Построение графиков в Mathcad

Система MathCAD позволяет строить различные графики. Для примера построим график в декартовых координатах, как наиболее употребляемый.

Для того, чтобы построить в декартовых координатах необходимо:

1. Задать функцию, график которой мы будем строить.
2. Выбрать на соответствующей панели график в декартовых координатах, при этом поместив крестик-указатель ниже введенной функции.
3. На появившихся осях, непосредственной под осью абсцисс необходимо ввести имя переменной, которая будет играть роль изменяемого параметра. Слева от оси ординат необходимо ввести имя функции, график которой необходимо отобразить.
4. После заполнения всех нужных плейсхолдеров необходимо щелкнуть мышкой в любом другом месте документа и график будет построен автоматически.

Если щелкнуть правой кнопкой мыши на графике и выбрать пункт «Формат», то появится окно форматирования графика, где для каждой оси графика в отдельности можно установить различные свойства, такие как: логарифмическая шкала, отображение линий масштабной сетки, нанесение асимптот ( show markers ) и т.д.

Так же существует возможность отображения нескольких графиков на одной диаграмме. Для этого необходимо после имени первой функции, слева от оси ординат, через запятую записать имя следующей. Главный недостаток такого способа как раз вытекает из того, что здесь единая система координат, а значит масштаб подгоняется под величину с наибольшими значениями в положительной или отрицательной областях. Из-за этого величины, имеющие существенно меньшие значения, могут теряться на графика.

Вот, например, тот же график, но в формуле напряжения у косинуса множитель не 5, а 50. Линия тока практически превращается в прямую:

Для построения графиков функций одной переменной необходимо выполнить следующие шаги:

• щелкнуть мышью в том месте, где нужно создать график;
• обратиться к пункту Вставка , командам График – Х-У Зависимость. В рабочем документе создается пустой график с шестью полями ввода;

Другие четыре поля используются для выбора границ на осях координат.

Для создания трехмерного графика (графика функции двух переменных) необходимо щелкнуть на одной из следующих кнопок палитры Графика с изображением требуемого типа графика. В документе появится шаблон графика с тремя осями и пустым полем. В это поле вводится либо имя массива, либо имя функции двух переменных. В первом случае предварительно необходимо сформировать матрицу из значений функции в узлах прямоугольной сетке. Во втором случае предварительно надо описать функцию от двух переменных.

Окно форматирования трехмерных графиков вызывается аналогично и имеет ряд вкладок:

• общие – установка общих параметров форматирования;
• ось – установка параметров форматирования координатных осей;
• вид – установка вида графика;
• освещение – задание условий освещения и выбор схемы освещения;
• название – задание титульных надписей и их параметров;
• основание – установка параметров форматирования граней;
• особый – задание специальных эффектов форматирования;
• дополнительно – установка дополнительных параметров;
• данные QuickPlot – параметры быстрого построения графика.

Для отрисовки векторного поля ( в каждой точке такого поля задается не скалярная величина, а вектор с двумя проекциями ) необходимо :

• вычислить две матрицы ( первая содержит проекции вектора на ось Х, вторая на ось У ) или сформировать комплексную матрицу;
• обратиться к пункту меню Graphics , команде Create Vector Field Plot ;
• заполнить в нижней части появившегося шаблона поле, введя туда имена двух вещественных массивов или имя одного комплексного массива.