4. Построение графиков

Графические области делятся на двумерные графики, трехмерные графики и импортированные графические образы.

Двумерный (декартов) график строится, как правило, в три шага:

• задание вида функций одной переменной;

• формирование вектора значений аргумента (задание диапазона его изменения);

• построение графика.

Третий шаг, в свою очередь, состоит опять из нескольких шагов.

• Рисование заготовки графика (прямоугольника с черными квадратиками у левой и нижней сторон). Заготовка графика появляется в отмеченном курсором месте (разумно выбирать пустое место рабочего документа) после того, как пользователь выберет соответствующую команду в меню Вставка (Insert) График (Graph)  Х-У график (X-Y plot), или нажмет комбинацию клавиш Shift + @, или щелкнет кнопку панелиГрафики.

• Заполнение пользователем двух черных квадратиков заготовки графика («вакантных мест») именем функции (или вектора) и именем аргумента. Если функций (или независимых переменных) больше одной, то их имена вводятся через запятую. В заготовке есть и другие черные квадратики, которые можно не заполнять.

Параметры графика задаются стандартными по умолчанию. Для их изменения двойным щелчком ЛКМ по области графика (или одинарным щелчком правой кнопкой мыши – (ПКМ) по той же области) вызывается соответствующее диалоговое окно формата (рис. 6), имеющее четыре вкладки, каждая из которых содержит свой набор опций для управления параметрами осей, масштабом и формой представления графических зависимостей. В последних версиях программы появились некоторые дополнительные возможности, которые не отражены на рис. 6.

Размеры графика изменяются обычной протяжкой, принятой в среде Windows, а перемещение графика по документу производится при нажатой ЛКМ в рамках обычной технологии. При этом указатель мыши наведенный на любую сторону рамки (кроме маркеров) превращается в черную ладошку.

Рис. 6. Диалоговое окно форматирования графика

Для того, чтобы уточнить координаты точки графика необходимо ПКМ вызвать контекстное меню и использовать из него пункт Масштаб (появится диалоговое окно “X-Y Zoom”) для увеличения части графика в области интересующей точки. Далее следует выбрать из меню пункт «Трассировка» (появится диалоговое окно “X-Y Trace”) и нажать внутри чертежа ЛКМ, переместив указатель на точку, чьи координаты нужно увидеть. Пример построения графика иллюстрирует фрагмент MathCAD документа, который представлен на рис. 7.

Если функция зависит не от одного, а от двух аргументов, то график ее будет представлять собой не линию, а поверхность. Для построения трехмерных графиков в пакете MathCAD необходимо предварительно задать матрицу значений ее аргументов и соответствующих величин функции. Для организации такой матрицы удобным представляется использование функции CreateMesh которая является функцией семи аргументов. Первый представляет собой имя функции, второй, третий и четвертый, пятый – начало и конец диапазонов изменения первого и второго аргументов, соответственно, шестой и седьмой – число линий сетки для каждого из аргументов функции. Затем необходимо вызвать заготовку графика из панели Graph/SurfacePlot и вставить имя созданной матрицы в place holder, имеющийся в заготовке графика.

Рис. 8 иллюстрирует фрагмент документа MathCAD, который связан с построением двумерных графиков.

Рис. 7. Пример построения двумерных графиков в пакете MathCAD.

Рис.8. Пример построения трехмерных графиков в пакете MathCAD.