Как объединить два графика в mathcad

GeekBrains

Графика в MathCad.

Математический пакет MathCad, кроме больших вычислительных возможностей содержит эффективную систему отображения графической информации, благодаря которой пользователь имеет возможность представить в своем документе 2D графики, построенные в декартовой и полярной системе координат, 3D графики, представленные в виде поверхностей, диаграмм, векторных полей, фазовых портретов.

Задание 1. Используя команду ВставкаМатрица создать матрицу Q размером 66, заполнить ее произвольно и отобразить графически с помощью команды ВставкаГрафикПоверхности.

Задание 2. Построить график поверхности (Поверхности) и карту линий уровня (Контурный) для функции двух переменных

, двумя способами:

С помощью функции CreateMesh (сетка размером 40  40, диапазон изменения t от –5 до 5,  — от 0 до 2).

Create­Me­sh(F (или G, или f1, f2, f3), x0, x1, y0, y1, xgrid, ygrid, fmap) — создает сетку на поверхности, определенной функцией F. x0, x1, y0, y1 – диапазон изменения переменных, xgrid, ygrid – размеры сетки переменных, fmap – функция отображения. Все параметры, за исключением F, — факультативные.

Задав поверхность математически, для этого:

Определить функцию X(t,)

Задать на осях переменных t и  по 41 точке i:=0..40 j:=0..40

для переменной ti со значениями, изменяющимися от -5 до 5 с шагом 0.25 ti := 5 + 0.25 i, а для переменной j — от 0 до 2 с шагом /20 j := /20 j.

Определить матрицу Мi j := X(ti,j) и отобразить ее графически.

С помощью команды Формат контекстного меню вызвать диалоговое окно “Формат 3-D графика” и изменить:

характеристики просмотра (ОбщееВидВращение, Наклон),

цвета и линии поверхности (Внешний ВидСвойства линии, Свойства заливки),

параметры осей (Оси),

вид заголовка графика (Название).

Построить график поверхности .

1 Способ

Сетка размером 20  20, диапазон изменения x от –1 до 1, y — от -1.5 до 1.5.

2 Способ

Задание 3. Отобразить графически пересечение поверхностей и. Матрицы для построения поверхностей задать с помощью функцииCreateMesh, значения факультативных параметров не указывать. Выполнить однотонную заливку для поверхностей, выбрав из контекстного меню команду Формат. Также из контекстного меню выбрать эффекты Туман, Освещение, Перспектива.

MathCAD имеет встроенную переменную FRAME, чье единственное назначение — управление анимациями:

Создайте объект, чей вид зависит от FRAME.

Убедитесь, что установлен режим автоматического расчета (Математика Автоматическое Вычисление).

Выберите Вид Анимация для вызова одноименного диалогового окна.

Заключите в выделяющий пунктирный прямоугольник часть рабочего документа, которую нужно анимировать.

Установите нижние и верхние границы FRAME (поля От: и До:).

В поле Скорость введите значение скорости воспроизведения (кадров/сек).

Выберите Анимация. Сейчас анимация только создается.

Сохраните анимацию как АVI файл (Сохранить как).

Воспроизведите сохраненную анимацию Вид Воспроизведение.

Используя переменную FRAME и команду Вид Анимация, создать анимационные клипы с помощью данных приведенных в Таблице.

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКОВ В СИСТЕМЕ MATHCAD

Система MathCAD — пакет, предназначенный, для проведения математических расчетов, который содержит текстовый редактор, вычислитель, графический процессор.

Mathcad был задуман и первоначально написан Алленом Раздовом из Массачусетского технологического института (MIT), соучредителем компании Mathsoft, которая с 2006 года является частью корпорации PTC (ParametricTechnologyCorporation).

Mathcad имеет простой и интуитивный для использования интерфейс пользователя. Для ввода формул и данных можно использовать как клавиатуру, так и специальные панели инструментов.

Mathcad также используется в сложных проектах, чтобы визуализировать результаты математического моделирования, путем использования распределённых вычислений и традиционных языков программирования. Mathcad часто используется в крупных инженерных проектах

GeekBrains

Существует три способа построения графиков в системе MathCAD:

  • — позиция Главного меню Вставка (Insert), выбрать команду График (Graph) и в раскрывающемся списке — тип графика;
  • — выбрать тип графика на наборной панели График (Graph), которая включается кнопкой на панели Math;
  • — воспользоваться быстрыми клавишами ( они предусмотрены не для всех типов графиков).

X-Y Plot (X-Y Зависимость) клавиша [@]

Служит доля построения графика функции y=f(x) в виде связанных друг с другом пар координат (xi,yi) при заданном промежутке изменения для i.

Polar Plot (Полярные координаты)клавиши [Ctrl+7]

Служит для построения графика функции r(q), заданной в полярных координатах, где полярный радиус r зависит от полярного угла q.

Surface Plot (Поверхности) клавиши [Ctrl+2]

Служит для представления функции z=f(x,y) в виде поверхности в трехмерном пространстве. При этом должны быть заданы векторы значений xi и yj), а также определена матрица вида Ai,j=f(xi,yj). Имя матрицы A указывается при заполнении рамки-шаблона. С помощью этой команды можно строить параметрические графики.

Contour Plot (Контурный график)

Строит диаграмму линий уровня функции вида z=f(x,y), т.е. отображает точки, в которых данная функция принимает фиксированное значение z=const.

3D Scatter Plot (3D Точечный)

Служит для точечного представления матрицы значений Ai,j или отображения значений функции z=f(x,y) в заданных точках. Эта команда может также использоваться для построения пространственных кривых.

3D Bar Plot (3D Диаграммы)

Служит для представления матрицы значений Ai,j или отображения значений функции z=f(x,y) в виде трехмерной столбчатой диаграммы.

Vector Field Plot (Поле векторов)

Служит для представления двухмерных векторных полей V=(Vx, Vy). При этом компоненты векторного поля Vx и Vy должны быть представлены в виде матриц. При помощи этой команды можно построить поле градиента функции f(x,y).

Mathad предоставляет нам несколько вариантов построения графиков, что очень удобно. Варианты их использования зависят от цели и сложности поставленных задач.

Построение графиков функций в системе Mathad

Построим график функции y=x^2

график функции у(х)=х^2

Рисунок 15- график функции у(х)=х^2

Построим график полярных координат с=2б

график полярных координат с=2б

Рисунок 16 — график полярных координат с=2б

D-график

Рисунок 17 — 3D-график

Построение точечного 3D-графика

Точечный 3D-график

Рисунок 18 — Точечный 3D-график

D-фигура вращения

Рисунок 19- 3D-фигура вращения

Рассмотрев несколько графиков функций в Mathсad, можно сделать вывод о том, что для студентов вузов, Mathcad,как способ изображение графиков является самой универсальной и простой в использовании системой компьютерной математики.

GeekBrains

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *