Кирьянов Д. - MathCad 11 (1077323), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Если на экране нет панели Graph (График), вызовите ее нажатием кнопки с изображением графиков на панели Math (Математика).3. Нажмите на панели Graph (График) кнопку X-Y Plot для создания Декартового графика (рис. 16.1) или другую кнопку для иного желаемоготипа графика.4. В результате в обозначенном месте документа появится пустая областьграфика с одним или несколькими местоза полни телами (рис. 16.1, слева). Введите в местозаполнители имена переменных или функций, которые должны быть изображены на графике. В случае Декартова графикаэто два местозаполнителя данных, откладываемых по осям х и Y.fx-Y Plot Shift*•2]Рис.
1 6 . 1 . Создание Декартового графика при помоши панели GraphЕсли имена данных введены правильно, нужный график появится на экране. Созданный график можно изменить, в том числе меняя сами данные,форматируя его внешний вид или добавляя дополнительные элементыоформления.ПримечаниеПравильному заданию данных и форматированию графиков посвящены соответствующие разделы этой главы.Часть IV.
Оформление расчетов418Самый наглядный способ создания графика — с помошью панели инструментов Graph (График). Однако точно так же создаются графики путем выбора соответствующего элемента подменю Insert / Graph (Вставка / График), показанного на рис. 16.2, либо нажатием соответствующей типуграфика горячей клавиши.Чтобы удалить график, щелкните в его пределах и выберите в верхнем менюEdit (Правка) пункт Cut (Вырезать) или Delete (Удалить).>Mathcad Professional'- [15.2]' '•l ••<l file • £<^"'M?W ] insert' Fcrmat Hath SH S Q1 Normali И M ^ « •l**£№CtlOn .BctureCW*MCtrl+ECtri+UC«+Tm £oiar M O ! ( ^ctrt+?* Sorface Plot''^ Corrtour RptCtfl+2^CW+Ei;j& SD ЭсайвгВД",- ^ " •Jext Region"•: Vector Я@|й Rot'Page fireakBe'ereice<? Component- Qbiect •Рис. 16.2.
Создание графика посредством меню16.3. Двумерные графикиК двумерным графикам относят графики в Декартовой и полярной системахкоординат. Созданный однажды график одного типа нельзя переделать вграфик другого типа (в отличие от трехмерных фафиков). Для построенияXY-графика необходимы два ряда данных, откладываемых по осям х и Y.16.3.1. XY-график двух векторовСамый простой и наглядный способ получить Декартов график — это сформировать два вектора данных, которые будут отложены вдоль осей х и Y.Последовательность построения графика двух векторов х и у показана нарис. 16.3.
В этом случае в местозаполнители возле осей вводятся простоимена векторов. Также допускается откладывать по осям элементы векторов, т. е. вводить в местозаполнители возле осей имена xL и yL, соответственно (рис. 16.4). В результате получается график, на котором отложеныточки, соответствующие парам элементов векторов, соединенные отрезкамипрямых линий. Образованная ими ломаная называется рядом данных иликривой (trace).Глава 16. Ввод-вывод данных419Рис. 16.3.
XY-график двух векторовРис. 16.4. XY-график двух векторов, заданных элементамиПримечаниеОбратите внимание, что Mathcad автоматически определяет границы графика,исходя из диапазона значений элементов векторов.Стоит отметить, что подобным образом легко создать и XY-график столбцовили строк матрицы, применяя оператор выделения столбца и откладываяЧасть IV. Оформление расчетов420соответствующие выражения по осям графика (множество подобных примеров Вы найдете на рисунках гл. 11 и 12).16.3.2. XY-график вектораи ранжированной переменнойВ качестве переменных, откладываемых по любой из осей, можно использовать саму ранжированную переменную (рис. 16.5).
При этом по другой осидолжно быть отложено либо выражение, явно содержащее саму ранжированную переменную, либо элемент вектора с индексом по этой ранжированной переменной, но никак не сам вектор.Рис. 16.5. Графики вектора и ранжированной переменной16.3.3. XY-график функцииНарисовать график любой скалярной функции f (х) можно двумя способами.
Первый заключается в дискретизации значений функции, присвоенииэтих значений вектору и прорисовке графика вектора. Собственно, так ибыли получены графики синуса на рис. 16.3—16.5. Второй, более простойспособ, называемый быстрым построением графика, заключается во введении функции в один из местозаполнителей (например у оси у), а имениаргумента — в местозаполнитель у другой оси (рис. 16.6).
В результатеMathcad сам создает график функции в пределах значений аргумента, поумолчанию принятых равными от —10 до 10. Разумеется, впоследствииможно поменять диапазон значений аргумента, и график автоматическиподстроится под него.Необходимо заметить, что если переменной аргумента функции было присвоено некоторое значение до построения в документе графика, то вместобыстрого построения графика будет нарисована зависимость функции сучетом этого значения. Примеры двух таких графиков приведены нарис. 16.7.Глава 16.
Ввод-вывод данных421Рис. 16.6. Быстрое построение графика функцииi := О .16X I := 1 • 0 . 4Рис. 16.7. Графики функций от векторного аргумента16.3.4. Полярный графикДля создания полярного графика необходимо нажать кнопку Polar Plot напанели Graph (График) (рис. 16.8) и вставить в местозаполнители имена переменных и функций, которые будут нарисованы в полярной системе координат: угол (нижний местозаполнитель) и радиус-вектор (левый местозаполнитель). Точно так же, как при создании Декартова графика (см.разд. 16.3.1—16.3.3), по осям могут быть отложены два вектора (рис. 16.8,слева), элементы векторов и ранжированные переменные в различных сочетаниях, а также может быть осуществлено быстрое построение графикафункции (рис. 16.8, справа).Форматирование полярных графиков практически идентично форматированию Декартовых, поэтому все, сказанное ниже об оформлении двумерныхграфиков на примере XY-графиков, в полной мере относится и к полярным.Часть IV.
Оформление расчетов422i := 0.. 10•0.4[90120sin(x)150a6010.6015s30js2170090ar^зУ)PlotCtrl+7)\ з о|0/ззо0— - ^323n4/• " —ilo.60/\o0/\210\24032P240X0-— -^^300270zРи'с. 1 6 . 8 . Полярные графики16.3.5. Построение нескольких рядов данныхНа одном графике может быть отложено до 16 различных зависимостей.Чтобы построить на графике еще одну кривую, необходимо выполнить следующие действия:1.
Поместите линии ввода таким образом, чтобы они целиком захватываливыражение, стоящее в надписи координатной оси у (рис. 16.9).2. Нажмите клавишу <,>.3. В результате появится местозаполнитель, в который нужно ввести выражение для второй кривой.4. Щелкните в любом месте вне этого выражения (на графике или вне его).После этого вторая кривая будет отображена на графике. На рис. 16.9 уженарисованы два ряда данных, а нажатие клавиши с запятой <,> приведет кпоявлению третьего местозаполнителя, с помощью которого можно определить третий ряд данных.(ПримечаниеЧтобы убрать один или несколько рядов данных с графика, удалите клавишами<BackSpace> или <Del> соответствующие им надписи у координатных осей.Описанным способом будет создано несколько зависимостей, относящихсяк одному аргументу.
На рис. 16.9 построены графики пар точек y(xi) иcos{Xi) одного и того же аргумента — элементов вектора xi. Об этом говорит единственная метка х у оси абсцисс. Вместе с тем, имеется возможностьотображения на одном и том же графике зависимостей разных аргументов.Глава 16. Ввод-вывод данных423Для этого достаточно расставить по очереди метки всех зависимостей у обеих осей.11".\ 1А1А•1\\ \\\\:;1\\V/12 i8i := О .. 50 х± := i • 0.2" • - . /0. 5У0cos ( x ) |k-о. S1ж•" \•0А4106Xдо.Р и с . 1 6 .
9 . Построение нескольких зависимостей на одном графикеРис. 1 6 . 1 0 . Построение нескольких зависимостейот разного аргументаЧасть IV. Оформление расчетов424Например, чтобы вместо второго (пунктирного) графика на рис. 16.9 построить график не cos ( x j , а график параметрической зависимостиcos (sin (xj ), достаточно добавить нажатием клавиши с запятой еше однуметку, на этот раз оси х, и ввести в нее выражение sin(x).
Результат этихдействий показан на рис. 16.10.При построении на одном и том же графике нескольких зависимостей разного аргумента достаточно позаботиться только о соответствии типа данныхдля каждой пары точек в отдельности. Например, вполне можно совместноотобразить график функции от ранжированной переменной и график функции, созданный в режиме быстрого построения (рис. 16.11).i .= 020•"'•0 .5• •Д:'-Л: Г- 1 • I; \- ' '•ДI \tsln(i;cos(z)0-o.5•".•:• 1:• 1 ::I '• \ I'. •• *-10•""5"• •0i• * V510\ iV1520Рис. 16.11.
Построение зависимостейот разного аргумента разного типа данных16.3.6. Форматирование осейВозможности форматирования координатных осей фафиков включают в себяуправление их внешним видом, диапазоном, шкалой, нумерацией и отображением некоторых значений на осях при помощи маркеров.Изменение диапазона осейКогда график создается впервые, Mathcad выбирает представленный диапазон для обеих координатных осей автоматически. Чтобы изменить этот диапазон:1. Перейдите к редактированию графика, щелкнув в его пределах мышью.2.
График будет выделен, а вблизи каждой из осей появятся два поля счислами, обозначающими границы диапазона. Щелкните мышью в об-Глава 16. Ввод-вывод данных425ласти одного из полей, чтобы редактировать соответствующую границуоси (например, верхнего предела оси х, как показано на рис. 16.12).1 := 0.. 50x-i * i- 0.2X/sin(x)0г 0.996,(\ 'Аi0АV/510х10 .— К .Рис. 16.12. Изменение диапазона оси х3. Пользуясь клавишами управления курсором и клавишами <BackSpace> и<Del>, удалите содержимое поля.4.