Методика и порядок выполнения работы
-
Откройте файл с выполненным заданием лабораторной работы № 1.
Построим график данной функции. Переместите точку ввода в нижнюю часть документа ниже вычислений.
-
Откройте панель инструментов Graph (График), выберите двумерный график( X-Y Plot (Декартовы координаты)) или дайте команду Insert/Graph/X-Y Plot (Вставка/График/Декартовы координаты). В документе появится область для создания графика.
-
Вместо заполнителя в нижней части графика укажите в качестве независимой переменной хi..
-
Вместо заполнителя слева от графика укажите f(x,i). Курсором мыши щелкните на любом свободном месте вне графика – график будет построен (Рисунок 2). Диапазон значений для осей координат выбирается программой MathCad автоматически.
-
Чтобы изменить вид автоматически построенного графика, дважды щелкните внутри него. Откроется диалоговое окно Formatting Currently Selected X-Y Plot (Форматирование графика в декартовых координатах) (Рисунок 2).
-
На вкладке X-Y Axes можно изменить вид осей Х и У, установить сетку (флажки на Grid Lines по оси Х и У). Изменяя параметры нажимайте Применить, что бы увидеть изменения.
-
Первая запись в списке на вкладке Traces (Кривые) соответствует первой отображенной кривой графика. Для изменения вида и цвета графика используются поля под списком. В раскрывающемся списке под столбцом Symbol (Маркер) выберите способ обозначения для отдельных точек.
-
Например, можно заменить линию (lines) на точки (points), красный цвет (red) на синий(blu), прямую линию на *.
-
На вкладке Labels в раздел Title (Подпись) введите название графика, а в разделе AxisLabels введите подписи координатных осей.
Построение трехмерных графиков
Задача 2. Построить трехмерный график функции z(x,y)=x2 +y2
Mathcad версии 2000/2001 и выше обладает принципиально новой возможностью – построение трехмерных графиков без задания матрицы аппликат поверхностей. В результате процесс построения графиков упрощается.
1. Откройте новый лист MathCad. Для этого можно использовать меню команд File\New или соответствующий инструмент.
2. Введите z(x,y)=x2 +y2
3. Дайте команду Insert > Graph > Surface Plot (Вставка > График > Поверхность) или воспользуйтесь кнопкой Surface Plot (Поверхность) на панели инструментов Graph (График).
4. На единственное место ввода под шаблоном введите z.
5. Курсором мыши щелкните на любом свободном месте вне графика – график будет построен (Рисунок 3).
-
Рассмотрите полученный график. Растяните его, взяв за угол, и поместите в удобное место. Сохраните файл с графиком в своей папке.
-
Чтобы изменить формат построенного графика и сделать его более привлекательным, дважды щелкните на его области. Откроется диалоговое окно 3-D Plot Format (Формат трехмерного графика).
-
На вкладке General (Общие) установите флажок Data Points в окне Display As и нажмите Применить. Сравните результаты. Затем установите Bar Plot и нажмите Применить. Верните начальные назначения (Surface Plot) и ОК.
-
На вкладке Special установите флажки и параметры так, как показано на рисунке 4 и нажмите ОК. Сохраните файл с рисунком в своей папке.
-
Вызовите снова окно форматирования и измените параметр Line Style (Стиль линии ) solid на любой другой. Нажмите Применить. Сравните результаты.
-
Вид трехмерной графики зависит от того, под каким углом относительно осей рассматривать фигуру. Выполним вращение фигуры. Для этого поместите указатель мыши в область графика, нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее, перемещайтесь в любом направлении. Вращение фигуры эквивалентно ее просматриванию с разных сторон.
-
Если оперировать мышью при нажатой клавише Ctrl (или вращающимся колесом мыши, если оно есть), то можно удалять или приближать объект.
-
Если оперировать мышью с нажатой клавишей Shift, то после отпускания левой кнопки можно наблюдать анимированную картинку вращения объекта в заданном направлении. Для остановки вращения надо щелкнуть левой клавишей мыши.
-
Рассмотрим возможность построения на одном графике несколько поверхностей. Для этого вернитесь к последнему сохраненному варианту построения. Ниже первой функции z(x,y)=x2 +y2, введите вторую f(x,y)=-(x2 +y2).
На место ввода под шаблоном графика введите z, f и щелкните на свободном месте. Каждую поверхность фигуры можно форматировать по своему усмотрению.
-
Измените первую функцию на z(x,y)=x2 +y2 +40. Проанализируйте изменения в построении. Сохраните файл.