Автор: Галашева Жанна Игоревна
Должность: преподаватель информатики
Учебное заведение: Академия городской среды, градостроительства и печати
Населённый пункт: Санкт-Петербург
Наименование материала: Практическая работа "Графические возможности электронных таблиц Excel"
Тема: Построение графиков функций и поверхностных диаграмм средствами MS Еxcel
Раздел: среднее профессиональное
Практическая работа в MS Excel
1
Графические возможности электронных таблиц
Электронные таблицы MS Excel обладают удивительной возможностью разнообразить
процесс визуализации двумерных и трехмерных графических моделей различных функций
геометрических кривых и тел. Данная практическая работа расширяет диапазон знаний и умений
обучающихся и в сфере информационных технологий и в геометрии.
Тема 1: Графики в MS Excel
Задание 1. Постройте график функции Окружности на интервале [0; 6,28] с шагом 0,2
Ход работы:
a)
Создайте файл с именем «Графики» в
программе MS Excel
b)
Создайте и оформите таблицу, используя
автозаполнение:
c)
Отформатируйте таблицу, сократите данные до 2-х знаков после запятой
d)
Постройте точечную диаграмму на выделенном диапазоне B2:C33, разместите
диаграмму на текущем листе, вставьте название диаграммы.
e)
Оформите оси стрелками и названиями.
f)
Сохраните полученный файл.
Задание 2. Постройте графики функций на интервале [0; 6,28] с шагом 0,1 самостоятельно.
1 вариант - Дельтоида
𝑥
= 2 cos(
) + cos(2 )
𝑡
𝑡
𝑦
= 2 sin(
) − sin(2 )
𝑡
𝑡
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
=SIN(A2
)
=COS(A
2)
Практическая работа в MS Excel
2
2 вариант – Сердце
𝑥
= 16
𝑠𝑖𝑛
3
(
)
𝑡
𝑦
= 13 cos
(
𝑡
)
− 5 cos
(
2t
)
− 2 cos
(
3t
)
− cos (4t)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
3 вариант – Кардиоида
𝑥
=
(
1 + cos
(
𝑡
))
cos (
)
𝑡
𝑦
= (1 + cos
(
𝑡
)
)
(t)
𝑠𝑖𝑛
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
4 вариант – Эпициклоида (облако)
𝑥
= 8 (cos
(
𝑡
)
−
cos
(
4
𝑡
)
4
)
𝑦
= 8 (sin
(
𝑡
)
−
sin
(
4
𝑡
)
4
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
5 вариант – Эпициклоида (цветок)
𝑥
= 14 (cos
(
𝑡
)
−
cos
(
7
𝑡
)
7
)
𝑦
= 14 (sin
(
𝑡
)
−
sin
(
7
𝑡
)
7
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
6 вариант – Бабочка1
𝑥
= sin
(
𝑡
)
(
𝑒
cos
(
𝑡
)
− 2cos
(
4
𝑡
)
+
𝑠𝑖𝑛
5
(
𝑡
12
)
+ 5
)
𝑦
= cos
(
𝑡
)
(
𝑒
cos
(
𝑡
)
− 2cos
(
4
𝑡
)
+
𝑠𝑖𝑛
5
(
𝑡
12
)
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
Практическая работа в MS Excel
3
7 вариант – Бабочка2
𝑥
= sin
(
𝑡
)
(
𝑒
cos
(
𝑡
)
− 2cos
(
4
𝑡
)
+
𝑠𝑖𝑛
5
(
𝑡
12
)
)
𝑦
= cos
(
𝑡
)
(
𝑒
cos
(
𝑡
)
− 2cos
(
4
𝑡
)
+
𝑠𝑖𝑛
5
(
𝑡
12
)
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
8 вариант – Астроида
𝑥
= 2
𝑠𝑖𝑛
3
(
)
𝑡
𝑦
= 2
𝑐𝑜𝑠
3
(
)
𝑡
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
9 вариант - Гидроциклоида
𝑥
= 20 (cos
(
𝑡
)
+
cos
(
5
𝑡
)
5
)
𝑦
= 20 (sin
(
𝑡
)
−
sin
(
5
𝑡
)
5
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
10 вариант – Фигура Лиссажу
𝑥
= sin (
+
𝑡
𝜋
2
)
𝑦
= sin
(
2
𝑡
)
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
11 вариант – Нефроида
𝑥
= 6 cos
(
𝑡
)
− 5
𝑐𝑜𝑠
3
(
)
𝑡
𝑦
= 5
𝑠𝑖𝑛
3
(
)
𝑡
𝑡 ∈
[
0; 2
𝜋
]
12 вариант - Спираль
𝑥
=
sin
𝑡
(
𝑡
)
𝑦
=
(
)
𝑡𝑐𝑜𝑠 𝑡
𝑡 ∈
[
0; 5
𝜋
]
Практическая работа в MS Excel
4
Тема 2: Поверхностные диаграммы в Excel
Принцип построения поверхностных диаграмм в Excel можно сравнить с рельефными
картами. Где положение пункта определяется не только долготой и широтой, но и третьей
величиной – высотой. (Данное сравнение поможет понять, как создать на первый взгляд
сложную поверхностную диаграмму в Excel и как ее использовать).
Задание 1: Постройте поверхностную диаграмму, отражающую напряжение излучения в
помещении квадратной формы
Напряжение излучения в квадратной комнате определено формулой z=[sin(x)*y]
2
. Начало
осей координат расположено центру комнаты.
Построенная поверхностная диаграмма поможет визуально определить место в комнате,
где существует наиболее интенсивное излучение.
Ход работы:
1.
Создайте новый файл с именем «Поверхности» в программе MS Excel.
2.
Переименуйте лист 1 в «Излучение» и постройте на нем таблицу, как показано на рисунке:
3.
Заполните диапазон таблицы С4:M14 данными по формуле: z=[sin(x)*y]
2
.
(Рекомендация: используйте абсолютную адресацию ячеек
)
4.
Округлите получившиеся значения до 6 знаков после запятой в дробных числах и до одного
знака у нулевых значений. Ячейки с нулевыми значениями выделите цветом.
5.
Для построения поверхностной диаграммы выделите нужный диапазон данных и выберите
на вкладке Вставка
→
Диаграммы
→
Другие
→
Поверхность (или Поверхностная). Вставьте
полученную диаграмму на этот же лист.
Эта диаграмма отражает, что наибольшая интенсивность излучения находится в углах
комнаты.
6.
Вставьте ее название диаграммы, легенду и подпишите все оси (панель инстр. Работа с
диаграммами
→
вкладка Макет
→
Название осей):
вертикальная – Z
горизонтальная – Х
глубина - Y
Значения функции Z
=(SIN(С$3)*$В4)^
2
Практическая работа в MS Excel
5
7.
Для редактирования подписи оси используйте настройки контекстное меню (ПКМ): пункт
Формат подписи оси
→
Выравнивание текста - по середине, направление текста –
горизонтальное.
8.
Для редактирования числового формата осей используйте настройки, вызванные через
контекстное меню (ПКМ) пункт Формат оси
→
Число
→
Число десятичных знаков – 1.
9.
Сохраните полученный файл.
Задание 2: Поверхности второго порядка (по вариантам)
1.
Переименуйте лист 2 в «Поверхности 2» и
постройте самостоятельно на нем
поверхностную диаграмму по своему варианту.
2.
Для начального построения диаграммы
используйте значения коэффициентов
а, в, с
и
др. (см. свой вариант).
3.
Данные в таблице (значения Z) округлите в
вещественной части до одного или двух знаков
после запятой.
4.
Примените к таблице условное форматирование
разными цветами (не менее 3 диапазонов): вкл. Главная: Стили
Условное
форматирование
Правила выделения ячеек
Между или Равно или Текст содержит
Пользовательский формат
Заливка.
Например
:
5.
Оформите диаграмму названием, легендой, подписями осей.
6.
Проведите исследование, как влияют изменения коэффициентов на форму поверхностей.
7.
Сохраните полученный файл.
Практическая работа в MS Excel
6
Поверхности второго порядка
1 вариант
Гиперболический параболоид
𝑧
=
𝑥
2
𝑎
2
−
𝑦
2
𝑏
2
a=1
b=1
на диапазоне
с шагом 0,2
:
𝑥 ∈
[
−1; 1
]
𝑦 ∈
[
−1; 1
]
2 вариант
Эллиптический параболоид
𝑧
=
𝑥
2
𝑎
2
+
𝑦
2
𝑏
2
a=1
b=1
на диапазоне
с шагом 0,2
:
𝑥 ∈
[
−1; 1
]
𝑦 ∈
[
−1; 1
]
3 вариант
Коническая поверхность
𝑧
=
с
√
𝑥
2
𝑎
2
+
𝑦
2
𝑏
2
a=1
b=1
с=1
на диапазоне
с шагом 0,2
:
𝑥 ∈
[
−1; 1
]
𝑦 ∈
[
−1; 1
]
4 вариант
Шар (половина)
𝑧
=
√
𝑟
2
−
𝑥
2
−
𝑦
2
r=4
на диапазоне
с шагом 0,5
:
𝑥 ∈
[
−4; 4
]
𝑦 ∈
[
−4; 4
]
Практическая работа в MS Excel
7
5 вариант
Поверхность
a=1
b=1
на диапазоне с шагом 0,1:
∈
𝑥
[
−1; 1
]
∈
𝑦
[
−1; 1
]
6 вариант
Поверхность
𝑧
= (
𝑥
2
𝑎
+
𝑦
2
𝑏
)
𝑘
k=-2
a=7
b=7
на диапазоне с шагом 1:
∈
𝑥
[
−10; 10
]
∈
𝑦
[
−10; 10
]
7 вариант
Поверхность
𝑧
= (
𝑥
2
𝑎
+
𝑦
2
𝑏
)
𝑘
k=2
a=-8
b=8
на диапазоне c шагом 1:
∈
𝑥
[
−10; 10
]
∈
𝑦
[
−10; 10
]
8 вариант
Поверхность
𝑧
= (
𝑥
2
𝑎
+
𝑦
2
𝑏
)
𝑘
k=-2
a=-7
b=0,9
на диапазоне с шагом 1:
∈
𝑥
[
−10; 10
]
∈
𝑦
[
−10; 10
]
𝑧
= −sin
(
𝑥
2
+ 𝑦
𝑦
2
𝑏
)
+ 1
Практическая работа в MS Excel
8
Задание 3: Поверхности (по вариантам)
Переименуйте лист 3 в «Поверхности 3» и постройте на нем поверхностные диаграммы для
следующих формул на диапазоне:
𝑥 ∈
[
−1; 1
]
с шагом 0,2;
𝑦 ∈
[
1; 11
]
с шагом 1
Оформите диаграмму заголовком «Поверхность …формула», подпишите оси, вставьте легенду.
1 вариант
2 вариант
𝑆
= −7
𝑥
5
√
3(
+ 6
𝑦
√
𝑦
)
𝑆
= 5
𝑥
4
√
5(
+ 2
𝑦
√
𝑦
)
3 вариант
4 вариант
𝑆
= −3
𝑥
6
√
4(
+ 8
𝑦
√
𝑦
)
𝑆
= sin
(
5
𝑥
)
cos
(
−
𝑦
2
)
5 вариант
6 вариант
𝑆
=
(
𝑥
2
∗𝑦
2
)
0,2
𝑆
=
𝑥
3
−
𝑦
2
− 25
𝑥𝑦
7 вариант
8 вариант
𝑆
= tan
(
3
𝑥
)
𝑆
=
√
𝑥
2
+
𝑦
10
∈
𝑥
[
−1; 1
]
с шагом 0,2;
∈
𝑦
[
−1; 1
]
с шагом 0.2