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摘 要:函数图像解析能够辅助解决数学、物理以及其他学科中比较复杂、难以理解的问题。当前流行的函数图像解析这类软件很多,但在功能、使用和界面上都有不完善之处,而且函数图像的绘制不符合数学习惯。根据这些现状,设计开发操作简单,使用方便,显示输出完全符合数学习惯,覆盖面广的应用程序"函数图像解析"。
关键词:函数图象;图象绘制;参数分析
引言
随着社会的进步和计算机技术的发展,计算机的应用逐渐向科学计算、实时控制等方面以及生产、工作、学习的各个领域中渗透。在教学中,利用计算机对文字、图像、声音、动画等信息进行处理,形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统,既激发了学生的学习兴趣,又有利于学生对教学内容的理解和掌握,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握,能取得传统教学方法无法取得的效果。在教学过程中,恰当地运用计算机辅助教学能达到事半功倍的效果。
一、系统分析与总体设计
1.1 系统地预期目标
本系统主要是为了解决有关函数图像的一些实际问题。如函数图像的绘制、参数分析、不同函数的对比以及复合函数图像等。支持以下主要功能:函数类型选择,可以任意选择所要绘制、分析的函数类型。参数设置,坐标系设置(指定坐标原点位置、单位长度设定)。图像颜色设置,描点,绘制图像,参数分析,图像保存、打印输出等。除了常见的一般函数外,尽管有些复杂的函数图像,用一般方法不能精确地绘制其图像,通过本系统可得出其大致曲线。支持任意函数解析,包括图像绘制、参数分析、图像变换等。本系统采用先进的技术算法,保证系统的先进性、可靠性、实用性、可扩充性,满足用户的需求。尤其是可扩充性,采用面向对象的设计思想,使其具有很好的扩充性,以求功能进一步完善。
1.2系统流程
如图1 所示。
点a (3,3,0) 点b(3,0,0) c(3,0,3) d(3,3,3) e(3,3,0) f(0,3,3) g(0,0,3)
函数x+y+z=4 ,常用点 (1,0,3) (2,0,2)等等 在图像标出即可。
平面ABC为 x+y+z=4 的方程图像。过程略。
当z=0时,图像为直线x+y=4
当x=0时,图像为直线z+y=4
当y=0时,图像为直线x+z=4
三条直线确立一个空间平面。
所有点也在这个平面上,通过全等,相似验证可得
当z=0时为图像x+y=4
当z=1时为图像x+y=3
当z=2时为图像x+Y=2
随着z的增加,x+y=n不断向下移动,角度45度的平面
多维函数图像x+y+z+w=4的图像
根据x+y+Z=4的图像abc平面可得
当w=0时所求函数图像为 x+y+z=4的平面bcd
当z=0时图像为x+y+w=4为平面abc
当y=0时 图像为x+z+w=4为平面bda
当x=0时,图像为y+z+w=4为平面acd
所以x+y+z+w=4的图像为锥形体abcd的四个面
同理x+y+z+w+t=4的图像为十面体abcde的十个面
当w=1`时x+y+z=3 平面abc顺着w轴移动一个单位,
w=2时x+y+z=2 abc移动两个单位
同理可以论证所求函数图像为四面体abcd的四个面以及四面体内部部分。
xzw轴两两垂直,y轴与其他三轴互成60度角,假设全部两两垂直
多维函数图像xyz=4的图像
当x=1时yz=4
当y=1时xz=4
当z=1时xy=4
当x接近1时xyz=4接近yz=4
所以xyz=4为两个弧形圆面
除原点外
离原点最近的点为x=y=z,随着x不断增加yz不断减小,xyz=4逐渐靠近坐标轴。所以就形成了类xy=4的圆曲面
因xyz都不能等于0,就舍弃了坐标面上的曲线。
关键词:函数图象;图象绘制;参数分析
引言
随着社会的进步和计算机技术的发展,计算机的应用逐渐向科学计算、实时控制等方面以及生产、工作、学习的各个领域中渗透。在教学中,利用计算机对文字、图像、声音、动画等信息进行处理,形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统,既激发了学生的学习兴趣,又有利于学生对教学内容的理解和掌握,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握,能取得传统教学方法无法取得的效果。在教学过程中,恰当地运用计算机辅助教学能达到事半功倍的效果。
一、系统分析与总体设计
1.1 系统地预期目标
本系统主要是为了解决有关函数图像的一些实际问题。如函数图像的绘制、参数分析、不同函数的对比以及复合函数图像等。支持以下主要功能:函数类型选择,可以任意选择所要绘制、分析的函数类型。参数设置,坐标系设置(指定坐标原点位置、单位长度设定)。图像颜色设置,描点,绘制图像,参数分析,图像保存、打印输出等。除了常见的一般函数外,尽管有些复杂的函数图像,用一般方法不能精确地绘制其图像,通过本系统可得出其大致曲线。支持任意函数解析,包括图像绘制、参数分析、图像变换等。本系统采用先进的技术算法,保证系统的先进性、可靠性、实用性、可扩充性,满足用户的需求。尤其是可扩充性,采用面向对象的设计思想,使其具有很好的扩充性,以求功能进一步完善。
1.2系统流程
如图1 所示。
点a (3,3,0) 点b(3,0,0) c(3,0,3) d(3,3,3) e(3,3,0) f(0,3,3) g(0,0,3)
函数x+y+z=4 ,常用点 (1,0,3) (2,0,2)等等 在图像标出即可。
平面ABC为 x+y+z=4 的方程图像。过程略。
当z=0时,图像为直线x+y=4
当x=0时,图像为直线z+y=4
当y=0时,图像为直线x+z=4
三条直线确立一个空间平面。
所有点也在这个平面上,通过全等,相似验证可得
当z=0时为图像x+y=4
当z=1时为图像x+y=3
当z=2时为图像x+Y=2
随着z的增加,x+y=n不断向下移动,角度45度的平面
多维函数图像x+y+z+w=4的图像
根据x+y+Z=4的图像abc平面可得
当w=0时所求函数图像为 x+y+z=4的平面bcd
当z=0时图像为x+y+w=4为平面abc
当y=0时 图像为x+z+w=4为平面bda
当x=0时,图像为y+z+w=4为平面acd
所以x+y+z+w=4的图像为锥形体abcd的四个面
同理x+y+z+w+t=4的图像为十面体abcde的十个面
当w=1`时x+y+z=3 平面abc顺着w轴移动一个单位,
w=2时x+y+z=2 abc移动两个单位
同理可以论证所求函数图像为四面体abcd的四个面以及四面体内部部分。
xzw轴两两垂直,y轴与其他三轴互成60度角,假设全部两两垂直
多维函数图像xyz=4的图像
当x=1时yz=4
当y=1时xz=4
当z=1时xy=4
当x接近1时xyz=4接近yz=4
所以xyz=4为两个弧形圆面
除原点外
离原点最近的点为x=y=z,随着x不断增加yz不断减小,xyz=4逐渐靠近坐标轴。所以就形成了类xy=4的圆曲面
因xyz都不能等于0,就舍弃了坐标面上的曲线。