X-Y Plot [@] – график на плоскости в декартовой системе координат;

Polar Plot [Ctrl+7] – график в полярной системе координат;

Surface Plot [Ctrl+ 2] – график поверхности; Contour Plot [Ctrl+ 5] – карта линий уровня;

3D Scatter Plot – точечный график;

3D Bar Chart – трёхмерная гистограмма;

Vector Field Plot –векторное поле.

Графики можно строить обычным и упрощённым способом. Упрощённое создание графиков на плоскости появилось в версии 8. Начиная с версии MathCad 2000 существенно легче стало создавать трёхмерные графики.

7.2. Создание графиков на плоскости

При построении графиков различных типов обычным путём следует придерживаться приведённого ниже сценария:

задать значения аргументов в выбранном интервале. Для этой цели определить дискретную переменную;

записать функции, графики которых необходимо построить;

установить курсор (красный крестик) в левый верхний угол будущего графика;

задать шаблон графика;

заполнить поля ввода шаблона. Количество полей ввода у различных типов графиков разное;

нажать клавишу Enter или F9 или щёлкнуть мышью вне

области графика.

Для просмотра фрагмента графика в увеличенном масштабе необходимо выполнить действия:

выделить график;

выполнить команду Zoom из меню Format|Graph или контекстного. Откроется окно просмотра графика Zoom;

выделить фрагмент графика;

нажать на кнопку Zoom.

Для двумерных графиков предусмотрена операция трассировки. Под трассировкой понимается определение координат точек кривых, приведённых на графике. Чтобы выполнить трассировку, необходимо:

выделить график;

25

выполнить команду Trace из меню Format|Graph или контекстного. Откроется окно трассировки двумерных графиков Trace и в области графика появится перекрестие из двух пунктирных линий;

переместить мышью перекрестие в нужную точку графика. В окне трассировки появятся координаты выбранной точки. Координаты определяются дискретно, в соответствии с заданным шагом изменения абсциссы;

при необходимости скопировать координаты точки с помощью кнопок Copy X и Copy Y.

Впакете предусмотрены средства размещения надписей в области графиков. Для этого надо предварительно подготовить тестовый блок в стороне от графика, а затем переместить его мышью в нужное место. Чтобы надпись располагалась поверх рисунка, следует воспользоваться командой контекстного меню Bring to Front. Команда Send to Back отправляет текст на задний план. Рассмотренный способ создания надписей целесообразно использовать в тех случаях, когда штатными средствами форматирования графиков трудно подготовить надписи на русском языке.

7.2.1. График в декартовых координатах (X-Y Plot)

Задать шаблон графика можно командой Insert|Graph X-Y Plot или выбрав нужный тип графика на наборной панели. Однако проще всего вывести шаблон обычного графика на плоскости клавишей @.

Перед применением этой команды необходимо определить функции, графики которых должны строиться, и изменение их аргумента (например, х) в заданном интервале. Простые функции, если они в дальнейшем не используются, можно указать в шаблоне самого графика. Далее надо в документе щелчком мыши задать место левого верхнего угла графика, а затем вывести шаблон графика.

Незаполненный шаблон представляет собой пустой прямоугольник с полями ввода данных в виде маленьких тёмных прямоугольников около осей. Для построения графика достаточно поместить в средние поля ввода имя аргумента (у оси абсцисс) и функцию или имя функции у оси ординат и нажать на клавишу

Enter или F9.

26

Крайние поля ввода служат для задания предельных значений абсцисс и ординат, то есть они задают масштабы по осям. Если оставить их незаполненными, то автоматически записанные значения могут оказаться неудобными. Нужное поле ввода выбирается мышью, клавишей Tab или клавишами смещения курсора по горизонтали.

Для упрощенного построения двумерного графика некоторой функции f (x) надо вывести его шаблон, по вертикали указать функцию, а по горизонтали – независимую переменную х. Таким образом можно строить на одном рисунке графики многих функций, перечисляя их через запятую у вертикальной оси. Графики будут построены линиями разного типа и цвета.

Также можно вначале записать функцию, а затем (оставив курсор в области функции) вывести шаблон графика; функция окажется записанной у вертикальной оси, и останется только указать независимую переменную у горизонтальной оси.

x := −π ,−π + 0.001 .. π

	4
sin (x)	2
0.25x	0	5
5
3 sin (4x)
	2
	4
	x, x, 5 cos (2x)

Рис.1. Графики в декартовой системе координат При упрощенном способе построения графики строятся при

значениях независимой переменной от -10 до +10. В дальнейшем операцией форматирования этот диапазон и другие параметры графиков можно изменить.

27

Для задания параметров уже построенного графика его необходимо выделить и открыть диалоговое окно одним из трёх способов:

двойным щелчком по выделенному графику;

командой Format|Graph|X-Y Plot;

командой Format контекстного меню.

Окно форматирования имеет четыре вкладки: задание параметров осей (X-Y Axes); выбор линий и маркеров (Traсеs); нанесение надписей (Labels) и параметры по умолчанию (Default). Раскрыв нужную вкладку и изменив установки, следует нажать кнопку Apply (Применить): график будет перестроен. Кнопка Применить позволяет изменять график при раскрытом окне форматирования. Другой путь получения обновлённого графика заключается в снятии выделения.

Вкладка Default содержит два переключателя. Выбор Use for Default позволяет запомнить сделанные установки и использовать их в дальнейшем по умолчанию. Кнопка Change to Default отменяет внесённые изменения и возвращает значения параметров по умолчанию.

7.2.2.График в полярной системе координат (Polar Plot)

Вполярной системе координат каждая точка задается углом φ и радиусом-вектором длиной R(φ). График функции обычно строится при изменении угла φ в определенных пределах, чаще всего от 0 до 2π. Шаблон полярного графика имеет форму окружности и содержит поля ввода данных.

Перед построением таких графиков надо задать изменение ранжированной переменной φ в заданных пределах. После вывода шаблона следует записать φ в шаблон снизу и функцию R(φ) в поле ввода слева, а также указать пределы изменения длины радиусвектора Rmin и Rmax в полях ввода справа.

При упрощённом построении графика достаточно вывести и заполнить шаблон. При этом аргумент обязательно надо обозначить символом х.

28