Лабораторная построение графика функции в excel

Инфоурок

›

Информатика

›Другие методич. материалы›Лабораторная работа по информатике: «Построение графиков функций в программе MS Excel»

Лабораторная работа № 6

MS
Excel. Построение графиков
функций

Цель работы

Получить
практические навыки работы в приложении
MS
Excel,
а именно: по настройке рабочей книги,
по работе с данными различных типов и
оформлению рабочего листа Microsoft
Excel.
Освоить приёмы автозаполнения и
форматирования таблиц, ввода и
редактирования формул, использования
математических функций, построения
графиков (диаграмм).

Порядок выполнения работы

Общее
задание. Пример построения графиков
функций y₁
= sinx и y₂
= cosx на интервале от 0 до
2

1. Создайте
   в своей папке папку под названием
   «Таблицы Excel».
   Запустите программу Microsoft
   Excel.

2. Открывшийся
   файл имеет три пустых листа. Переименуйте
   эти листы следующим образом:

Лист 1
– Титульный
лист

Лист 2
– sinxcosx

Лист 3
– Функция
№ < укажите номер своего варианта>

1. Сохраните
   файл в папке «Таблицы Excel»
   с именем Графики.

2. Перейдите
   на лист sinx
   cos
   x.
   В первой строке сделайте заголовок:

Построение
графиков функций y₁
= sinx
и y₂
= cosx

1. В ячейках
   А5,
   А6,
   А7
   сделайте заголовки таблицы исходных
   данных:
   x,
   y₁,
   y₂.

2. С помощью
   автозаполнения заполните строку
   значений аргумента х,
   начиная с ячейки В5:
   х
   = 0; 0,6; … ; 6,6.

3. В ячейку
   В6
   запишите формулу: =SIN(В5)

4. Скопируйте
   эту формулу на остальные ячейки строки
   6
   – до М6.

5. На
   вкладке Вставка
   в группе Диаграммы
   выберите тип диаграммы – Точечная
   с гладкими кривыми.

6. MS
   Excel
   построит диаграмму и откроет дополнительные
   вкладки Работа
   с диаграммами
   (Конструктор,
   Макет
   и Формат).
   На вкладке Конструктор
   в группе Данные
   нажмите Выбрать
   данные.
   В диалоговом окне Выбор
   источника данных
   в группе Элементы
   легенды (ряды)
   измените имя ряд1
   на синусоида.

1. Перейдите
   на вкладку Макет
   и задайте название осей диаграммы,
   линии сетки. Посмотрите, какие еще
   элементы диаграммы можно настроить.

2. Добавьте
   к этому графику график косинусоиды.
   Для этого заполните в таблице исходных
   данных строку 7
   – в ячейку В7
   запишите формулу =COS(В5)
   и скопируйте её на остальные ячейки
   строки до М7
   включительно.

3. Вызовите
   окно Выбор
   источника данных
   (Работа
   с диаграммами / Конструктор / Выбрать
   данные).
   Щёлкните по кнопке Добавить
   под списком Элементы
   диаграммы (ряды).
   В диалоговом окне Изменение
   ряда
   задайте имя ряда – косинусоида,
   а в поле ввода Значения
   укажите диапазон ячеек со значениями
   cos(x)
   (вручную или с помощью мыши).

1. Измените
   название диаграммы – Синусоида
   и косинусоида.

2. Изучите
   вкладки Конструктор,
   Макет
   и Формат.
   Попробуйте применить готовые макет и
   стиль диаграммы и настроить их вручную,
   изменив макет и форматирование отдельных
   элементов диаграммы, например области
   диаграммы, области построения диаграммы,
   рядов данных или легенды.

3. Сохраните
   результаты своей работы.

Построение графика функции

Перейдите
на лист Функция
№
. Постройте график функции своего
варианта задания. Действия при построении
графика аналогичны рассмотренным выше
при построении синусоиды. Сделайте
заголовки к таблице исходных данных,
укажите вид функции. Константы,
встречающиеся в некоторых вариантах
функций (коэффициенты а,
в,
с,
k),
записывайте в отдельных ячейках и
делайте на них абсолютные
ссылки.
Это даст вам возможность легко варьировать
их и наблюдать поведение вашей функции
при различных значениях коэффициентов.

Построение поверхности

Добавьте
ещё один лист в рабочий файл Графики.
Назовите его «Исходные
данные».
Запишите название и вид своей функции
(см. свой вариант), используя редактор
формул Microsoft
Equation
(меню Вставка
/Текст /Объект).
Заполните таблицу исходных данных для
построения графика функции. Выполните
построение поверхности (пример построения
поверхности рассмотрен ниже). Разместите
диаграмму на отдельном листе, назовите
этот лист «Поверхность
№ <укажите номер варианта>».
Сохраните файл.

Пример построения поверхности
гиперболического параболоида

1. Оставьте
   сверху 8 строк под заголовок. В ячейках
   А9
   и В9
   сделайте заголовки для коэффициентов
   a
   и b,
   а в ячейки А10
   и В10
   запишите значения коэффициентов 4
   и 5
   соответственно (пусть a
   = 4, b
   = 5) (см. рис. 5.1).

2. Заполните
   строку значений аргумента х,
   начиная с ячейки В11,
   х
   = -5 до 5, с шагом 0,5 (используйте
   автозаполнение по строке).

3. Заполните
   столбец значений аргумента y,
   начиная с ячейки А12,
   у
   = -5 до 5, с шагом 0,5 (используйте
   автозаполнение по столбцу).

4. В ячейку
   В12
   запишите формулу =(B$11/$A$10)^2-($A12/$B$10)^2
   .

5. Скопируйте
   эту формулу на все ячейки диапазона
   В12:V32
   с помощью автозаполнения (сначала
   выполните автозаполнение, например,
   по столбцу, а затем – по строкам).

6. Не
   снимая выделение с диапазона, укажите
   тип диаграммы – Поверхность
   (Вставка/Диаграммы/Другие диаграммы/Поверхность).
   Далее выполните действия аналогичные
   рассмотренным в общем задании (т.е.
   задайте макет, название, стиль диаграммы
   и т.п.).

7. Переместите
   диаграмму на отдельный лист. Для этого
   выберите вариант На
   отдельном листе
   в диалоговом окне Перемещение
   диаграммы
   (Работа
   с диаграммами/Конструктор/Расположение).

Пример
листа с исходными данными для построения
поверхности и вид поверхности показаны
ниже.

Оформление титульного листа

Перейдите
на первый (титульный) лист книги. Сделайте
титульный лист к своей работе. Используйте
средства рисования: автофигуры, заливку,
обрамление, объекты WordArt
и т.п. Пример оформления титульного
листа приведен далее. Желательно создать
свои элементы оформления, а не копировать
оформление образца.

Результаты работы

В
результате выполненной лабораторной
работы студент должен продемонстрировать
преподавателю готовый файл Графики.xls,
содержащий 5 листов:

• Лист 1
  (Титульный
  лист)
  – титульный лист к работе, на котором
  указаны название работы, номер варианта,
  фамилия И.О. студента, номер группы,
  дата выполнения работы;

• Лист 2
  (sinxcosx)
  – таблица исходных данных и графики
  функций у₁
  = sin
  x,
  у₂
  = cos
  x;

• Лист 3
  (Функция
  №…)
  – таблица исходных данных и график
  функции своего варианта;

• Лист 4
  (Исходные
  данные)
  – таблица исходных данных для построения
  поверхности;

• Лист 5
  (Поверхность
  №…)
  – диаграмма, содержащая поверхность
  (в соответствии с вариантом задания).

Приложение

Варианты функций

1. Парабола:
   y
   = ax²
   +
   bx
   +
   c;
   x = -5,-4,…,4,5. a
   =
   100, b
   = 20, c
   = 10

2. y
   = Asin
   kx,
   A
   = mx;
   x
   = 0, 0,8,…,12; m
   =
   10, k
   = 4

3. Локон
   Аньези
   ,
   x=-5,-4,…,4,5;
   a-
   варьировать, смотреть изменения графика
   (a=2;4;0,5
   и т.п.)

4. y
   = a(x
   — sinx);
   x
   =
   0, 0,8, 1,6,…,12; a
   – любое

5. Затухающие
   колебания
   y
   = A
   sin kx,
   A
   = e^-x;
   k
   = 20; x
   = 0, 0,8, 1,6,…,12

6. y=ax^be^cx,
   x=0,
   0,2,…,1,8, 2; a,
   b,
   c
   — варьировать, смотреть изменения
   графика

7. y=a
   exp(bx+cx²);
   x=0,
   0,5,…,5,5, 6; a,
   b,
   c
   — варьировать, смотреть изменения
   графика

8. y=ax³+bx²+cx+d;
   x=-5,-4,…,9,10; a=3, b=4, c=5, d=6

9. y=(sin kx)/kx; x=0,1, 0,6,
   ….,10,1; k=0,5

10. Ареа-синус
    ;
    x=-10, -9,5,…,10; c=1

11. Ареа-тангенс
    ;
    x=1,1, 1,2, ….. ,6; c=0,5

12. ;
    x=-8,
    -7, … , 7, 8; a-
    варьировать, смотреть изменения графика
    (a=2;4;0,5
    и т.п.)

13. x=a(
    t-sin t ), y=a( 1-cos t ); t=0, 0,8, 1,6, … , 12; a – любое

14. y=(sin x)/x; x=0,1, 0,6,
    ….,10,1

Варианты поверхностей

1. z=ax²-axy+ay²-ax+2ay;
   x=[-5;5] шаг
   0,5; y=[-5,5] шаг
   0,5; a=4

2. z=ax²⁺axy+(a+2)y²-5ax;
   x=[-5;5] шаг
   1; y=[-5,5] шаг
   1; a=4

3. ;
   x=[-5;5] шаг 0,5; y=[-5,5] шаг 0,5

4. z=a/x
   + x/y
   + y;
   x=[-5;5]
   шаг 0,5; y=[-5,5]
   шаг 0,5; исключить точки x=0
   и y=0

5. ;
   a=2, b=4; x=[-5;5] шаг
   0,5; y=[-5;5] шаг
   0,5; y=[-5;5] шаг
   0,5

6. z=x³+ay³-bxy+1;
   a=8, b=6; x=[-5;5] шаг
   0,5; y=[-5;5] шаг
   0,5

7. z=(ax-x²)*(ay-y²);
   a=2; x=[-5;5] шаг
   0,5; y=[-5;5] шаг
   0,5

8. z=x³+y³-axy;
   a=3; x=[-2;2] шаг
   0,2; y=[-2;2] шаг
   0,2

9. z=sin x*
   sin y*ln (a+x+y); a=10; x=[0; 4] шаг
   0,2; y=[0; 4] шаг
   0,2

10. z=a sin
    x* sin y/(xy); a=3; x=[0,01; 4,01] шаг
    0,2; y=[0,01; 4,01] шаг
    0,2

11. z=a sin
    (bx²y²);
    a=2; b=1,5; x=[-1,5; 1,5] шаг
    0,15; y=[-1,5; 1,5] шаг
    0,15

12. ;
    x=[-5;5] шаг
    0,5; y=[0,1; 1,1] шаг
    0,05; a=4, b=5

13. z=exp(x-y)
    (x²-2y²);
    x=[-3;3] шаг
    0,3; y=[-5; 5] шаг
    0,5

14. z=x³+axy²-5ax-4ay;
    x=[-5;5] шаг
    0,5; y=[-5,5] шаг
    0,5; a=3

15. z=ax²-axy+by²+x-by;
    x=[-5;5] шаг 0,5; y=[-5,5] шаг 0,5; a=2, b=3

16. z=sin x +
    sin y + sin(x+y); x=[0; 4] шаг
    0,2; y=[0; 4] шаг
    0,2

17. z=exp(x/2)
    (x+y²);
    x=[-5;5] шаг
    0,5; y=[-5,5] шаг
    0,5

18. z=(sin x+
    sin y)*ln (a+x+y); a=10; x=[0; 4] шаг
    0,2; y=[0; 4] шаг
    0,2

19. z= a sin
    (x²+y²);
    a=0,5; x=[0; 2] шаг
    0,1; y=[0; 2] шаг
    0,1

20. z= a*ln
    (bx²y²+c);
    a=2, b=3, c=0,01; x=[-2; 2] шаг
    0,2; y=[-2; 2] шаг
    0,2

21. z=x⁴+y⁴-ax²-bxy-ay²
    ; a=2, b=4; x=[-2; 2] шаг
    0,2; y=[-2; 2] шаг
    0,2

22. z= a*tg
    (bx²y²+c);
    a=2, b=1,5, c=0,01; x=[-2; 2] шаг
    0,2; y=[-2; 2] шаг
    0,2

Содержание

Лабораторная
работа № 6 1

MS Excel. Построение
графиков функций 1

Цель работы 1

Порядок выполнения
работы 1

Общее задание.
Пример построения графиков функций y1
= sinx и y2 = cosx на интервале от 0 до 2 1

Построение
графика функции 3

Построение
поверхности 3

Пример построения
поверхности гиперболического
параболоида 3

Оформление
титульного листа 5

Результаты работы 6

Приложение 7

Варианты функций 7

Варианты
поверхностей 7

Содержание 10

10

Информационные технологии

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Цель работы:

• научиться строить графики в Excel;
• развить самостоятельность;
• развить навыки мыслительной деятельности, включая каждого учащегося в учебно – познавательный процесс и создавая условия для работы каждого в индивидуальном темпе;

Оборудование:

• ПЭВМ, сеть, проектор;
• опорный конспект, план практической работы, варианты для самостоятельной работы учащихся.

Этапы	План урока + опорный конспект	Средства обучения
I	Подготовительный. Постановка учебных задач. Устное разъяснение порядка работы на уроке, тема урока.	—
II	Повторение. Фронтальный опрос изученного материала. Вопросы: предназначение Excel: Расчеты по формулам Графики и диаграммы путь к папке, где сохранить работу.	проектор
III	Объяснение нового материала и подготовка к практической работе: объяснение построения графиков в Excel; работа с проектором. Показать, как и что должно получиться; Раздача вариантов работы.	Проектор, раздаточный материал
IV	Выполнение проектной практической работы: сохранение работы в папку «ГРАФИКИ» под своими идентификаторами; помощь ученикам.	Компьютер
V	Итоги: демонстрация работ учащимися на проекторе и оценка за работы; определение лучшей работы; подведение итогов.	Проектор, раздаточный материал, компьютер

Опорный конспект

Построение совмещенных графиков в Microsoft Office Excel -2007.

Для построения графиков функций Y(X) в Microsoft Office Excel используется тип диаграммы Точечная:

Для этого требуется два ряда значений: Х и Y значения, которые должны быть соответственно расположены в левом и правом столбцах.
Можно совместить построение нескольких графиков. Такая возможность используется для графического решения систем уравнений с двумя перемен­ными, при проведении сравнения анализа значений y при одних и тех же значениях x.

ПРИМЕР.
(Используется при объяснении материала через проектор.)
Построить графики функций y1= x ² и y2= x ³ на интервале [- 3 ; 3] с шагом 0,5.
Алгоритм выполнения задания:
1. Заполнить таблицу значений:

2. Выделить таблицу и указать тип диаграммы Точечная.
3. Выбрать формат точечной диаграммы с гладкими кривыми.
4. В Макете указать название диаграммы «Графики», дать название осей: X и Y

5. Должен получиться график:

P.S. В версии 97-2003 для получения графика, представленного на рисунке надо провести редактирование.

Раздаточный материал

Варианты

ВАРИАНТ 1
Построить графики функций y1= x ² -1, y2= x ²+1 иy=К·(y1/ y2)на интервале [- 3 ; 3] с шагом 0,3.

ВАРИАНТ 2
 Построить графики функций y1= и y2= 2^х на интервале [- 3 ; 3] с шагом 0,5.

ВАРИАНТ 3
 Построить графики функций y1= , y2=на интервале [- 0,5 ; 9] с шагом 0,5.

ВАРИАНТ 4
 Построить графики функций y1=, y2= на интервале [- 5 ; -0,5] с шагом 0,5.

ВАРИАНТ 5
 Построить графики функций y1= , y2=на интервале [0,5 ; 5] с шагом 0,5.

Практическая работа в MS Excel по теме

ПОСТРОЕНИЕ ДИГРАММ И ГРАФИКОВ

Задание: Построение рисунка «ЗОНТИК»

Приведены функции, графики которых участвуют в этом изображении:

у1= -1/18х² + 12, х[-12;12]

y2= -1/8х² +6, х[-4;4]

y3= -1/8(x+8)² + 6, х[-12; -4]

y4= -1/8(x- ² + 6, х[4; 12]

y5= 2(x+3)² – 9, х[-4;0]

y6=1.5(x+3)² – 10, х[-4;0]

• Запустить MS EXCEL

• В ячейке А1 внести обозначение переменной х

• Заполнить диапазон ячеек А2:А26 числами с -12 до 12.

Последовательно для каждого графика функции будем вводить формулы.

Для у1= -1/18х² + 12, х[-12;12]

Порядок выполнения действий:

1. Устанавливаем курсор в ячейку В1 и вводим у1

2. В ячейку В2 вводим формулу

Нажимаем Enter на клавиатуре

Автоматически происходит подсчет значения функции.

Растягиваем формулу до ячейки В26

Аналогично в ячейку С10 (т.к значение функции находим только на отрезке х[-4;4]) вводим формулу для графика функции y2= -1/8х² +6.

И.Т.Д.

В результате должна получиться следующая ЭТ

После того, как все значения функций подсчитаны, можно строить графики этих функций.

1. Выделяем диапазон ячеек А1:G26

2. На панели инструментов выбираем меню Вставка → Диаграмма.

3. В окне Мастера диаграмм выберите Точечная → Выбрать нужный вид→ Нажать Ok.

В результате должен получиться следующий рисунок:

Самостоятельная работа:

Построить графики функций в одной системе координат. Получить рисунок.

1. «Очки» 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
2. «Птица» 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
3. «Динозаврик» 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 9)
4. «Кошка» 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

1