13.8.6. Графическая функция phaseportrait
Графическая функция phaseportrait служит для построения фазовых портретов по результатам решения одного дифференциального уравнения или системы дифференциальных уравнений deqns. Она задается в виде:
phaseportrait(deqns, vars,trange,inits,o)
При задании уравнений достаточно указать их правые части. На рис. 13.58 представлен пример применения функции phaseportrait для решения системы из трех дифференциальных уравнений первого порядка.
Рис. 13.58. Построение фазового портрета с помощью функции phaseportrait.
В этом примере система дифференциальных уравнений задана с применением оператора дифференцирования D. Функциональная окраска линии фазового портрета достигается использованием опции linecolor, в правой части которой задана формула для цвета.
Еще более интересный пример решения дифференциального уравнения представлен на рис. 13.59. Здесь построены фазовые портреты для асимптотических решений.
В целом надо отметить, что возможности визуализации решений дифференциальных уравнений с помощью системы Maple V весьма велики и приведенные выше примеры лишь частично иллюстрируют сказанное. В справочной системе можно найти ряд других весьма эффектных решений систем дифференциальных уравнений с визуализацией последних.
13.9. Иллюстративная графика пакета student
Пакет student имеет три графические функции для иллюстрации интегрирования методом прямоугольников:
leftbox(f(x), x=a..b, о) или leftbox(f(x), x=a..b, n, 'shading'=<color>, o) rightbox(f(x), x=a..b, о) или rightbox(f(x), x=a..b, n, o) middlebox(f(x), x=a..b, о) или middlebox(f(x), x=a..b, n, o),
Здесь: f(x) — функция переменной х, х — переменная интегрирования, а — левая граница области интегрирования, b — правая граница области интегрирования, n — число показанных прямоугольников, color — цвет прямоугольников, о — опции (см. plot,options).
Рис. 13.59. Построение асимптотического решения на фоне графика векторного поля.
В этих функциях прямоугольники строятся соответственно слева, справа и посередине относительно узловых точек функции f(x), график которой также строится. Кроме того, имеется функция для построения касательной к заданной точке х=а для линии, представляющей f(x):
showtangent (f(x), х = а).
Рис. 13.60 показывает все эти возможности пакета student. Четыре вида графиков здесь построены в отдельных окнах.
Возможности графики пакета student ограничены. Но они дают как раз те возможности, которые отсутствуют в основных средствах графики.
13.10. Графика статистического пакета stat
Статистический пакет stat имеет свою 'небольшую библиотечку для построения графиков. Она вызывается в следующем виде:
stats[statplots, function](args) или statplots[function](args)
Вид графика задается описанием function: boxplot, histogram, notchedbox, quantile, quantile2, scatterld, scatter2d и symmetry. Эти функции обеспечивают построение
типовых графиков, иллюстрирующих статистические расчеты. В качестве примера на рис. 13.61 показано задание множества случайных точек и их построение на плоскости в ограниченном прямоугольником пространстве.
Рис. 13.60. Примеры иллюстративной графики пакета student,
Рис. 13.61. Создание случайных точек и построение их на плоскости.
По равномерности распределения точек можно судить о качестве программного генератора случайных чисел, встроенного в Maple V.
Другой пример применения графических средств пакета stat показан на рис. 13.62. Здесь, помимо изображений, заданных точками в виде маленьких ромбов (тип diamond), представлено изображение специальных объектов, по виду напоминающих радиодетали.
Рис. 13.62. Построения с помощью пакета stats.
Довольно часто используются графики гистограмм. Для их построения пакет stat имеет функцию histogram:
statsfstatplots, histogramj(data) statplots[histogram](data) statsfstatplots, histogram[scale](data) statplots[histogram[scale](data)
Здесь: data — список данных, scale — число или описатель. Детали применения этой простой функции поясняет рис. 13.63. На нем дано два примера — для построения столбцов заданной ширины и высоты и построения распределения 100 случайных чисел с нормальным распределением.
Обратите внимание на то, что в деталях гистограммы для второго примера построенные гистограммы будут несколько меняться от пуска к пуску. Это связано со случайностью генерируемых чисел и небольшими расхождениями в нормальном распределении чисел.
... для работы с графикой. Также на этом же рисунке отображено контекстное меню, появляющееся при щелчке правой кнопкой мыши, когда указатель расположен в области графического вывода. При выделении двумерной графики на рабочем листе меню Insert, Spreadsheet и Options, находящиеся в строке основного меню, заменяются новыми Style, Legend. Axes, Projection, Animation и Export, которые позволяют изменить ...
... Windows будем подразумевать операционные системы Windows 95 и Windows NT, имеющие практически идентичный интерфейс пользователя. С точки зрения работы в них системы MathCAD 7. 0 разницы между этими операционными системами нет. 1. 2. Инсталляция и запуск системы Системы MathCAD 7. 0 PRO поставляются на CD-ROM (возможна поставка минимальных версий и на 3, 5-дюймовых дискетах). При этом полная ...
... размечают в логарифмическом масштабе, где изменение частоты в 10 раз называется декадой, амплитуду откладывают в децибелах и фазу q в градусах. 1.4 Анализ устойчивости непрерывных и дискретных систем Системы стабилизации должны обеспечивать устойчивость и заданную точность регулирования отклонений углов и координат центра масс ЛА от программных значений. При этом могут налагаться ограничения ...
... (5.16) Непосредственное использование оценок погрешности (5.4), (5.8) и (5.12) неудобно, так как при этом требуется вычисление производных функции f(x). В вычислительной практике используются другие оценки. Вычтем из равенства (5.15) равенство (5.16): Ih/2 – Ih » Chk(2k – 1). (5.17) Учитывая приближенное равенство (5.16), получим следующее приближенное ...
0 комментариев