БСМП лабораторная работа #4

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра «Информатика»

Лабораторная работа №4

«Построение двумерных и трехмерных графиков»

по дисциплине

«Базовые средства математических пакетов»

Выполнил: студент гр. БСТ2104

Вариант №17

Проверил: доц. Шакин В.Н.

Москва, 2021 г.

Лабораторная работа №4

«Построение двумерных и трехмерных графиков»

1. Общее задание

1. Изучите материал учебника (п.1.4).

2. Выберете вариант индивидуального задания из табл. 1.4-1.

3. Выполните команды clear и clc для очистки окна Определителя данных и Командного окна.

4. Опишите функцию f1(x).

5. Задайте диапазон изменения аргумента функцииf1(x)и вычислить ее значения.

6. Задайте диапазон изменения аргумента функцииf1(x)для построения графика.

7. Выполните функцию построения графиков plot для получения графикаf1(x).

8. Опишите функцию f2(x).

9. Разместите графики функций f1(x) и f2(x) в одном окне, для чего после построения графика первой функции выполнить команду mtlb_hold('on').При построении графиков примените все возможности оформления линий, маркеров и окон, используя возможности графического редактора, измените толщину окон и величину шрифта.

10. Дополните графики необходимыми пояснениями: заголовок, имена осей, координатная сетка и легенда.

11. Задайте диапазоны изменения значений x и y для построения функции f3(x,y) и получите таблицы их значений.

12. Опишите функцию f3(x,y).

13. Получите таблицу значений функцииf3(x,y).

14. Получите графики функции f3(x, y) с использованием функций построения графиков mesh(), plot3, surf и controur.

15. Сохраните текст рабочего окна на внешнем носителе

16. Предоставьте результаты работы преподавателю, ответьте на поставленные вопросы.

17. Оформите отчет по выполненной работе.

2. Индивидуальное задание 1

В соответствии с п.п.3-9 общего задания выполнить задание. Построить графики одномерных функций

3. Результат выполненного задания.

// Сценарий Pr1_4_1.sce задания 1

// Определение функций f1 и f2

// и построение графиков двух одномерных функций

clear; //Очистка окна Обозревателя данных

clc; //Очистка Командного окна

// Диапазон изменения аргумента для функции f1(x)

x=-0.5:0.3:6;

// Вычисление вектора значений функции f1(x)

f1=0.5.*x+log10(x-1)-2;

scf(1); // Графическое окно 1

plot(x,f1); // График функции f1(x)

// Описание функции f2(x)

function y=f2(x)

y=sin(0.5+x)-2.*x+0.5;

endfunction

// Определение вектора значений аргумента для функции f2(x) t=[0.2:0.2:5];

// Построение графика f2(x) и оформление линий и маркеров plot(t,f2(t),'LineStyle','-','Color','green',... 'Thickness',3,'Marker','o','MarkerEdgeColor','r',... 'MarkerFaceColor','k','MarkerSize',10);

// Оформление линий и маркеров и новое построение графика f1(x)

plot(x,f1,'LineStyle','--','Color','red',... 'Thickness',3,'Marker','s','MarkerEdgeColor','b',... 'MarkerFaceColor','y','MarkerSize',10);

// Оформление подписей графиков, осей и сетки

xtitle('Графики функций f1(x) и f2(x)','X','Y')

legend('Функция f1(x)','Функция f2(x)',1)

xgrid

//Конец сценария Pr1_4_1.sce==============================

-->// Сессия командного окна для выполнения задания 1:

-->// Практическое занятие 1.4 по теме

-->// «Визуализация результатов вычислений»

-->// Вариант 17, задание 1

-->// Выполнил: Студент группы БСТ2104 Филонов М.Д.

-->// Вызов сценария Pr1_4_1.sce

-->// и построение графиков функции одной переменной

-->

-->exec('Pr1_4_1.sce');

4. Индивидуальное задание 2

В соответствии с п.п.10-12 общего задания выполнить задание. Построить график функции

5. Результат выполненного задания.

-->// Сессия командного окна для выполнения задания 2:

-->// Практическое занятие 1.4 по теме

-->// «Визуализация результатов вычислений»

-->// Вариант 17, задание 1

-->// Выполнил: Студент группы БСТ2104 Филонов М.Д.

-->// Построение различных видов графиков функции двух переменных

-->

-->//zM = 5.*xM.^2-7.*yM.^2.*cos(xM+yM)+2.*yM-9.*xM.*exp(sin(xM))

-->

-->// Формирование двух матриц xM и yM

--> [xM, yM] = meshgrid(-3 : 3, -3 : 3)

xM =

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

-3. -2. -1. 0. 1. 2. 3.

yM =

-3. -3. -3. -3. -3. -3. -3.

-2. -2. -2. -2. -2. -2. -2.

-1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.

0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.

1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.

2. 2. 2. 2. 2. 2. 2.

3. 3. 3. 3. 3. 3. 3.

-->

--> // Формирование матрицы zM

--> deff('k = f(x, y)', 'k = 5.*x.^2-7.*y.^2.*cos(x+y)+2.*y-9.*x.*exp(sin(x))');

--> zM=f(xM, yM)

zM =

1.9556694 3.3798106 44.059232 56.369527 4.3392593 -64.725444 -55.092197

56.503856 41.55255 32.599473 7.6521114 -35.006456 -56.686399 -5.2206612

71.021903 32.180476 9.7927114 -5.7821161 -24.877991 -30.468515 14.820831

68.446397 27.250528 8.8796836 0. -15.877991 -24.686399 13.907803

73.359425 25.468412 3.8796836 -1.7821161 -10.964964 -15.756452 20.483309

57.317933 3.2505283 -2.248781 15.652111 15.841798 -2.3843777 9.9652622

11.446397 -0.788517 41.096934 68.369527 31.301557 -36.557117 -40.582925

--> // Формирование векторов xVи yV

--> xV = -3 : 3; yV = -3 : 3;

-->

--> // Построение двумерных графиков

--> scf(1); mesh(xM, yM, zM) //Сетчатый график (окно 1)

--> scf(2); plot3d(xV, yV, zM) //График точек, соединенных отрезками

-->// прямых (окно 2)

--> scf(3); surf(xM, yM, zM) //График сплошной поверхности (окно 3)

--> scf(4); contour(xV, yV, zM, 7) //График контурных линий (окно 4)