月份: 十二月 2009
函數繪圖:三角函數繪圖
『數學化學繪圖工具增益集』中『函數繪圖』/『三角函數繪圖』功能將三角函數的繪圖部分特別獨立出來,主要希望能運用在物理課程中關於波動的教學。
例如我們要在x=-5至x=5這個範圍繪入兩個波(波長5),振幅2的正弦波,我們可以設定以下參數,組合符合條件的正弦函數,執行繪圖。
例如我們要進行波的疊加,在上圖所繪製的正弦波,我們再疊加一個在x=-5至x=5這個範圍有兩個波(波長)且振幅為3的餘弦波,我們可以在上圖的組合函數,再加入透過設定以下參數所組成的餘弦函數,再執行繪圖。我們把疊加的新的波函數圖的顏色更改為紅色。
如果要繪製漂亮的花辦圖形,可以將參數設定如下,將座標系統改成極座標。
三角函數繪圖表單相關參數說明:
函數繪圖:函數微分繪圖
函數繪圖:參數式
函數繪圖:二元方程式
『數學化學繪圖工具增益集』中『函數繪圖』提供繪製『二元方程式』的近似圖形,目前使用的演算方法是使用掃瞄根的方式,所以運算速度不快,若要提高所繪製的圖形的平滑度必須提高x與y掃瞄間隔數,但此會拉長運算之時間。
參數設定額外說明
『x軸掃瞄間隔數』與『x軸掃瞄間隔數』參數:
因為本功能找根方式為固定x值用二分法掃瞄找y的根,再固定y值用二分法掃瞄找x的根,此種找根方法的效率與準確度,受到『x軸掃瞄間隔數』與『x軸掃瞄間隔數』這兩個參數的影響,這兩個值愈大表示掃瞄的愈精細,找到根的機率就越大,但是所花的時間就越長。
『預測x根數目』與『預測y根數目』參數:
為了降低運算的時間,所以我另外加入『預測x根數目』與『預測y根數目』這兩個參數,此參數主要是針對二元多次方程式求解時對x根數目的猜測設定,只要找到設定的根數即跳出迴圈,舉例 二元方程式 x^3+y^3-x^2*y+x*y-1= 0 若y=1代入 則方程式 x^3 + 1 -x^2 +x -1= 0 則最多可能3個根,所以我們可以將『預測x根數目』設定為3,如果運氣好可以節省掉部分時間。
『根與根的間隔』參數:
此參數主要是繪圖需要,因為掃瞄的範圍可能出現1個y值對應兩個x值的情況,為避免不相鄰的根連結為圖形,所以加入此參數。
函數繪圖:X=Y
302停課日3-7~4-1補充講義
函數繪圖:標準函數
『數學化學繪圖工具增益集』中『函數繪圖』提供幾種簡單的函數繪圖功能如『標準函數』,使用者可以在『函數繪圖』表單輸入函數,設定x參數範圍、在範圍內掃瞄之間隔、函數值(f(x)或y)在座標圖上的範圍,即可繪製函數圖。
利用以上表單參數來繪製f(x)=sin(x)的函數圖(將表單中『選項』中『一併繪製座標圖』勾選)
函數繪圖表單各項參數說明:
計算函數值的表單參數說明:
函數式的輸入注意事項:必將所有運算使用到之運算子加入,例如f(x)=3x必須輸入為f(x)=3*x,乘號不可省略,運算先後順序依照先乘除後加減,如需調整運算順序請用()來區分。
運算符號與函數介紹:
運算符號或函數 |
運算功能 |
附註 |
+ |
加 |
|
_ |
減 |
|
* |
乘 |
|
/ |
除 |
|
^ |
次方 |
2^3=8 |
> |
大於 |
3 > 2 = -1(代表是真) 2>3 = 0(代表是假) |
< |
小於 |
2 < 3 =-1(代表是真) 3<2 = 0(代表是假) |
MOD |
求餘數 |
3 MODE 2 = 1 |
SQR |
開平方根 |
SQR(4) = 2 |
LOG |
以10為底取對數 |
LOG(10)=1 |
LN |
以自然數e為底取對數 |
LN(10)=2.303 |
SIN |
正弦函數 |
X= 1則 SIN(X) = 0.514 (取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
COS |
餘弦函數 |
X= 1則 COS(X) = 0.858(取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
TAN |
正切函數 |
X= 1則 TAN(X) = 0.599 (取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
SEC |
正割函數 |
X= 1則 SEC(X) = 1.166 (取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
CSC |
餘割函數 |
X= 1則 CSC(X) = 1.945 (取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
COT |
餘切函數 |
X= 1則 COT(X) = 0.642(取小數點後三位四捨五入,X為弳度) |
ASIN |
反正弦函數 |
X= 0.5則 ASIN(X) = 0.524 (取小數點後三位四捨五入) |
ACOS |
反餘弦函數 |
X=0.5則 ACOS(X) = 1.047(取小數點後三位四捨五入) |
ATAN |
反正切函數 |
X=0.5則 ATAN(X) = 0.464(取小數點後三位四捨五入) |
ASEC |
反正割函數 |
X=2則 ASEC(X) =1.047(取小數點後三位四捨五入) |
ACSC |
反餘割函數 |
X=2則 ACSC(X) = 0.524(取小數點後三位四捨五入) |
ACOT |
反餘切函數 |
X= 0.5則 ACOT(X) = 1.107(取小數點後三位) |
SINH |
雙曲線正弦函數 |
X= 1則 SINH(X) = 1.175 (取小數點後三位四捨五入) |
COSH |
雙曲線餘弦函數 |
X= 1則 COSH(X) = 1.543(取小數點後三位四捨五入) |
TANH |
雙曲線正切函數 |
X= 1則 TANH(X) = 0.762(取小數點後三位四捨五入) |
COTH |
雙曲線餘切函數 |
X= 1則 COTH(X) = 1.313(取小數點後三位四捨五入) |
SECH |
雙曲線正割函數 |
X= 1則 SECH(X) = 0.648(取小數點後三位四捨五入) |
CSCH |
雙曲線餘割函數 |
X= 1則 CSCH(X) = 0.851(取小數點後三位四捨五入) |
SGN |
正負號判斷函數 |
X>0 SGN(X)=1, X<0 SGN(X)=-1,X=0 SGN(X)=0 |
INT |
整數函數 |
X=2.1 INT(X)=2,X=-2.1 INT(X)=-3 |
FIX |
整數函數 |
X=2.1 FIX(X)=2,X=-2.1 FIX(X)=-2 |
EXP |
自然數的次方函數 |
EXP(2) = e^2=7.389 (取小數點後三位四捨五入) |
REF |
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X<0 REF(x)=-1,1,-1,1,-1………..,X>=0 REF(x)=1,-1,1,-1,1……….. |
ABS |
絕對值函數 |
X=-1 ABS(X)=1 |
PI |
圓周率常數 |
PI=3.14159265358979 |
e |
自然數 |
e= 2.71828182845904 |
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幾何繪圖:轉成動畫路徑
在Powerpoint2003版本開始使用者可以自訂動畫的路徑,以Powerpoint2007為例使用者將要加入動畫效果的PowerPoint的物件(如圖片、文字方塊、快取圖案…)等選取,再點選『動畫』索引標籤中的『自訂動畫』功能
,在視窗的右下角會出現『自訂動畫』的工作視窗
,點選『新增效果』按鈕,出現選單點選『影片路徑』,在浮動選單中有很多種動畫路徑可以指定,例如指定彈簧,畫面中選取的藍色小球可以在播放投影片產生沿著彈簧線路徑的動畫效果。
但彈簧的路徑並不會在播放的過程中呈現,播放過程中使用者僅看到產生動作而無法看到圓球運動所經過的路徑。
如需讓觀眾看到球沿著某一個可見的軌跡運動,則可以利用『數學繪圖工具增益集』中『幾何繪圖』『轉成動畫路徑』(此功能僅在PowerPoint提供,Word中無法使用)的功能,將所繪製的數學圖形轉成動畫軌跡
在啟用此功能前必須先取得圖形的座標資料以便轉成動畫軌跡路徑,使用此功能時有兩種取得軌跡座標的方法
1.請在『基本設定』索引標簽中點選『座標設定』的功能,將『圖形座標轉動畫路徑』參數勾選,則在繪製圖形時程式會將當下繪製的圖形座標資料暫存,使用者在點選『幾何繪圖』『轉成動畫路徑』不用『指定路徑檔』資料按下確定即可以將暫存之座標資料轉為路徑動畫,但是請注意座標暫存資料,僅保留在指定動畫前最後一個繪製圖形的座標資料,如需將所有的圖形座標資料轉換為動畫軌跡,必須使用『指定路徑檔』的方式,即第2種存取軌跡座標的方式。
2.第2種方式是在『基本設定』索引標簽中勾選『座標設定』中『儲存圖形座標資料』的參數,則每次繪製圖形的過程中會將圖形座標資料儲存至指定的檔案中,要將圖形指定為動畫路徑,只要在『轉成動畫路徑』表單點選『指定路徑檔』的按鈕,指定座標資料檔即可。
以下為『轉成動畫路徑』的表單參數說明: