Тема: Построение графиков функций на плоскости




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕЧАТИ

 

Факультет: Полиграфических технологий и оборудования

Специальность: Информационные технологии в медиаиндустрии

Форма обучения: очная

Кафедра: Информационных и управляющих систем

 

 

Отчет

Дисциплина: Математика

Тема: Построение графиков функций на плоскости

Выполнил:

Студент группы ИМ2 __________ Котикова К. В.

(подпись) (Ф.И.О.)

Руководитель:

________________ __________ Жихарева А. А.

(уч.степень, звание) (подпись) (Ф.И.О.)

Дата защиты работы ____________

Оценка _________________________


Санкт-Петербург

2012

 

 

Задание 1_а

Функция

 

f.m

function y=f1(x)

y=(x*2)./(x.^(1/3))-1./(x.^(1/3))-x*2;

 

Скрипт

 

x=-1:0.1:7; f_0=f1(x); x_0=1; y_0=f1(x_0); x_1=3; y_1=f1(x_1); plot(x,f_0,'b',x_0,y_0,'ro',x_1,y_1,'ro')

title('График функции y=(x*2)/(x^(1/3))-1/(x^(1/3))-x*2','Fontname','Arial cyr'), grid on

xlabel('x')

ylabel('y')

text(x_0+0.2,y_0+0.2,'\leftarrow x=1')

text(x_1+0.2,y_1,'\leftarrow x=3')

 

 

Comand window

 

>> Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 1

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 1

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 1

>>

 


Задание 1_b

 

Скрипт

 

%находим производные функции

syms r;

f=(r*2)/(r^(1/3))-1/(r^(1/3))-r*2;

p_1=diff(f)

p_2=diff(f,2)

 

%Для отображения на графике используем функцию plot, где x - вектор

%значений аргумента, f_x - вектор соответствующих значений функции f1,

%вызванной из m-файла f1.m, '-b'- стиль графика (в нашем случае он будет

%в виде сплошной линии синего цвета)

x=-3:0.1:7; f_x=f1(x);

plot(x,f_x,'-b')

%Чтобы графики отобразились в одном окне и в одной системе координат

%используем функцию hold on ("заморозка окна")

hold on

 

%Берем из окна comand window получившиеся выражения (производные)

%и приводим в форму, при которой вычисления поводятся с каждым элементом

%вектора x, используя символ покомпонентной операции (.)

%На графике первая производная будет изображаться в виде прерывистой линии

%красного цвета

f_1=4./(3.*(x.^(4/3)))+1./(x.^(4/3))-2;

plot(x,f_1,':r')

hold on

 

%Вторая производная будет изображаться в виде прерывистой линии

%зеленого цвета

f_2=-4/9./x.^(4/3)-4/9./x.^(7/3);

plot(x,f_2,':g')

hold on

 

%Для удобного отображения графиков изменим масштаб. Применим функцию axis,

%где -3, 7 - границы интервала изменения координаты по оси абсцисс (мин. и

%макс. значения), а -5, 7 - по оси ординат соответственно

axis([-3,7,-5,4])

 

%Офогмление графиков

%Заголовок

title('График функции y=(x*2)/(x^(1/3))-1/(x^(1/3))-x*2 и её производных первого и второго порядков','Fontname','Arial cyr'), grid on

%Подписи осей

xlabel('x')

ylabel('y')

%Подключение координатной сетки

grid on

%Создание легенды, где -1 - положение легенды вне графика

legend('f_x','f_1','f_2',-1)

 

Comand window

>> p_1 =

4/3/r^(1/3)+1/3/r^(4/3)-2

p_2 =

-4/9/r^(4/3)-4/9/r^(7/3)

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 11

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 11

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 12

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 22

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 22

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 23

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 28

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 28

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_b.m at line 29

>>


Задание 1_с

 

Скрипт

 

%Для представления графиков в одном окне, но в разных системах координат

%используем функцию subplot, где первое число- количество строк, второй

%число - количество столбцов, а третье - позиция графика

 

%Также используем функцию fplot для отображения графиков на интервале

%указанных абсцисс

subplot(1,3,1); fplot('f1(x)',[0,5]),

title('График функции y=(x*2)/(x^(1/3))-1/(x^(1/3))-x*2','Fontname','Arial cyr'), grid on

xlabel('x')

ylabel('y')

 

%В данном задании определяем производные как встраиваемые функции с помощью

%функции inline

f_1=inline('4/(3.*(x.^(4/3)))+1./(x.^(4/3))-2','x')

subplot(1,3,2); fplot(f_1,[-10,10]),

axis([-10,10,-10,10])

 

title('График первой производной','Fontname','Arial cyr'), grid on

xlabel('x')

ylabel('y')

 

f_2=inline('-4/9./x.^(4/3)-4/9./x.^(7/3)','x')

subplot(1,3,3); fplot(f_2,[-3,7]),

axis([-3,7,-5,4])

 

title('График второй производной','Fontname','Arial cyr'), grid on

xlabel('x')

ylabel('y')

 

Comand window

 

>> Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\toolbox\matlab\funfun\inlineeval.m at line 13

In C:\toolbox\matlab\funfun\@inline\feval.m at line 34

In C:\toolbox\matlab\specgraph\fplot.m at line 96

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 7

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\toolbox\matlab\funfun\inlineeval.m at line 13

In C:\toolbox\matlab\funfun\@inline\feval.m at line 34

In C:\toolbox\matlab\specgraph\fplot.m at line 96

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 7

f_1 =

Inline function:

f_1(x) = 4/(3.*(x.^(4/3)))+1./(x.^(4/3))-2

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\toolbox\matlab\specgraph\fplot.m at line 146

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 15

f_2 =

Inline function:

f_2(x) = -4/9./x.^(4/3)-4/9./x.^(7/3)

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\toolbox\matlab\specgraph\fplot.m at line 146

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_c.m at line 23

>>


Задание 1_d

 

Скрипт

 

%Составляем уравнение касательной к функции в точке с абсциссой 1

 

k=inline('4/(3.*(x.^(4/3)))+1./(x.^(4/3))-2','x')

x=1;

k_0=k(x);

f_0=f1(x);

 

%Копируем из командного окна получившийся коэффициент и значение

%функции при x=1 в уравнение касательной:

y=inline('-0.33*(x-1)-1','x')

 

x=-1:0.1:7; f_0=f1(x); x_1=1; y_1=f1(x_1);

line(x,f_0)

grid on

hold on

 

plot(x_1,y_1,'r*')

hold on

 

k_0=y(x);

plot(x,k_0,'r:')

hold on

 

%Составляем уравнение нормали из ранее полученных данных, по формуле,

%указанной в задании:

y_2=inline('-1+(x-1)/0.33','x')

n=y_2(x);

plot(x,n,'g:')

 

axis([-1,7,-5,3])

title('Figure of a function y=(x*2)/(x^(1/3))-1/(x^(1/3))-x*2 and its tangent and normal')

legend('f1','Paint','Tangent','Normal')

 

Comand window

 

>> k =

Inline function:

k(x) = 4/(3.*(x.^(4/3)))+1./(x.^(4/3))-2

y =

Inline function:

y(x) = -0.33*(x-1)-1

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_d.m at line 12

Warning: Divide by zero.

(Type "warning off MATLAB:divideByZero" to suppress this warning.)

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\f1.m at line 2

In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_d.m at line 12

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored.

> In C:\Documents and Settings\User\Мои документы\Мои записи\Ксюха\Институт\Matlab\5 семестр\1 лаба\Матлаб 1_лаба отчеты и материалы\Zad_1_d.m at line 13

y_2 =

Inline function:

y_2(x) = -1+(x-1)/0.33


Задание 2_а

 

Скрипт

 

syms x y;

z_1=inline(2*x^2+4*x*y+5*y^2-6*x-8*y-1),

pretty(z_1(x,y)),

ezplot(z_1,[-5 5 -5 5])

grid on

hold on

 

z_2=inline(4*x^2-4*x*y+y^2-6*x+3*y-4),

pretty(z_2(x,y)),

ezplot(z_2,[-5 5 -5 5])

grid on

 

title('Functions 2*x^2+4*x*y+5*y^2-6*x-8*y-1=0 and 4*x^2-4*x*y+y^2-6*x+3*y-4=0')

xlabel('x')

ylabel('y')

text(-5, 1.8,'2*x^2+4*x*y+5*y^2-6*x-8*y-1=0 \rightarrow')

text(0, -4,'\leftarrow 4*x^2-4*x*y+y^2-6*x+3*y-4=0 ')

 

 

Comand window

 

>> z_1 =

Inline function:

z_1(x,y) = 2.*x.^2+4.*x.*y+5.*y.^2-6.*x-8.*y-1

 

2 2

2 x + 4 x y + 5 y - 6 x - 8 y - 1

z_2 =

Inline function:

z_2(x,y) = 4.*x.^2-4.*x.*y+y.^2-6.*x+3.*y-4

 

2 2

4 x - 4 x y + y - 6 x + 3 y - 4

>>


Задание 2_b

 

Скрипт

 

syms x y;

z_1=inline(2*x^2+4*x*y+5*y^2-6*x-8*y-1),

pretty(z_1(x,y)),

subplot(2,1,1); ezplot(z_1,[-5 5 -5 5]);

grid on

 

z_2=inline(4*x^2-4*x*y+y^2-6*x+3*y-4),

pretty(z_2(x,y)),

subplot(2,1,2); ezplot(z_2,[-5 5 -5 5])

grid on

 

xlabel('x')

ylabel('y')

 

Comand window

 

>> z_1 =

Inline function:

z_1(x,y) = 2.*x.^2+4.*x.*y+5.*y.^2-6.*x-8.*y-1

 

2 2

2 x + 4 x y + 5 y - 6 x - 8 y - 1

z_2 =

Inline function:

z_2(x,y) = 4.*x.^2-4.*x.*y+y.^2-6.*x+3.*y-4

 

2 2

4 x - 4 x y + y - 6 x + 3 y - 4

>>



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: