Практическое занятия по предмету "Информационные технологии в технических системах"

Построение графиков.
Возможно построение следующих типов графиков:
1. Линейный (в прямоугольных и полярных координатах).
2. Линии уровня поверхности.
3. Поверхность.
4. Столбиковая диаграмма.
5. Точечный и векторный графики поверхности.
Для построения любого графика необходимо сначала определить на листе все данные, необходимые для построения, затем вставить на лист соответствующий графический регион и связать его с отображаемыми данными. Для вставки графического региона можно использовать соответствующие кнопки панели Graph либо выбрать требуемый пункт в верхнем меню Insert\Graph (или Вставка\График). Связь с отображаемыми данными производится путем указания этих данных в позициях ввода графического региона.
Для регионов линейных графиков заполняются две основные позиции ввода - слева и снизу от графика.



а) б)
Рис. 1. Вид региона для линейного графика до (а) и после (б) заполнения одной из основных позиций ввода
В нижней позиции 2 указывается выражение, определяющее значения абсцисс графика. Выражение - имя последовательности, вектора или обычной переменной. Может быть несколько выражений через запятую. При необходимости можно указать в дополнительных позициях 3 и 4 минимальное и максимальное значения.
В позиции 1 указывается выражение, определяющее значения ординат графика. Можно перечислить несколько выражений через запятую - в этом случае будет построено несколько графиков в одних координатах. Выражения обычно являются функциями от аргумента, указанного в позиции 2. Тем не менее, могут быть построены и графики от двух функций заданных параметрический, в этом случае в позициях 1 и 2 указываются имена этих функций
Для создания декартового графика:
Установить визир в пустом месте рабочего документа. Выбрать команду Insert Graph  Х-У Plot, или нажать комбинацию клавиш Shift+@, или щелкнуть кнопку панели Graph. Появится шаблон декартового графика.
Введите в средней метке под осью Х первую независимую переменную, через запятую – вторую и так до 10, например х1, х2, …
Введите в средней метке слева от вертикальной оси Y первую независимую переменную, через запятую – вторую и т. д., например у1(х1), у2(х2), …, или соответствующие выражения.
Щелкните за пределами области графика, что бы начать его построение.
Результаты построения двухмерных графиков представлены на рис. 2
.

Рис. 2. Графическая область в декартовой системе координат

_{Возможно построение графика в полярной системе координат с использованием шаблона обычного графика в прямоугольн}ой системе координат. Для этого нужно по оси X установить R(W) · cos(W), а по оси Y – R(W) · sin(W).




Р ис. 3

Для построения графика поверхности можно воспользоваться двумя способами:1 Если вам надо только посмотреть общий вид поверхности, то MathCAD предоставляет возможность быстрого построения подобных графиков. Для этого достаточно определить функцию f(x,y) и выполнить команду Insert –> Graph –> Surface Plot или нажать соответствующую кнопку наборной панели Graph (сочетание клавиш [Ctrl+7]). В появившейся графической области под осями на месте шаблона для ввода надо указать имя (без аргументов) функции. MathCAD автоматически построит график поверхности. Независимые переменные x и y принимают значения из промежутка [–5,5]. График приведен ниже.

g (x,y):= -

Рис.4
При необходимости этот промежуток может быть уменьшен или увеличен. Для этого необходимо выделить график и воспользоваться командой Format –> Graph –> 3D Plot или щелкнуть ПРАВОЙ кнопкой мыши по выделенному графику и в контекстном меню выбрать команду Format. В появившемся окне 3-D Plot Format на вкладке QuickPlot Data можно установить другие параметры изменения независимых переменных x и y. Format.

Рис. 5
Построение трехмерного графика в виде гистограммы, представляющей собой трехмерные столбики, высота которых определяется значениями координаты Z(x,y). Подобные графики широко применяются при представлении сложных статистических данных, например представленных тремя независимыми переменными. Пример построения такой гистограммы показан ниже

рис. 6