Рефераты. Графические системы. Grapher

Графические системы. Grapher

План

1. Введение…………………………………………………………………..стр. 3

2. Общая характеристика программы……………………………………...стр. 4

3. Использование встроенного калькулятора……………………………...стр. 5

3.1. Решение системы уравнений и неравенств…………………….стр. 6

4. Применения, связанные с темой «Теория пределов. Дифференцирование функций одной переменной»……………………………………………….стр. 7

5. Применения, связанные с темой «Исследование функций с помощью производной»………………………………………………………………...стр. 9

6. Применения, связанные с темой «Аналитическая геометрия на плоскости»…………………………………………………………………..стр. 11

7. Применения, связанные с темой «Интегральное исчисление функций одной переменной»…………………………………………………………стр. 12

8. Применения, связанные с темой «Ряды»……………………………….стр. 13

9. Применения, связанные с темой «Теория вероятностей и математическая статистика»………………………………………………………………….стр. 15

10. Заключение……………………………………………………………...стр. 17

11. Список литературы……………………………………………………..стр. 18

 

 

 

 

 

 

 


Введение

Grapher - это программа для построения и обработки графиков. При таком маленьком размере программа имеет невообразимо много функций и возможностей. Также хочется отметить практически полную безошибочность и удобство в использовании.

Программа умеет:
1)
 Строить графики уравнений, функций, неравенств, уравнений с параметром и др.
2) Поддерживаются прямоугольная и полярная система координат
3) Также можно строить график по таблице (создается внутри программы или вводится из файла)
4) Позволяет обрабатывать графики: производная, интеграл, экстремумы, нули функции, касательные, пересечения, аппроксимация.
5) График можно сохранить в виде рисунка, документа Grapher( *.agr) или таблицы
6) Есть стандартные функции масштабирования, поиска, выделения цветом и т.д. В результате мы получаем незаменимую программу для построения и обработки графиков, т.е. для школьников 10-11 класса и всех остальных тоже.













Мощная и простая в использовании программа для построения графиков и их анализа. Поддерживает построение графиков функций вида Y(x), X(y), в полярных координатах, заданных параметрическими уравнениями, графиков таблиц, неявных функций (уравнений) и неравенств. До 100 графиков в одном окне. Вычислительные возможности: регрессионный анализ, нахождение нулей и экстремумов функций, точек пересечения графиков, нахождение производных, уравнений касательных и нормалей, численное интегрирование. Большое количество параметров графиков и координатной плоскости. Имеет возможности печати, сохранения и копирования графиков в виде рисунков, многодокументный настраиваемый интерфейс. Программа построена на идеологии многодокументного интерфейса и работает под Windows 95/98/NT. Поддерживает русский интерфейс. Пользователи из России могут в некоммерческих целях использовать программу бесплатно. Действительно: удобно, просто и понятно. И возможностей много... В частности, может сохранять графики в EMF формате. На домашней странице доступно несколько дополнительных языковых модулей, помимо русского и английского. В настоящее время имеется достаточное число компьютерных программ, предназначенных для построения на плоскости графиков функций, заданных математическими формулами. Они используются как для научных, так и для образовательных целей. Данный реферат посвящен графопостроителю Advanced Grapher, обладающему широкими дополнительными возможностями. Здесь указаны разнообразные применения программы Advanced Grapher в курсе высшей математики в технических вузах, в основном в качестве виртуальной моделирующей среды. Реализация этих предложений внесла бы определенный вклад в дело подготовки студентов к интенсивному использованию математических методов в своей практической и научной деятельности, к применению современных программных средств и информационных технологий для инженерных расчетов и графических построений.

Общая характеристика программы.

Программа Advanced Grapher позволяет не только строить разнообразные графики на плоскости, но и проводить исследование функций, находить приближенно корни алгебраического уравнения и точки экстремума функции одной переменной, получать аналитическое выражение для производной, выполнять численное интегрирование, графически решать неравенства, осуществлять регрессионный анализ и т.д. Автор программы - Михаил Серпик. Она имеет русский интерфейс ( Help – на английском языке), свободно распространяется в России. Скачать программу можно с сайта #"#">#"1.files/image003.gif">в отдельной точке с помощью кнопки Вычисление функций или же вычислить значения такой функции с некоторым шагом с помощью кнопки Таблица значений. Можно также нажать кнопку Добавить график таблицы и заполнить таблицу значений x и y тем или иным способом, затем по таблице построить график функции (в виде ломаной, ломаной с узлами, отдельных точек, сглаженной кривой). Программа Advanced Grapher позволяет также выделить и увеличить нужную прямоугольную область на построенном чертеже (используется кнопка Выбрать интервал на панели инструментов), эту операцию можно повторить несколько раз. С помощью кнопки Трассировка можно вывести значение функции в дискретном наборе точек данного графика, а с помощью кнопки Добавить метку можно делать надписи, установив указатель в место надписи.

Оставаясь в рамках функциональных возможностей программы Advanced Grapher, сравним ее, например, с универсальными пакетами Mathcad или MatLAB. Безусловно, что  легче освоить и удобнее использовать в повседневной практике программу Advanced Grapher, чем эти пакеты. В то же время ознакомиться с современными математическими пакетами желательно. Среди графопостроителей стоит отметить программу Graph Plotter . Ранняя версия 1.0 имеет русский интерфейс и распространяется свободно в России. Большинство функциональных возможностей Graph Plotter совпадает с возможностями Advanced Grapher, часть – дополняет, часть – отсутствует. Среди дополнительных возможностей программы Graph Plotter интересны следующие. Она позволяет вычислять пределы функций, автоматически строить график функции вместе с асимптотами и отмеченными точками экстремума и точками разрыва. Для выделенной в списке функции выдаются результаты ее анализа (уравнения наклонных и вертикальных асимптот, координаты точек максимума и точек минимума, а также точек разрыва).

Использование встроенного калькулятора.

Калькулятор программы Advanced Grapher появляется (или исчезает) в левой части основного окна, если нажать кнопку Калькулятор на панели инструментов. Калькулятор имеет три основных назначения.

  1. Арифметические вычисления проводятся следующим образом: надо установить курсор в поле калькулятора, набрать с клавиатуры числовое выражение (например, 8-6 или ln(2) ) и нажать клавишу Enter. При этом в следующей строчке появится ответ в виде: =2 или =0,6931471706. Другие примеры см. на рис.1.
  2. С помощью калькулятора можно определить, истинно или ложно неравенство или равенство двух чисел. Используются клавиши: < (это означает меньше), > (больше), = (равно); или пары клавиш, набираемых без пробела: < = (меньше или равно), > = (больше или равно), < > (неравно). Надо набрать с клавиатуры исследуемое неравенство, например, 23^2<5, и нажать клавишу Enter. При этом в следующей строчке появится ответ: =0 (т.е. неравенство ложно). Другой пример: набрать 43>=12 и нажать клавишу Enter, при этом в следующей строчке появится ответ: =1 (т.е. неравенство истинно).
  3. Можно выполнять логические операции умножения, сложения и отрицания (их обозначения при наборе с клавиатуры and, or, not), в качестве операндов берутся 1 (истина) и 0 (ложь). Например, в поле калькулятора набрать 1 and0 и нажать клавишу Enter. При этом в следующей строчке появится ответ: =0 (т.е. ложно). Или набрать not0 и нажать клавишу Enter. При этом в следующей строчке появится ответ: =1 (т.е. истинно). Можно набирать и сложные логические выражения: (1 and0) and(1 or0) и т.д. Так мы можем составить таблицу истинности для сложного высказывания, зависящего от нескольких простых высказываний.

Рис 1. Примеры выполнения действий на калькуляторе

Решение системы уравнений и неравенств.

Пусть надо решить графически систему из двух неравенств: >0, . Первый способ. Можно решить систему, последовательно строя область решений для каждого неравенства и взять затем пересечение этих областей. Для этого сначала нажать кнопку Добавить функцию, выбрать в диалоговом окне вместо опцию « <|=|>0 уравнение или неравенство», ввести в поле Формула одно из неравенств, выбрать способ штриховки и цвет области решений неравенства; аналогично для второго неравенства, но штриховку взять другую. При этом граничную линию придется строить отдельно. В результате построений наглядно будет видна область решений системы неравенств.

Второй способ (с помощью оператора логического умножения and). Надо нажать кнопку Добавить функцию, в диалоговом окне выбрать вместо опцию « <|=|>0 уравнение или неравенство», ввести в поле Формула выражение вида ( ^2>0) and( <= y ) и выбрать >0 вместо =0. В результате получится область решений системы (см. рис. 2). Но при этом граничная линия не отобразится. Ее для наглядности надо построить отдельно как обычно, причем на вкладке дополнительные свойства надо указать пределы изменения переменных.

Аналогичные построения выполняются и для других систем из уравнений и неравенств.

Рис.2. Решение системы неравенств с помощью логического умножения

Применения, связанные с темой «Теория пределов. Дифференцирование функций одной переменной».

Перечислим те действия в программе Advanced Grapher, которые можно использовать в учебном процессе по дисциплине «Математика» в техническом вузе. После знака \\ здесь и далее указаны соответствующие конкретные области применения.

Страницы: 1, 2



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.