Построить в разных системах координат графики функций excel
Построить спираль Архимеда по следующим данным:
- в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 10 с шагом 0,2
- в столбце В – значения r = 0,5* t
- в столбце С – значения х = r * cos ( t )
- в столбце D – значения y = r * sin ( t )
- выделить значения в столбцах С и D и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )
Построить астроиду по следующим данным:
- в столбце А – значения угла t в радианах от 0 до 7 с шагом 0,2
- в столбце В – значения х = 2*( cos ( t )) 3
- в столбце С – значения y = 2*( sin ( t )) 3
- выделить значения в столбцах B и С и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )
П остроить улитку Паскаля по следующим данным:
- в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
- в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
- в столбце С – значения p = cos ( t )–0,5
- в столбце D – значения x = p * cos ( t )
- в столбце Е – значения у = p * sin ( t )
- выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )
Построить лемнискату Бернулли по следующим данным:
- в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
- в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
- в столбце С – значения r = 2* sin (2* t ) 2
- в столбце D – значения x = r * cos ( t )
- в столбце E – значения y = r * sin ( t )
- выделить значения в столбцах D и E и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )
П остроить график в форме сердца по следующим данным:
- в столбце А – значения a от 0 до 360 с шагом 10 (угол в градусах)
- в столбце В – значения t = a * π/180 (угол в радианах)
- в столбце С – значения x = 16*( sin ( t )) 3
- в столбце D – значения у =13* cos ( t )–5* cos (2* t )–2* cos (3* t )– cos (4* t )
- выделить значения в столбцах C и D и построить диаграмму
(тип: точечная с гладкими кривыми )
Самый наглядный способ демонстрации динамики изменения данных в таблице - график. Информация в таком виде воспринимается легче табличной. В данной статье мы на примерах разберём несколько простейших способов построения графиков в Excel. С одним и несколькими рядами данных.
Для создания графика в программе MS Excel на основе таблицы с данными воспользуемся разделом Диаграммы на вкладке Вставка ленты инструментов. Разберём подробно инструменты: График и Точечная. Эти виды диаграмм соответствуют привычным математическим графикам.
Диаграмма типа График
Для построений необходимо выделить столбец, содержащий значения функции, вместе с заголовком и выполнить команду вкладка Вставка — инструмент График. Выбираем вариант График с маркерами как наиболее показательный.
После нажатия на пиктограмму получаем график функции, который необходимо доработать по следующим позициям:
Внесëм необходимые изменения при помощи раздела Работа с диаграммами и двух его вкладок Конструктор и Формат. Он становится доступным при выделенной диаграмме. Также справа от диаграммы появляются три дополнительных инструмента: элементы, стили и фильтры. Они помогают облегчить работу по редактированию графика.
Добавить подписи и легенду можно двумя способами:
- с помощью инструмента Экспресс макеты на вкладке Конструктор;
- воспользоваться инструментом Элементы диаграммы (значок + в правом верхнем углу), расставив необходимые флажки.
Заполняем поля подписей осей. Щелчком правой кнопки мыши (ПКМ) на поле надписи вызываем контекстное меню и выбираем пункт Изменить текст. Вводим данные с клавиатуры или копируем из соответствующих ячеек таблицы.
Изменяем значения горизонтальной оси таким образом, чтобы они соответствовали табличным. На вкладке Конструктор выбираем инструмент Выбрать данные. В диалоговом окне в графе Подписи горизонтальной оси нажимаем кнопку Изменить. Выделяем столбец, содержащий данные аргумента функции, без заголовка и дважды нажимаем на кнопку ОК.
Последним шагом в оформлении графика будет форматирование осей. Шаг необязательный, но после него оси абсцисс и ординат станут заметнее выделяться на сетке. Это сделает график более наглядным.
Левой кнопкой мыши (ЛКМ) выделяем горизонтальную ось и переходим на вкладку Формат. Инструмент Формат выделенного объекта вызывает диалоговое окно форматирования в правой части программы.
В разделе Заливка и границы изменяем параметры для линии: цвет, ширина, тип. Также, если есть необходимость, прорабатываем параметры текста в том же окне.
Добавление линии на график
Добавим к построенному графику ещё одну функцию. Для этого одним щелчком ЛКМ выделяем график и на вкладке Конструктор выбираем инструмент Выбрать данные. В диалоговом окне в графе Элементы легенды нажимаем кнопку Добавить.
Заполняем диалоговое окно Изменение ряда. В поле Имя ряда вносим ячейку, содержащую название функции. В поле Значения — диапазон значений функции. Дважды нажимаем кнопку ОК.
Диаграмма типа Точечная
Для построений необходимо выделить всю таблицу вместе с заголовком и выполнить команду вкладка Вставка — инструмент Точечная. Выбираем вариант Точечная с гладкими кривыми и маркерами как более показательный.
После нажатия на пиктограмму получаем график функций. Самым большим преимуществом точечной диаграммы является автоматическая подпись горизонтальной оси и ось ординат, которая располагается в точке 0. Как и в варианте “график”, данную диаграмму надо доработать:
- добавить подписи осей и названия диаграммы;
- добавить или изменить легенду (название функций);
- оформить оси (по необходимости).
Для этого, также как и в случае с графиком, используются раздел Работа с диаграммами и вкладки Конструктор и Формат. А также дополнительные инструменты справа от диаграммы: элементы, стили и фильтры.
Добавляем подписи и легенду с помощью инструмента Экспресс макеты на вкладке Конструктор или воспользовавшись инструментом Элементы диаграммы (значок + справа от диаграммы), расставив необходимые флажки.
Поля подписей заполняем аналогично предыдущему графику: щелчок ПКМ по полю надписи — Изменить текст или двойной щелчок ЛКМ. Данные заполняем с клавиатуры или путём копирования из соответствующих ячеек.
Последним штрихом придаём графику больше наглядности — форматируем оси. Левой кнопкой мыши выделяем горизонтальную ось и переходим на вкладку Формат. Инструмент Формат выделенного объекта вызывает окно форматирования в правой части программы.
В разделе Заливка и границы изменяем параметры для линии тем же способом как при форматировании графика.
Следующим шагом ограничим ось абсцисс. В разделе Параметры оси изменяем максимальную и минимальную границы на 4,5 и - 4,5 соответственно. Уменьшаем шаг с 1 до 0,5 в разделе Единицы измерения для более наглядного отображения данных.
Последним штрихом в работе с графиком функции может быть изменение заливки области диаграммы. Для этого на вкладке Формат выбираем инструмент Заливка фигуры и устанавливаем необходимый цвет заливки.
В итоге преобразований получаем следующую диаграмму типа точечная.
Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.
Понравился материал?
Хотите прочитать позже?
Сохраните на своей стене и
поделитесь с друзьями
Вы можете разместить на своём сайте анонс статьи со ссылкой на её полный текст
Ошибка в тексте? Мы очень сожалеем,
что допустили ее. Пожалуйста, выделите ее
и нажмите на клавиатуре CTRL + ENTER.
График функции – графическое представление математического выражения, показывающее его решение. Для построения обычно используются линейные графики с точками, с чем прекрасно справляется Microsoft Excel. Кроме того, в нем еще можно выполнить автоматические расчеты, быстро подставив нужные значения.
Существует огромное количество функций, поэтому в качестве примера я разберу только две самые наглядные, чтобы вы поняли базовые правила составления подобных элементов в таблице.
График функции F(x) = X^2
Функция X^2 – одна из самых популярных математических функций, которую разбирают еще на уроках в школе. На графике необходимо показать точки Y, что в Excel реализовывается следующим образом:
Создайте строку на листе в программе, вписав туда известные значения X.
Сделайте то же самое и с Y. Пока значения этой оси координат неизвестны. Чтобы определить их, нам нужно выполнить простые расчеты.
Поэтому в качестве значения для каждой ячейки укажите формулу, которая посчитает квадрат числа, указанного в строке X. Для этого впишите =A1^2, заменив номер ячейки.
Теперь достаточно зажать левую кнопку мыши на нижней точки готовой ячейки и растянуть таблицу, чтобы формула автоматически подставилась в остальные ячейки, и вы могли сразу ознакомиться с результатом.
Перейдите на вкладку вставки и выберите раздел с рекомендуемыми диаграммами.
В списке отыщите точечную диаграмму, которая подойдет для составления подходящего графика.
Вставьте ее в таблицу и ознакомьтесь с результатом. На следующем скриншоте вы видите параболу и значения X, при которых она получилась правильной (такую часто показывают в примерах на математике).
Всего 7 простых шагов потребовалось для достижения желаемого результата. Вы можете подставлять свои значения в таблицу и изменять их в любое время, следя за тем, как перестраивается график функций.
График функции y=sin(x)
y=sin(x) – вторая функция, которую мы возьмем за пример. Может показаться, что ее составление осуществляется сложнее, хотя на самом деле это не так. Дело в том, что Excel сам посчитает значения, а вам останется только задать известные числа и вставить простой линейный график для вывода результатов на экран.
Если вам будет проще, впишите в отдельную клетку функцию, укажите интервал и шаг. Так вы не запутаетесь при дальнейшем заполнении ячеек.
Добавьте два столбца, в которые будут вписаны значения каждой оси. Это нужно не только для обозначения чисел, но и для их вычисления при помощи функций программы.
Начните вписывать значения X с необходимым интервалом и шагом. Кстати, вы можете заполнить всего несколько полей, а затем растянуть клетки таким же образом, как было показано в предыдущем примере, чтобы они подставились автоматически до конца вашего интервала.
Теперь более сложное, но не страшное действие – определение значения Y. Понятно, что он равняется синусу X, значит, нужно вписать функцию =SIN(A1), где вместо A1 используйте нужную ячейку, а затем растяните функцию на оставшийся интервал.
На следующем скриншоте вы видите результат заполнения таблицы. Используйте округление для удаления лишних знаков после запятой.
Вставьте обычную линейчатую диаграмму и ознакомьтесь с результатом.
На примере этих двух функций уже можно понять, как работает построение графиков в Экселе. При использовании других функций просто учитывайте особенности заполнения ячеек и не забывайте о том, что вам не нужно ничего считать, поскольку Excel все сделает за вас после указания необходимой формулы.
Требуется на отрезке [-1; 4] построить график функции f(x). Параметры a = 5 и b = 2 необходимо задать в отдельных ячейках.
Решение (1 ряд данных)
Чтобы построить график функции в MS EXCEL можно использовать диаграмму типа График или Точечная.
СОВЕТ : О построении диаграмм см. статью Основы построения диаграмм в MS EXCEL . О различии диаграмм Точечная и График см. статью График vs Точечная диаграмма в MS EXCEL .
Создадим таблицу с исходными данными для x от -1 до 4, включая граничные значения (см. файл примера, лист Ряд1 ):
Шаг по х выберем равным 0,2, чтобы график содержал более 20 точек.
Чтобы построить диаграмму типа Точечная:
- выделите любую ячейку таблицы;
- во вкладке Вставка в группе Диаграммы выберите диаграмму Точечная с прямыми отрезками и маркерами .
Чтобы построить диаграмму типа График:
- выделите любую столбец f(x) вместе с заголовком;
- во вкладке Вставка в группе Диаграммы выберите диаграмму График маркерами .
У обеих диаграмм один общий недостаток - обе части графика соединены линией (в диапазоне х от 1 до 1,2). Из этого можно сделать ошибочный вывод, что, например, для х=1,1 значение функции равно около -15. Это, конечно же, не так. Кроме того, обе части графика одного цвета, что не удобно. Поэтому, построим график используя 2 ряда данных .
Решение (2 ряда данных)
Создадим другую таблицу с исходными данными в файле примера, лист График :
У такой диаграммы имеется недостаток - в диапазоне х от 1 до 1,2 на диаграмме теперь нет вообще значений. Чтобы избежать этого недостатка - построим диаграмму типа Точечная с 3-мя рядами данных.
Решение (3 ряда данных)
Для построения графика используем 2 таблицы с данными для каждого уравнения, см. файл примера, лист График .
Первое значение второго графика возьмем чуть больше 1, например, 1,00001, чтобы как можно ближе приблизиться к значению, в котором происходит разрыв двух графиков. Также для точки со значением х=1 построим на диаграмме одну точку (ряд №3), чтобы показать, что для этого х значение второго уравнения не вычисляется (хотя фактически вычисляется).
Построение графиков функций в Excel — это процедура формирования графического отображения математических функций при помощи Excel.
Формирование графиков линейных функций в Excel
Одной из отличных возможностей программы Excel является возможность построить графики различных математических функций. Под функцией понимается множество точек (x, y), которые удовлетворяют условию y=f(x). Это означает, что для построения графика требуется сформировать массив этих точек, а программа Excel уже выстроит на этом основании графическое отображение функции.
Приведём конкретный пример формирования графика линейной функции:
График линейной функции представляет собой прямую линию, которую возможно выстроить на основе двух точек. Сформируем таблицу:
Рисунок 1. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В рассматриваемом примере y = 5x – 2. В ячейку для первой величины запишем формулу: = 5 • D4 - 2. В следующую ячейку следует также записать формулу, но нужно вместо D4 ввести D5. Или можно применить автоматическое заполнение при помощи маркера. В финале будет сформирована таблица:
Рисунок 2. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Готовые работы на аналогичную тему
Далее следует начать формирование графика. Осуществляем следующий выбор: «ВСТАВКА» — > «ТОЧЕЧНАЯ» -> «ТОЧЕЧНАЯ С ГЛАДКИМИ КРИВЫМИ И МАРКЕРАМИ» (лучше применять такой вид диаграммы).
Рисунок 3. Выбор вида диаграммы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В итоге выводится свободная диаграммная зона. Следует нажать клавишу выбора данных:
Рисунок 4. Выбор данных. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Далее следует осуществить выбор данных, а именно участок ячеек вдоль оси абсцисс и оси ординат. Этому участку можно присвоить имя самой функции, заключив его в кавычки, «y = 5х – 2» или задать другое имя. В итоге будет следующее:
Рисунок 5. Окно программы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь следует нажать кнопку ОК, после чего можно видеть графический вариант исследуемой функции.
Формирование графиков других функций в Excel
Приведём ещё один пример. Построим график параболы, то есть квадратичной функции $у = 2х^2 – 2$. В отличие от прямой линии, график квадратичной функции по двум точкам построить невозможно. Выберем числовой диапазон по оси абсцисс, на котором станем формировать график параболы. Пускай это будет интервал [-5; 5]. Далее следует выбрать шаг построения графика. Естественно, более маленькая величина шага обеспечивает более высокую точность построения графика. Выбираем значение шага, равное 0,2. Заполним столбец с величинами х при помощи маркера автоматического заполнения до величины х = 5.
Рисунок 6. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Столбец, где будут величины y, следует рассчитать согласно выражению: =2*B4^2-2. Применяя маркер для автоматического заполнения, выполним расчет величины y для всех других х.
Рисунок 7. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Следует сделать выбор: ВСТАВКА — > ТОЧЕЧНАЯ -> ТОЧЕЧНАЯ С ГЛАДКИМИ КРИВЫМИ И МАРКЕРАМИ. А далее по аналогии с построением графического отображения линейной функции, видим следующий итог:
Рисунок 8. График. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Если нужно точки на графике сделать невидимыми, следует поменять тип диаграммы на: ТОЧЕЧНАЯ С ГЛАДКИМИ КРИВЫМИ.
Рассмотрим ещё один пример, где надо построить график более сложной функции. Пусть имеется следующая функция:
$y = x^³ – 3x^² + 2x – 1$.
Необходимо сформировать график этой функции в интервале [-5;5] при выборе шага, который равен единице. Далее необходимо сформировать таблицу. Присвоим первому столбику имя «переменная х» (ячейка А1), второму столбику дадим имя «переменная y» (ячейка В1). Чтобы было более удобно, внесём в ячейку В1 непосредственно функцию, откуда ясно, какого типа график будет построен. Затем выполним ввод чисел -5 и -4 в ячейки А2 и А3 поочерёдно. Далее необходимо сделать выделение этих двух ячеек и скопировать их по направлению вниз. Образовался набор чисел, начиная от минус пяти, и вплоть до пяти с единичным шагом:
Рисунок 9. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Затем необходимо сделать вычисление величины функции в заданных точках. С этой целью в ячейку В2 запишем формулу, которая соответствует исследуемой функции, но вместо символа х необходимо задать величину переменной х, которая расположена в левой ячейке (-5). Нужно отметить, что возведение в степень обозначается символом ^, который получается одновременным нажатием кнопок Shift+6 при установленном английском шрифте. И в обязательном порядке следует между коэффициентами и переменной ставить символ операции умножения * (Shift+8). Когда завершена запись выражения, нужно нажать кнопку Enter. После этого будет вычислена величина функции в точке х=-5. Далее нужно выполнить копирование формулы вниз:
Рисунок 10. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В результате будет сформирована очерёдность величин функции в точках на интервале [-5;5] при единичном шаге.
Рисунок 11. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Чтобы затем выполнить построение графика, необходимо сделать следующее. Определить интервал изменения переменной х и функции y. Затем нужно перейти на вкладку «Вставка» и в группе «Диаграммы» выбрать «Точечная». Есть возможность выбора любой из точечных диаграмм, в том числе и тип с гладкими кривыми.
Рисунок 12. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В результате сформирован график исследуемой функции. Если применить вкладки «Конструктор», «Макет», «Формат», то есть возможность поменять нужные графические характеристики.
Рисунок 13. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рассмотрим ещё один пример. Пусть имеются две функции:
Требуется сформировать графики заданных функций в единой системе координат. Сформируем нужные таблицы и вычислим значения функций. Таблица для первой функции уже была сформирована выше. Примем её за основу и прибавим третий столбец, где будут величины функции y=50x+2 в том же самом интервале [-5;5]. Затем проделаем ряд уже известных операций и в итоговом результате получим следующие графики этих функций:
Рисунок 14. График. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Любой другой график непрерывной функции можно построить по аналогии с приведёнными выше примерами.
В случае, когда функция является кусочной, следует все «кусочки» графического отображения функции соединить в единой зоне диаграмм. Рассмотрим в качестве примера функцию у=1/х. Эта функция будет определяться в интервальных промежутках (- бесконечнсть;0) и (0; +бесконечность). Сформируем графическое отображение функции в интервалах: [-4;0) и (0; 4].
Сформируем две таблицы, в которых х меняется с величиной шага 0,2:
Рисунок 15. Две таблицы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определим величины функции по каждому аргументу х по аналогии с приведёнными выше примерами. На диаграмме следует прибавить пару рядов, соответственно, для первой и второй таблицы:
Рисунок 16. График. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Затем следует нажать кнопку ДОБАВИТЬ и заполнить таблицу ИЗМЕНЕНИЕ РЯДА величинами из второй таблицы:
Читайте также: