+y^2/5^2=1,-1=
figure()
X = -5:0.1:5;
Y = sqrt(X.^2-4).*(X.^2>=4);
Y = Y';
Y2 = -sqrt(X.^2-4).*(X.^2>=4);
Y2 = Y2';
Z = 1.*((X.^2-Y.^2)>=4);
Z2 = -1.*((X.^2-Y.^2)>=4);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
waterfall(X,Y2,Z);
waterfall(X,Y,Z2);
waterfall(X,Y2,Z2);
hold off;
colormap('winter');
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('双曲柱面:x^2/2^2-y^2/2^2=1,-1=
figure()
[X,Y] = meshgrid(-5:0.1:5,-5:0.1:5);
Z = (X.^2 + Y.^2).*(X.^2 + Y.^2<=25) + 25.*(X.^2 + Y.^2>25);
waterfall(X,Y,Z);
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('椭圆抛物面:x^2/5^2+y^2/5^2=z');
figure()
[X,Y] = meshgrid(-5:0.1:5,-5:0.1:5);
Z = (X.^2 - Y.^2 - 1).*(X.^2 - Y.^2>=1);
waterfall(X,Y,Z);
hold on;
waterfall(X,Y,-Z);
hidden off;
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('椭圆双曲面:z=x^2-y^2-1');椭球体
椭圆锥体
单叶双曲面
双叶双曲面
椭圆柱面
双曲柱面
椭圆抛物面
椭圆双曲面
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