41758

Построение графиков функций. Изучение графических возможностей пакета MS Excel

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Приобретение навыков построения графика функции на плоскости средствами пакета. Построить график функции см. В ячейку В1 вводится значение функции вычисляемое по формуле =1^213^1 3. Для построения графика функции лучше выбрать точечную диаграмму со значениями соединенными сглаживающими линиями без маркеров.

Русский

2013-10-25

362.94 KB

25 чел.

Практическая работа № 3. Построение графиков функций

Цель работы: Изучение графических возможностей пакета MS Excel. Приобретение навыков построения графика функции на плоскости средствами пакета.

ПРИМЕР 4.1. Построить график функции (см. рис. 4.1):

  1.  Определим функцию f(x). Для этого в ячейки А1:А21 необходимо ввести значение аргумента при помощи автозаполнения, в данном случае с шагом 0,5. В ячейку В1 вводится значение функции, вычисляемое по формуле =(A1^2*(A1+3))^(1/3). Ячейки В2:В21 заполняются копированием формулы из ячейки В1.
  2.  Далее выделим диапазон А1:В21 и воспользуемся "Мастером диаграмм". Для построения графика функции лучше выбрать точечную диаграмму, со значениями, соединенными сглаживающими линиями без маркеров. Чтобы график получился выразительным, можно определить промежуток изменения аргумента, увеличить толщину линий, выделить оси координат, нанести на них соответствующие деления, сделать подписи на осях и вывести заголовок.

Рис. 4.1

ПРИМЕР 4.2. Построить график функции:

При построении этого графика следует обратить внимание на область определения функции. В данном случае функция не существует при обращении знаменателя в ноль.

 

Следовательно, при определении значений аргумента следует помнить, что при(-2) функция не определена. На рис. 4.2. видно, что значение аргумента задано в два этапа, не включая (-2) с шагом 0,2.

Рис. 4.2

ПРИМЕР 4.3. Построить график функции:

Определение значения аргумента следует провести в два этапа. Например, от -5 до -1, а затем от 1 до 5,с шагом 0,1.

ПРИМЕР 4.4.

Построить график функции:

При построении этого графика следует использовать функцию ЕСЛИ. Например, в ячейке А7 (см. рис. 4.3) находится начальное значение аргумента, тогда в ячейку В7 необходимо ввести формулу:

=ЕСЛИ(A7<0;1+A7;ЕСЛИ(A7>=1;A7^2;EXP(A7))).

Рис. 4.3

ПРИМЕР 4.5. Изобразите линию, заданную неявно уравнением:

4y2 +5x2 - 20=0.

Заметим, что заданная уравнением f(x,y)=0 функция описывает кривую линию под названием эллипс. Это можно доказать, если произвести элементарные математические операции:

В связи с тем, что линия задана неявно, для ее построения необходимо разрешить заданное уравнение относительно переменной y:

После проведенных преобразований можно увидеть, что линию f(x,y) можно изобразить, построив графики двух функций в одной графической области.

  и  

Перед построением определим ОДЗ функций f1(x) и f2(x).

Поскольку эти функции содержат в числителе выражение под знаком квадратного корня, то обязательным условием их существования будет выполнение следующего неравенства:

Теперь перейдем к построению графика.

Для этого в диапазон А3:А43 введем значения аргумента (от -2 до 2 с шагом 0,1).

В ячейку В3 введем формулу для вычисления значений функции f1(x) :

=КОРЕНЬ(20-5*$A3^2)/2.

А в ячейку С3 для вычисления значений функции f2(x):

= - КОРЕНЬ(20-5*$A3^2)/2.

Далее скопируем эти формулы до В43 и С43 соответственно (см. рис. 4.4).

 

Рис. 4.4

Затем выделим диапазон А3:С43 и воспользовавшись "Мастером диаграмм", построим графики функций f1(x) и f2(x) в одной графической области (см. рис. 4.5).

Рис. 4.5

ПРИМЕР 4.6. Изобразите линию заданную неявно:

Данное уравнение описывает линию под названием гипербола. Разрешим его относительно переменной y:

Найдем ОДЗ функций f1(x) иf2(x):

 

Проведенные исследования показывают, что для построения графика необходимо значения аргумента задавать в два этапа, т.к. в диапазоне от -2 до 2 функция не определена (см. ПРИМЕР 4.2 и 4.3).

Задание значений функций f1(x)f2(x) и построение графика выполняется так же, как в ПРИМЕРЕ 4.5. Результаты представлены на рис. 4.6. и 4.7.

 

Рис. 4.4

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

ЗАДАНИЕ 4.1. Построить график функции f(x).

f(x)

f(x)

f(x)

1

11

21

2

12

22

3

13

23

4

14

24

5

15

25

6

16

26

7

17

27

8

18

28

9

19

29

10

20

30

ЗАДАНИЕ 4.2. Построить график функции f(x).

f(x)

f(x)

f(x)

1

11

21

2

12

22

3

13

23

4

14

24

5

15

25

6

16

26

7

17

27

8

18

28

9

19

29

10

20

30

ЗАДАНИЕ 4.3. Построить график функции f(x).

f(x)

f(x)

f(x)

1

11

21

2

12

22

3

13

23

4

14

24

5

15

25

6

16

26

7

17

27

8

18

28

9

19

29

10

20

30

ЗАДАНИЕ 4.4. Изобразите линии заданные неявно уравнением f(x,y)=0.

f(x)

f(x)

f(x)

1

11

21

2

12

22

3

13

23

4

14

24

5

15

25

6

16

26

7

17

27

8

18

28

9

19

29

10

20

30


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19023. Временное уравнение Шредингера. Общее решение уравнения Шредингера в случае ста-ционарного гамильтониана. Стационарные состояния 380 KB
  Лекция 5 Временное уравнение Шредингера. Общее решение уравнения Шредингера в случае стационарного гамильтониана. Стационарные состояния. Плотность потока вероятности Как следует из постулатов квантовой механики волновая функция удовлетворяет уравнению Шрединг
19024. Зависимость средних от времени. Интегралы движения. Законы сохранения и симметрии. Сохранение четности 614 KB
  Лекция 6 Зависимость средних от времени. Интегралы движения. Законы сохранения и симметрии. Сохранение четности Эволюция квантовой системы во времени определяется временным уравнением Шредингера 1 Поскольку это уравнение является уравнением первого пор...
19025. Общие свойства стационарных состояний одномерного движения для дискретного спек-тра. Квантование энергии в потенциале притяжения. Осцилляционная теорема 1.32 MB
  Лекция 7 Общие свойства стационарных состояний одномерного движения для дискретного спектра. Квантование энергии в потенциале притяжения. Осцилляционная теорема Пусть потенциальная энергия частицы зависит только от координаты : Тогда поскольку потенциальн
19026. Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма. Спектр, стационарные состоя-ния, разложения по собственным функциям гамильтониана, средние 434.5 KB
  Лекция 8 Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма. Спектр стационарные состояния разложения по собственным функциям гамильтониана средние Пусть потенциальная энергия частицы равна бесконечно глубокая потенциальная яма шириной см. рисунок. Най...
19027. Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции (решение в виде ряда) 615.5 KB
  Лекция 9 Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции решение в виде ряда Одномерным гармоническим осциллятором называется частица движущаяся в потенциале где масса частицы число имеющее размерность сек1 в случае классического движения ча
19028. Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции (решение с помощью операторов рождения и уничтожения) 1.04 MB
  Лекция 10 Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции решение с помощью операторов рождения и уничтожения Сегодня мы рассмотрим другой способ решения задачи о гармоническом осцилляторе. Вопервых этот способ и сам по себе поучительный а вовторых ...
19029. Вычисления с осцилляторными функциями 156 KB
  Лекция 11 Вычисления с осцилляторными функциями В различных задачах связанных с гармоническим осциллятором приходится вычислять интегралы типа или 1 где собственные функции гамильтониана осциллятора везде в этой лекции под будет подразумеваться б...
19030. Общие свойства стационарных состояний одномерного движения в случае непрерывного спектра. Прохождение потенциальных барьеров 334 KB
  Лекция 12 Общие свойства стационарных состояний одномерного движения в случае непрерывного спектра. Прохождение потенциальных барьеров Рассмотрим теперь решения уравнения Шредингера отвечающие непрерывному спектру собственных значений. Эти решения не затухают п...
19031. Момент импульса: операторы, коммутационные соотношения, решение уравнений на собственные значения 2.33 MB
  Лекция 13 Момент импульса: операторы коммутационные соотношения решение уравнений на собственные значения В классической механике момент импульса частицы определяется как поэтому моменту импульса в квантовой механике отвечает оператор 1 где и опер