Лабораторная работа №7.3. Графика

7.3.1. Инструменты графики

MathCAD предоставляет широкие возможности для построения графиков. Графические построения являются универсальными и легкими в использовании. Программапозволяет строить графики на плоскости и в трехмерном пространстве. Можно использовать декартовы и полярныекоординатына плоскости, сферическую и цилиндрическую систему координат в пространстве.

Панель Математика содержитпанель инструментовграфики. Для построения графиков используются шаблоны. Большинство параметров графического процессора, необходимых для построения графиков, по умолчанию задается автоматически. Поэтому для начального построенияграфикатого или иного вида достаточно задать типграфика. На панелиGraph (Графика) или вменюInsert/ Graph (Вставка/Графика) содержитсясписокиз семи основных типов графиков.

Рис. 3.1. Панель Графика

1. Декартов график [@] —шаблон двухмерного графика;

2. Полярный график [Ctrl+ 7] —шаблон графика в полярной системе координат;

3. График поверхности [Ctrl+ 2] — шаблон для построения трехмерного графика;

4. Карта линий уровня [Ctrl+ 5] —шаблон для контурного графика трехмерной поверхности;

5. 3D точечный график –шаблон для графика в виде точек в трехмерном пространстве;

6. 3D столбиковая гистограмма –шаблон для изображения в виде совокупности столбиков в трехмерном пространстве;

7. Векторное поле— создать шаблон для графика векторного поля на плоскости.

Для вывода шаблона двухмерной графики в декартовой системе координат служит кнопка декартов график на панелиGraph [3,8]. Она выводит в текущее положение курсорашаблонграфиков в декартовых координатах (Рис.3.2). Незаполненныйшаблонграфика- пустойпрямоугольникс шаблонами данных в виде темных маленьких прямоугольников, расположенных около осей абсцисс и ординат будущегографика.

Рис. 3.2. Шаблон графика в декартовых координатах

В средние шаблоны данных надо поместить имя функцииF(x) оси абсциссx. Если строятся графики нескольких функций в одном шаблоне, то для их разделения следует использовать запятые. Крайние шаблоны данных служат для указания предельных значений абсцисс и ординат, т. е. они задают масштабыграфика. Если оставить эти шаблоны незаполненными, то масштабы по осямграфикабудут устанавливаться автоматически. Масштабы, могут оказаться неудобными для представления целиком всегографикав максимальном размере. Рекомендуется всегда вначале использовать автоматическое масштабирование, а затем изменять масштабы на более подходящие. Для построенияграфикадостаточно вывестикурсорза пределы графического объекта.

7.3.2. Построение графиков функций на плоскости

Для построения графикафункции надо написать функцию, выбрать интервалы построенияграфикапо оси X и Y и обозначить параметрыграфика. При этом следует учитывать область допустимых значений существования функции илиобласть определения. Еслифункциязадана формулой, тообласть определениясостоит из всех значений независимой переменной, при которых формула имеет смысл.Графикфункции может быть представлен в различных системах координат. Наиболее употребительна прямоугольная координатная система – декартова. На плоскости применяют полярные системы координат, а в пространстве, наряду с декартовыми, цилиндрические и сферические системы координат.