VẼ TRONG MAPLE 10.0Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các lệnh vẽ đồ thị hàm số , hàm số ẩn và biểu diễn mặt trong không gian 3 chiều….Maple cũng cung cấp khả năng để vẽ các hình cơ
Trang 1VẼ TRONG MAPLE 10.0
Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các lệnh vẽ đồ thị hàm số , hàm số ẩn
và biểu diễn mặt trong không gian 3 chiều….Maple cũng cung cấp khả năng để vẽ các hình cơ bản như đường thẳng , hình tròn , mặt cầu…Một khả năng khá nổi trội khác của Maple là vẽ hình động (animate) một họ đường cong
Vẽ đồ thị và các tùy chọn
Vẽ đường cong cho bởi công thức tham số
Vẽ đồ thị hàm ẩn
Vẽ mặt cong có công thức z =f(x,y)
Sự vận động của đồ thị
Vẽ đường thẳng , điểm , hình chữ nhật , đa giác , hình tròn , hình chóp , mặt cầu …
I) Vẽ đồ thị hàm số và các tùy chọn
Vì các lệnh vẽ đồ thị hàm số y=f(x) nằm trong gói (package) plots và thao tác
vẽ đồ thị hàm số tốn nhiều bộ nhớ nên trước hết ta phải:
> restart ; ‘khởi động lại và xóa sạch bộ nhớ
> with(plots) ; ‘nạp gói plots
[Interactive, animate, animate3d, animatecurve, arrow, changecoords, complexplot,
complexplot3d, conformal, conformal3d, contourplot, contourplot3d, coordplot, coordplot3d, cylinderplot, densityplot, display, display3d, fieldplot, fieldplot3d, gradplot, gradplot3d,
graphplot3d, implicitplot, implicitplot3d, inequal, interactive, interactiveparams,
listcontplot, listcontplot3d, listdensityplot, listplot, listplot3d, loglogplot, logplot, matrixplot, multiple, odeplot, pareto, plotcompare, pointplot, pointplot3d, polarplot, polygonplot,
polygonplot3d, polyhedra_supported, polyhedraplot, replot, rootlocus, semilogplot, setoptions, setoptions3d, spacecurve, sparsematrixplot, sphereplot, surfdata, textplot, textplot3d, tubeplot]
Cú pháp tổng quát
> plot(f, h, v);
> plot(f, h, v, options);
với f : công thức hàm cần vẽ , biểu thức cần vẽ
h (horizontal range) : khỏang ngang (x=a b)
v (vertical range) : khỏang dọc (y=c d)
options : các tùy chọn.
> plot(cos(x) + sin(x), x=0 Pi);
Trang 2> plot(tan, -Pi Pi,-3 3);
> plot(sin(x), x=0 infinity);
Trang 3> plot([sin(x), x-x^3/6], x=0 2, color=[red,blue],
style=[point,line]);
Các tùy chọn (options)
o Tùy chọn title chú thích cho đồ thị.
o Tùy chọn color thiết lập màu của đồ thị : color = red | green | blue …
o Tùy chọn axes qui định hệ trục cho đồ thị
axes = box | frame | none | normal
> 3 3,axes=normal); > 3 3,axes=box); >
3 3,axes=none);
o Tùy chọn linestyle điều khiển kiểu nét vẽ của đồ thị
linestyle = 1 | 2 | 3 | 4
SOLID DOT DASH DASHDOT
Trang 4
> a:=plot([x^2,2*x], x=-3 3,linestyle=[SOLID,DASH],
color=[red,blue]);
b:=pointplot([2,4],color= magenta, symbol=circle);
c:=textplot([2,3.5,"(2,3)"]);
display(a,b,c);
o Tùy chọn scaling điều khiển đơn vị trên hai trục có bằng nhau hay không?
scaling = constrained | unconstrained
= !=
o Tùy chọn thickness điều khiển độ dày nét vẽ.
thickness = số_không_âm
o Tùy chọn style điều khiển kiểu vẽ đồ thị.
style = point | line | patch
o Tùy chọn numpoints qui định số điểm vẽ đồ thị
mặc định là 50
>plot([x,x^2,x^3],x=-10 10,-10 10,
linestyle=[1,3,1],
thickness=[2,1]);
> plot(x,x=-10 10, scaling=constrained);
Trang 5 Lưu trữ plot và vẽ bằng lệnh display…
> a:=plot(x,x=-10 10):
> b:=plot(x^2,x=-10 10):
> plots[display](a,b);
Hoặc:
> with(plots):
> display(a,b);
> plot([x,x^2],x=-2 2,
style=[point,patch]);
In ra text tại tọa độ tùy ý bằng textplot
> textplot({[1,2,`one point in 2d`],[3,2,`second point in 2d`]});
textplot([[2,3,`first point in 2d`],[2,1,`second point in 2d`]],color=yellow);
Trang 6II) Vẽ đồ thị hàm ẩn
Hàm ẩn là hàm cho bởi công thức h(x,y)=0 Dưới một số điều kiện nhất định ta
có thể giải được
y=f(x)
Cú pháp:
> implicitplot(h(x,y)=0,x=a b,y=c d);
> implicitplot (x^2-y^2-x^4+y^3=0, x=-1 1, y=-0.5 1.5 );
phải đi qua điểm này Giải quyết tình trạng này tăng độ chính xác của việc vẽ bằng cách đặt số điểm vẽ numpoints=10000.
>
implicitplot(x^2-y^2-x^4+y^3=0,x=-1 1,y=-0.5 1.5,numpoints=10000);
Trang 7III) Vẽ đường cong cho bởi công thức tham số
Đường cong sẽ được vẽ như sau:
Cú pháp
> plot([x(t),y(t),t=a b],[options]);
> plot([sin(t),cos(t),t=0 2*Pi]);
Cần phân biệt lệnh vẽ trên với:
> plot([sin(t),cos(t)],t=0 2*Pi);
( )
t a,b ( )
x x t
Trang 8IV) Vẽ trong không gian 3 chiều (3d)
Vẽ đồ thị trong không gian 3D là một tính năng tuyệt vời của Maple
Để vẽ đồ thị trong 3D ta dùng plot3d.
Cũng giống như trong trường hợp 2d, ta cần phải xả bộ nhớ và nạp các gói chuyên dụng
> restart;
> with(plots);
> with(plottools);
Maple có thể vẽ đồ thị hàm hai biến hay mặt cong z= f(x,y) tường minh, dưới
dạng ẩn hay nghiệm của phương trình vi phân…Ta có thể thiết lập màu sắc, lưới và thay đổi góc nhìn…
> plot3d(x^2*cos(y)+y^2*cos(x)-x*y*sin(x)* sin(y) ,x =-10 10,
y=-10 10,grid=[50,50]);
>
plot3d({cos(sqrt(x^2+y^2))/(1+x^2/8),1/3-(2*x^2+y^2)/19},x=-3 3,y=-3 3,grid=[41,41],orientation=[-26,71]);
cos( ) cos( ) sin( )sin( )
2
;
3 19 1
8
x
Trang 9V) Sự vận động của đồ thị
Vận động của đồ thị diễn tả sự biến thiên của đồ thị theo tham số
> animate(t*sin(t*x),x=-Pi Pi,t=-2 2,color=green);
Có thể animate trong không gian 3d
> animate3d(cos(t*x)*cos(t*y),x=-Pi Pi,y=-Pi Pi,t=1 2);
> with(plots):
> animate(x*t,x=-10 10,t=1 10,view=-10 10);
Trang 10> seq(plot(x^t,x=-t t),t=1 5): # Sẽ tạo ra cái gì???
> display(seq(plot(x^t,x=-t t),t=1 5),numpoints=10000);
Đồ thị năm hàm số x,x 2 , x 3 , x 4 , x 5 trên cùng hệ trục
> display(seq(plot(x^t,x=-t t),t=1 5),numpoints=10000,insequence=true);