Совет 215. График функции, заданной неявно (Plot of the Implicit Function)

  

В среде Mathcad нет специализированных средств построения графика функции, заданной неявно в виде равенства f1(xy)= f2(xy)[1]. Для построения графика такой функции приходится решать исходное уравнение относительно переменных X или Y и строить X-Y графики полученных выражений. Но при желании такой график можно построить без решения уравнения, которое не всегда возможно получить. Для этого необходимо:

1.      Вести анализируемую функцию в виде f(xy):= f1(xy) - f2(xy)

2.      Построить поверхность функции f(xy)

3.      Отформатировать поверхность по следующим параметрам:

3.1. В закладке QuickPlotData указать разброс графика по оси X (Range 1) оси 4 (Range 2), а также задать максимальную «разрешимость» графика (# of Grigs: 200) по обеим осям:

Примечание. Если отказаться от технологии Quick 3D-Plot, введенной в Mathcad с 2000‑ой версии, а строить поверхность по старой схеме через табулирование значений функции двух переменных и визуализации матрицы, хранящей эти значения, то задание разброса графика по осям X и Y можно задавать и в самом Mathcad-документе (x1:=-3 x2:=3 y1:=-3 y2:=3), не вызывая окно форматирования.

3.2. Через закладку Axes/Z-Axis изменить диапазон значений на данной оси (Axis Limits):

3.3. Изменить тип графика с поверхности (Surface Plot) на контурный график (Contour Plot): 

 

После этого можно дополнительно прорисовать сетку на осях X и Y, а также изменить и другие настройки форматирования и получить график, показанный ниже:



[1] Такие средства есть, например, в среде Maple, например, – это функция implicitplot: