БСМП_Лаб№4
.docxМИНИСТЕРСТВО 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»
(МТУСИ)
Кафедра «Информатика»
Лабораторная работа №4
«Построение двумерных и трехмерных графиков»
по дисциплине
«Базовые средства математических пакетов»
Выполнил: студент гр. БСТ2106
Вариант №7
Проверил: доц. Шакин В.Н.
Москва, 2021 г.
Лабораторная работа №4
«Построение двумерных и трехмерных графиков»
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.
Индивидуальное задание
Результат выполнения первого задания
--> // Сессия командного окна для выполнения задания 1:
--> // Практическое занятие 1.4 по теме
--> // «Визуализация результатов вычислений»
--> // Вариант 3, задание 1
--> // Выполнила: Студент группы БCТ2106 Загребин М.А.
--> // Вызов сценария Pr1_4_1.sce
--> // и построение графиков функции одной переменной
-->
--> exec('C:\Users\Максим \Desktop\Pr1_4_1.sce', 0);
ans =
Handle of type "Legend" with properties:
========================================
parent: Axes
children: []
visible = "on"
text = ["Функция f1(x)";"Функция f2(x)"]
font_style = 6
font_size = 1
font_color = -1
fractional_font = "off"
links = ["Polyline";"Polyline"]
legend_location = "in_upper_right"
position = [0.6493853,0.1325]
line_width = 0.1
line_mode = "on"
thickness = 1
foreground = -1
fill_mode = "on"
background = -2
marks_count = 3
clip_state = "off"
clip_box = []
user_data = []
tag = ""
Содержимое сценариев первого задания снабжённое комментариями:
// 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=-5:0.5:5;
// Вычисление вектора значений функции f1(x)
function y=f1(x)
y=sin(x)-3^(1./2).*cos(x)+4.*x-4
endfunction
// Графическое окно 1
plot(x,f1);
// График функции f1(x)
// Описание функции f2(x)
function y=f2(x)
y=x-1./(3+sin(3.6.*x))
endfunction
// Определение вектора значений аргумента для функции f2(x)
t=[0.2:0.2:5];
// Оформление линий и маркеров и новое построение графика f1(x)
plot(x,f1(x),'LineStyle','--','Color','red',...
'Thickness',3,'Marker','s','MarkerEdgeColor','b',...
'MarkerFaceColor','y','MarkerSize',10);
// 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 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 сценарияPr1_4_1.sce
График первого задания
Результат выполнения второго задания
//Сессия Командного окна задания 2:
// Практическое занятие 1.4 по теме
// «Визуализация результатов вычислений»
// Вариант 7, задание 2
// Выполнила: Студент группы БСТ2106 Загребин М.А.
// Построение различных видов графиков функции двух переменных
// zM = (xM.^2-2.*yM.^2-sin(xM+yM).^2-0.5.*exp.^xM.*sin(yM))
// Формирование двух матриц xM и yM
[xM, yM] = meshgrid(-4 : 4, -4 : 4)
xM =
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
-4. -3. -2. -1. 0. 1. 2. 3. 4.
yM =
-4. -4. -4. -4. -4. -4. -4. -4. -4.
-3. -3. -3. -3. -3. -3. -3. -3. -3.
-2. -2. -2. -2. -2. -2. -2. -2. -2.
-1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1. -1.
0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.
1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.
2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2.
3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3.
4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4.
// Формирование матрицы zM
deff('k = f(x, y)', 'k =x.^2-2.*y.^2-sin(x+y).^2-0.5.*exp.^x.*sin(y)’);
zM = f(xM, yM)
zM =
834.63427 664.12118 477.20585 301.4112 120.
654.63427 529.12118 387.20585 256.4112 120.
474.63427 394.12118 297.20585 211.4112 120.
294.63427 259.12118 207.20585 166.4112 120.
114.63427 124.12118 117.20585 121.4112 120.
-65.365729 -10.878815 27.205845 76.4112 120.
-245.36573 -145.87882 -62.794155 31.4112 120.
-425.36573 -280.87882 -152.79415 -13.5888 120.
-605.36573 -415.87882 -242.79415 -58.5888 120.
// Формирование векторов xM и yM
x2 = -4 : 4; y2 = -4 : 4;
// Построение двумерных графиков
scf(1); mesh(xM, yM, zM)
// Сетчатый график (окно 1)
scf(2); plot3d(x2, y2, zM)
// График точек, соединенных отрезками прямых (окно 2)
scf(3); surf(xM, yM, zM)
// График сплошной поверхности (окно 3)
scf(4); contour(x2, y2, zM, 7)
// График контурных линий (окно 4)
Графики Второго задания
Сетчатый
график (окно 1)
График точек, соединенных отрезками прямых (окно 2)
График сплошной поверхности (окно 3)
График контурных линий (окно 4)