Лабораторна робота № 11 Побудова графіків та діаграм.
Теоретичні відомості
У Ехсеl є засоби для створення діаграм, за допомогою яких можна в наочній формі представити залежності, відображені в числових даних. Побудова графічного зображення виробляється на основі ряду даних. Так називають групу комірок з даними в межах окремого рядка або стовпця. Набір відповідних один одному значень з різних рядів називається категорією. Діаграма пов'язана з даними, на основі яких вона створена, і оновлюється автоматично при їх зміні. Залежно від типу діаграми дані відображаються на ній різними способами. Можна відзначити кілька стандартних типів:
1. Гістограма (стовбчата діаграма). У цьому типі діаграм дані відображаються у вигляді вертикальних або горизонтальних стовпців. Висота (або довжина) кожного шпальти відповідає відображуваному значенню.
2. Кругова діаграма. У цьому типі діаграм величини відображаються секторами кола. На одній діаграмі може бути представлений тільки один ряд даних.
З. Графік показує тенденції зміни даних за рівні проміжки часу, при цьому обидві групи даних (х і у) відображаються у вигляді графіків.
4. Точкова діаграма відображає взаємозв'язок між числовими значеннями в кількох рядах і представляє дві групи чисел у вигляді одного ряду точок.
5. Поверхня. Діаграма, в якому ряди стають лініями для деякої поверхні в об'ємі.
6. Пелюсткова діаграма. Кожен ряд відображається як лінія, що з’єднує точки на радіусах.
При графічній обробці числової інформації за допомогою табличного процесора слід вказати область даних, за якими буде будуватися діаграма, і визначити послідовність вибору даних (по рядках або по стовпцях) із зазначеного блоку клітин. При виборі по стовпцях Х-координати беруться з крайнього лівого стовпця виділеного блоку клітин, інші стовпці містять У-координати діаграми. За кількістю стовпців визначається кількість споруджуваних діаграм. Більшість діаграм будуються в прямокутній системі координат. По горизонтальній осі Х відкладаються значення незалежної змінної (аргументу), а по вертикальній осі У - значення залежної змінної (функції).
Порядок побудови діаграми
1. Протабулювати дані, якщо задана аналітична залежність, або впорядкувати експериментальні дані, які будуть використовуватися для побудови діаграми. Для кожного стовпця створити текстовий заголовок. Згодом він буде автоматично вставлений в легенду діаграми.
2. Виділити комірки, що містять дані для побудови діаграми, і на вкладці Вставка вибрати необхідний вид діаграми (рис. 11.1).
Рис.11.1 – Вибір типу діаграми
3. Для зміни діапазону вихідних даних або для зміни значень рядків і стовпців можна виконати на вкладці Конструктор команду Выбрать данные (рис. 11.2).
Рис.11.2 – Зміна вихідних даних
4. Оформлення діаграми включає в себе наступні параметри, які можна вибрати на вкладці Макет (рис. 11.3):
- Назва діаграми та написи на осях,
- Відображення і маркування осей,
- Відображення сітки ліній, паралельних осям координат,
- Легенду (опис побудованих графіків),
- Відображення написів, відповідних окремих елементах даних на графіку.
Рис.11.3 – Параметри оформлення діаграми
Графічне представлення функції двох змінних – поверхня в тривимірному просторі.
Хід роботи
1. Побудувати графік залежності межі міцності деревини при розтягу і стиску від щільності породи деревини. Вихідні дані представлені в табл. 11.1.
Таблиця 11.1
Вхідні дані
| Порода деревини | Щільність | Межа міцності при розтягу | Межа міцності при стиску |
| Дуб | 57,5 | ||
| Бук | 55,5 | ||
| Береза | |||
| Вільха | |||
| Осика | 125,5 | 42,5 | |
| Липа | 45,5 |
1.1. Виділити два середніх ствопці і на вкладці Вставка вибрати Точечная диаграмма с гладкими кривыми (рис. 11.4).
Рис.11.4 – Точкова діаграма з гладкими кривими
1.2. Для зміни початкових значень осей на вкладці Макет вибрати Оси ® Основная горизонтальная (вертикальная) ось ® Дополнительные параметры.. Тут же поміняти назви діаграми і осей (рис. 11.5).
Рис.11.5 – Зміна параметрів осей
1.3. Для додавання графіка на діаграму на вкладці Конструктор виконати команду Выбрать данные. Натиснути кнопку Добавить і у вікні Изменение ряда вказати дані нового ряду (рис. 11.6).
Рис.11.6 – Додавання нового ряду
2. Побудувати поверхню 
при 
.
2.1. Протабулювати функцію, розташовуючи значення х по горизонталі (діапазон комірок В1:L1), а у – по вертикалі (діапазон комірок А2: А12). Тоді на перетині стовпця зі значенням хі і рядка зі значенням уі буде знаходитися значення функції zi.
2.2. У комірку В2 ввести формулу = В$1^2 + $А2^2.
При наборі формули необхідно зафіксувати знаком $ номер рядка змінної, що змінюється по горизонталі (тобто х), і номер стовпчика змінної, що змінюється по вертикалі (тобто у).
2.3. Виділити комірку з формулою, встановити покажчик миші на маркері заповнення комірки і протягнути його так, щоб заповнити діапазон В2L12. При копіюванні формули з комірки В2 в комірки діапазону В2L12 в них буде обчислено значення при відповідних значеннях х і у (табл. 11.2 та рис. 11.7).
Таблиця 11.2
Таблиця значень функції
| y x | -1 | -0,8 | -0,6 | -0,4 | -0,2 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | ||
| -1 | 1,64 | 1,36 | 1,16 | 1,04 | 1,04 | 1,16 | 1,36 | 1,64 | |||
| -0,8 | 1,64 | 1,28 | 0,8 | 0,68 | 0,64 | 0,68 | 0,8 | 1,28 | 1,64 | ||
| -0,6 | 1,36 | 0,72 | 0,52 | 0,4 | 0,36 | 0,4 | 0,52 | 0,72 | 1,36 | ||
| -0,4 | 1,16 | 0,8 | 0,52 | 0,32 | 0,2 | 0,16 | 0,2 | 0,32 | 0,52 | 0,8 | 1,16 |
Рис.11.7 – Формули обчислення функції
2.4. Для побудови поверхні:
- Виділити значення обчисленої функції (діапазон В2L12);
- На вкладці Вставка вибрати другие диаграммы ® Поверхность;
- На вкладці Макет (рис. 11.8). нанести назви діаграми і осей.
Рис.11.8 – Поверхня
3. Протабулювати функцію та зобразити її графік, згідно свого варіанту, змінити колір, тип маркерів, тип ліній.
| № п/п | Функція | Проміжок | Кількість точок | Колір |
| [-10;10] | Голубий | ||
| [-3;3] | Малиновий | ||
| [2;15] | Жовтий | ||
| [-10;10] | Червоний | ||
| [-10;10] | Зелений | ||
| [-15;15] | Синій | ||
| [-8;8] | Білий | ||
| [0;100] | Чорний | ||
| [2;10] | Голубий | ||
| [-12;12] | Малиновий | ||
| [-20;20] | Жовтий | ||
| [-7;7] | Червоний | ||
| [-13;13] | Зелений | ||
| [-14;14] | Синій | ||
| [-15;15] | Білий | ||
| [-16;16] | Чорний | ||
| [-17;17] | Голубий | ||
| [1;20] | Малиновий | ||
| [-19;15] | Жовтий | ||
| [-18;15] | Червоний | ||
| [-20;15] | Зелений | ||
| [-15;10] | Синій | ||
| [2;20] | Білий | ||
| [-1;15] | Чорний | ||
| [0;50] | Голубий | ||
| [3;21] | Малиновий | ||
| [2;15] | Жовтий | ||
|
| [-15;15] | Червоний | ||
| [1;20] | Зелений | ||
| [1;15] | Синій |
4. Побудувати поверхню:
| Варіант | Діапазон для X та Y | Функція Z | ||
| початок | крок | кінець | ||
| 0,0 | 1,7 | 143,6 | 
| |
| 6,9 | 1,8 | 155,2 | 
| |
| 11,0 | 0,3 | 33,0 | 
| |
| 13,9 | 1,5 | 132,1 | 
| |
| 16,1 | 1,9 | 164,9 | 
| |
| 17,9 | 0,6 | 56,7 | 
| |
| 19,5 | 1,3 | 117,5 | 
| |
| 20,8 | 2,0 | 171,1 | 
| |
| 22,0 | 0,8 | 79,1 | 
| |
| 23,0 | 1,1 | 100,6 | 
| |
| 24,0 | 2,0 | 173,9 | 
| |
| 24,8 | 1,1 | 100,0 | 
| |
| 25,6 | 0,8 | 81,7 | 
| |
| 26,4 | 2,0 | 173,2 | 
| |
| 27,1 | 1,3 | 119,0 | 
| |
| 27,7 | 0,6 | 61,3 | 
| |
| 28,3 | 1,9 | 169,3 | 
| |
| 28,9 | 1,5 | 135,8 | 
| |
| 29,4 | 0,3 | 39,9 | 
| |
| 30,0 | 1,8 | 162,2 | 
| |
| 30,4 | 1,7 | 150,2 | 
| |
| 30,9 | 0,1 | 17,9 | 
| |
| 31,4 | 1,7 | 152,1 | 
| |
| 31,8 | 1,8 | 161,7 | 
| |
| 32,2 | 0,3 | 38,2 | 
| |
| 32,6 | 1,5 | 139,2 | 
| |
| 33,0 | 1,9 | 170,3 | 
| |
| 33,3 | 0,5 | 60,8 | 
| |
| 33,7 | 1,3 | 123,8 | 
| |
| 34,0 | 2,0 | 175,9 | 
|
Контрольні питання
1. Назвати основні елементи діаграм табличного процесора MSE.
2. Які кроки потрібно виконати, щоб побудувати діаграму?
3. Які кроки потрібно виконати, щоб побудувати графік?
4. Як змінити назви осей?
5. Які кроки потрібно виконати, щоб побудувати поверхню?