Лабораторна Робота № 29

 

Тема: Mathcad. Побудова графіків і рисунків.

 

Мета: Навчитися будувати графіки.

 

Теоретичні відомості

 

Наочність розв’язків різко зростає з використанням графіків, таблиць, рисунків, анімаційних кліпів. Можливі варіанти графіків показані на рис. 29.1.

Розмір створеного графіка змінюється, як і будь-якого об’єкта, розтягуванням лівою кнопкою миші за маркери. Форматування зовнішнього вигляду виконується за допомогою меню Ф ормат ( F ormat) або контекстного меню, яке викликається правою кнопкою миші.

 

 

Рисунок 29.1 - Варіанти графіків

 

 

1.1 Двовимірні графіки

Двовимірні графіки можуть бути в декартових або полярних системах координат (рис. 29.2). Побудова двовимірного графіка в декартових координатах починається зі вставки макету. Це ж саме можна зробити, натиснувши клавішу @. На макеті в маркери, що знаходяться біля осей, необхідно ввести змінні або вирази, для яких будується графік. Задавши довільну змінну для осі X і потрібну функцію цієї змінної для осі Y, отримаємо графік (рис. 29.2, а). Якщо необхідно зобразити кілька функцій в одній системі координат, їх вводять через кому.

Графік у полярних координатах створюється аналогічно, але задаються кутові змінні і вирази (рис. 29.2, б). Для параметричних графіків у двох маркерах записуються функції.

 

Рисунок 29.2 - Двовимірні графіки

 

 

1.2 Тривимірні графіки

Mathcad використовує 6 типів тривимірних графіків (рис. 29.3):

v поверхню – Графік поверхні (Surface Plot) (рис. 29.3, а);

v лінії одного рівня – Контурний графік (Contour Plot) (рис. 29.3, б);

v точки тривимірного простору – Графік 3D розкиду (Data Points) (рис. 29.3, в);

v стовпчикова діаграма (гістограма) – 3D графік (Bar Plot) (рис. 29.3, г);

v векторний графік – Векторне поле (Vector Field Plot) (рис. 29.3, д);

v графік з клаптиків – Patch Plot (рис. 29.3, е).

 

1.3 Анімація

У документі можна відтворювати avi-файли. Відтворення цих файлів виконується засобами операційної системи Windows. Вставка посилання на avi-файл у вигляді значка або картинки виконується через В с тавка ( I nsert) – О б ъект ( O bject), а створення - І нструменти ( M ath) – А німація ( A nimate).

 

Рисунок 29.3 - Тривимірні графіки

 

Хід роботи

 

2.1 Постановка задачі

 

1. Побудувати графік функції за даними, які наведені в таблиці 25.1 лабораторної роботи № 25 згідно свого варіанту.

2. Скопіювати побудований графік та розмістити його копію під оригіналом.

3. На цьому рисунку додати графіки функції f(х), дані для якої наведені в таблиці 26.1 лабораторної роботи № 26 згідного свого варіанту.

4. Відформатувати обидва графіки: встановити маркери на осях, встановити сітку, графіки відобразити різними типами ліній, виконати підпис графіків і розмістити його вверху.

5. Виконати трасування для одного з графіків, та помістити значення координат певної точки в робочий документ.

6. Побудувати графік функції двох змінних (3 – D Plot) типу поверхня за даними таблиці 27.1 лабораторної роботи № 27.

7. Виконати форматування графіка.

8. Збільшити діапазон відображення функціональної залежності по першій та другій координаті (закладка Quick Plot Data вікна 3-D Plot Format).

9. Змінити число базових вузлів по координатних осях.

10. Добитися бажаного виду графіка, змінивши кути поворотів системи координат (поля Rotation, Tilt та Twist закладки General).

11. Виконати підписи осей (закладки Axes) та помістити внизу підпис графіка.

 

 

3 Контрольні запитання

1. Яку послідовність дій потрібно виконати для побудови двовимірного графіка?

2. Чи можна побудувати графік функції, якщо не вказаний діапазон зміни аргументу?

3. Як побудувати декілька графіків на одному рисунку?

4. Як встановити маркери на осях графіка?

5. Як здійснити підпис осей графіка та його назви?

6. Як змінити розмір графіка?

7. Як визначити числові значення координат точки на графіку?

8. Як збільшити частину графіка та визначити найбільше та найменше значення координат збільшеної області?

9. Якими символами можна відобразити базові точки графіка?

10. Які є способи відображення двовимірних графіків?

11. Як побудувати графік в полярних координатах?

12. Як відформатувати графік в полярних координатах?

13. Які є типи тривимірних графіків?

14. Яка послідовність дій при побудові графіка-поверхні?

15. Як змінити кут повороту системи координат тривимірного графіка?

16. Як змінити діапазони значень на осях тривимірного графіка?

17. Як вибрати тип координатної системи при побудові тривимірних графіків?