- •Часть II. Графика в Mathcad. Введение.
- •Глава 1. Двумерный график в прямоугольных координатах.
- •1. Построение графика в прямоугольных координатах.
- •1.1. Построение графика с помощью Quickplot.
- •1.2. Построение графика на выбранном интервале изменения переменной.
- •2. Форматирование двумерного графика.
- •Пример 1.
- •3. Построение нескольких графиков в одних осях.
- •Пример 2.
- •4. Примеры построения графиков на комплексной плоскости и в логарифмическом масштабе. Пример 3.
- •Пример 4.
- •5. Использование второй оси ординат. Пример 5.
- •6. Построение графика функции, заданной параметрически.
- •Пример 6.
- •7. Построение графика по массиву данных.
- •Пример 7.
- •Пример 8.
- •8. Увеличение фрагмента двумерного графика.
- •9. Считывание координат двумерного графика.
- •Итоговые упражнения.
Пример 1.
рис.7. Пример построения двумерного графика.
3. Построение нескольких графиков в одних осях.
Mathcad позволяет вывести на график до 16-ти кривых, причем для каждой из них вы можете выбрать свой цвет, тип линии и т.д. В качестве примера добавим к графику, представленному на рис. 7 еще одну кривую – график функции g(t) := t + cos(3t). Для этого достаточно ввести аналитическое выражение функции g(t) (выше поля графика). Затем активизируйте поле графика, поставьте запятую после имени функции f(t) на оси ординат и введите g(t) вместо появившегося после этого маркера ввода. Теперь внесем некоторые изменения. Результат вы можете увидеть нарис. 8.
Пример 2.
рис.8. Две кривых в прямоугольных координатах.
4. Примеры построения графиков на комплексной плоскости и в логарифмическом масштабе. Пример 3.
Построим график на комплексной плоскости. Для этого:
1. Зададим ранговую переменную:
:= 0.01, 0.02 .. 100
2. Зададим аналитическое выражение W(i):
p():= i
k:= 1 T1:= 0.2 T2:= 0.5
3. Создадим поле графика.
4. Введем названия осей: Re(W()) - на оси ординат и Im(W()) - на оси абсцисс.
5. Внесем необходимые изменения:
Растяните мышью поле графика и установите предельные значения по осям.
Вызовите меню Formatting Currently Selected X-Y Plot и выберите в нем вкладку X-Y Axes.
a) Задайте число интервалов так, чтобы линии сетки пересекали ось ординат через 0.2, а ось абсцисс – через 0.25;
рис.9. Пример построения графика на комплексной плоскости.
b) Включите радиокнопку Crossed.
3) Вы можете изменить цвет, толщину и вид линии точно так же, как в предыдущем примере.
4) Задав название графика, заголовки осей и легенду. В результате вы получите изображение, представленное на рис.9.
Пример 4.
Теперь построим график в полулогарифмическом масштабе. Для этого:
1. Зададим аналитическое выражение для построения графика:
2. Создадим поле графика.
3. Введем названия осей: L() - на оси ординат и - на оси абсцисс.
4. Внесем необходимые изменения:
1) Растяните мышью поле графика, пределы по оси ординат - от -70 до 10.
2) Вызовите меню Formatting Currently Selected X-Y Plot и выберите в нем вкладку X-Y Axes.
a) Задайте число интервалов так, чтобы линии сетки пересекали ось ординат через каждые 20 единиц;
b) Задайте логарифмический масштаб по оси Х, включив для нее индикатор Log Scale (заметьте, что после этого изменить число линий сетки невозможно). Пределы по оси абсцисс - от 0.001 до 100;
c) Включите радиокнопку Crossed.
3) Вы можете изменить цвет, толщину и вид линии точно так же, как в предыдущем примере.
4) Задав название графика, заголовки осей и легенду, вы получите изображение, представленное на рис.10.
рис.10. Пример построения графика в полулогарифмическом масштабе.
5. Использование второй оси ординат. Пример 5.
Построим еще один график в полулогарифмическом масштабе в том же поле графика, которое мы использовали в предыдущем примере.
1. Задайте аналитическое выражение для построения графика (над полем графика из предыдущего примера):
где множитель служит для перевода полученного результата из радиан в градусы.
2. Вызовите для поля графика из примера №4 диалоговое окно Formatting Currently Selected X-Y Plot→ X-Y Axes и включите индикатор Enable secondary Y-axis.
3. Введите название второй оси ординат: ().
4. Предельные значения по оси абсцисс оставим без изменений.
5. Проведите линию, соответствующую -180. Для этого включите в диалоговом окне Formatting Currently Selected X-Y Plot → X-Y Axes в поле Secondary Y axis индикатор состояния Show Markers и вместо одного из появившихся прямоугольников введите -180.
6. Теперь подберем масштаб таким образом, чтобы ось абсцисс для первой кривой совпадала с линией, соответствующей -180 для второй кривой. Предельные значения по первой оси ординат: от -90 до 30, а по второй оси ординат: от 90 до -270.
7. Задайте число интервалов по второй оси ординат так, чтобы линии сетки пересекали ее через каждые 90 единиц и выберите для них цвет.
8. Измените цвет, толщину и вид линии. Задайте название графика, заголовки осей и легенду. График-результат представлен на рис.11.