Kurvendiskussion Hires-Grafik mit Hardcopy-Funktion
Mit dem Programm »Kurvendiskussion« besitzen Sie die Möglichkeit, eine komplette Funktionsanalyse durchzuführen. Sie können die Funktion auf dem Bildschirm und auf dem Drucker 1526 (neues ROM) plotten lassen. Zusätzlich wird die X- und Y-Achse, mit Einheitsstrichen versehen, geplottet.
Zusätzlich können Sie folgende wichtige grafische Daten abrufen: Nullstellen, relative Minima und Maxima, das absolute Minimum und Maximum, die Fläche unter dem Graphen, das Volumen des Rotationskörpers und Sie können einzelne Funktionswerte abfragen. Diese grafischen Daten werden auf einige Stellen hinter dem Komma genau berechnet. In seltenen Fällen können diese auch falsch berechnet werden. Dies ist teilweise auf Fehler im Betriebssystem und auf Fehler bei der Approximation (Näherung) zurückzuführen.
Eingabe der Funktionsdaten
a) Eingabe der Funktion Dies geschieht in der normalen Commodore-Schreibweise, wie sie in dem Handbuch auf den Seiten 23 bis 29 beschrieben ist. Beispiel: normale Darstellung:
F(X) = COSX + COS2X + COS5X
Eingabe in den Computer:
COS(X) + COS(2*X) + COS (5*X)
Mit dieser Schreibweise können Sie jede Funktion eingeben, die im Commodore-Basic implementiert ist: (ABS(X), ATN(X), COS(X), EXP(X), INT(X), LOG(X), SIN(X), SQR(X) und TAN(X)). b) Eingabe des Intervalls, in der die Funktion geplottet werden soll.
Zuerst wird die linke Grenze des Intervalls eingegeben, danach die rechte durch ein Komma getrennt. Die grafischen Daten werden später nur für dieses von Ihnen angegebene Intervall berechnet. Beispiel: normale Darstellung:
[-10,10]
Eingabe in den Computer:
-10,10
Natürlich dürfen die Funktionen nur in definierten Intervallen eingegeben werden. Die Wurzelfunktion ist zum Beispiel nur im positiven Bereich definiert. Sie darf also nicht im Intervall von —5 bis 7 eingegeben werden.
c) Eingabe der Einheiten
Hier wird eine positive Zahl sowohl bei der X-Achse als auch bei der Y-Achse angegeben. Es können nur bis zu 30 Einheitenstriche auf der X-Achse und Y-Achse geplottet werden. Falls Sie keine Einheitenstriche benötigen, drücken Sie einfach »RETURN«.
d) Ausdruck auf dem 1526-Drucker (mit neuen ROMs)
Sie haben die Möglichkeit, die Funktion in verschiedenen Maßstäben zu drucken
(1:1, 1:2, 1:4). Je nach Eingabe der Vergrößerung wird die Kurve entsprechend groß geplottet. Anschließend werden noch wichtige Angaben zur Funktion gedruckt. Falls Sie später noch grafische Datenabrufen werden, -werden diese automatisch auch noch gedruckt, Wenn Sie keinen Ausdruck auf. dem Drucker benötigen oder wenn Sie keinen 1526-Drucker besitzen, drücken Sie einfach »RETURN«.
e) Höchster Y-Wert
Das Programm ist so konzipiert, daß die Funktion immer den gesamten Grafikbildschirm voll ausnutzt. Wenn jetzt in dem angegebenen Intervall eine Unendlichkeitsstelle auftritt, wird die Funktion im Bereich der X-Achse sehr gestaucht. Dies soll durch die Angabe des höchsten Y-Werts verhindert werden. Wenn Sie zum Beispiel die Funktion l/X im Intervall —5,5 plotten lassen und Sie geben als höchsten Y-Wert 10 an, dann werden alle Werte, die größer als 10 sind, weggelassen. Jetzt liegt der Wert F(X) = 10 am oberen Ende des Grafikbildschirms und F(X) = —10 am unteren Ende. Dadurch wird die Funktion im Bereich der X-Achse nicht gestaucht. Falls der angegebene Y-Wert größer als der höchste Funktionswert ist, hat dieser keinen Einfluß auf den Ausdruck. Wenn Sie nur »RETURN« drücken, beträgt der höchste Y-Wert automatisch 1000.
Abruf der grafischen Daten
Nachdem die Funktion korrekt eingegeben wurde, braucht der Computer zirka 2 bis 3 Minuten, bis er mit dem Plotten fertig ist. Danach drücken Sie bitte eine beliebige Taste. Es erscheinen einige wichtige Informationen und ein Menü. Auf Druck der entsprechenden Zahl wird das Erwünschte ausgeführt. Wir wollen uns jetzt nur der zweiten Möglichkeit zuwenden, da sich die anderen wohl selbst erklären. Auf Druck der Taste 2 erscheint ein weiteres Menü. Jetzt können Sie alle grafischen Daten errechnen lassen. Diese werden, wie unter Punkt 2.b erwähnt, nur in dem angegebenen Intervall, mit Ausnahme der speziellen Funktionswerte, errechnet. Folgende Sonderfälle sind zu beschten.
1. Absolute Extremwerte
Diese können nur korrekt berechnet werden, wenn der höchste Y-Wert größer ist als der größte Funktionswert.
2. Fläche unter dem Graphen
Der Computer gibt nicht wie bei der Integralrechnung die Differenz der Fläche zwischen dem Graphen und der X-Achse an, sondern den tatsächlichen absoluten Wert der Fläche.
3. Spezielle Funktionswerte
Falls Sie beim Abfragen eines Funktionswertes genau eine Unendlichkeitsstelle oder eine nicht definierte Stelle erwischt haben sollten, gibt der Computer eine Null als Funktionswert an.
(Jan Schaefer)
Programmaufschluesselung nach Zeilennummern
0-9
Addresse des Autors
10-19
Funktionseingabe
25,26
Eingabe des Intervalls
27-29
Eingabe der Einheiten
30-56
Eingabe des Druckmasstabs
57-59
Eingabe des hoechsten Y-Werts
60-63
Abfrage, ob alle Eingaben korrekt sind
64-68
Poken der Maschinenspracheroutine
69-72
Errechnen der Position der Y-Achse
74
Variablenfelder werden definiert
75-86
alle Funktionwerte werden errechnet, um die Position der X-Achse zu bestimmen
87,88
der Graphikbildschirm wird geloescht und angeschaltet
89-95
die Geraden werden mit einer kurzen Maschinenspracheroutine geplottet
96-98
Plotten der Pfeilspitzen
99-108
Plotten der Einheitenstriche
109-120
die Funktion wird auf dem Bildschirmgeplottet; waehrendessen werden die graphischen Daten bestimmt
112
Berrechnen der Flaeche und des Rotationskoerkers
114
Plotten eines einzelnen Punktes in Maschinensprache
117
Nullstellen werden festgestellt
118,119
relative Maxima bzw. Minima werden festgestellt
121-153
die Funktion wird auf dem Drucker ausgegeben
154-164
Drucken des ersten Menues
165-168
Abfrage der einzelnen Tasten
169
Funktion nochmal sehen
170
neue Funktion eingeben
171
Programmende
172-180
Drucken des zweiten Menues
181-183
Abfrage der einzelnen Tasten
184-213
Nullstellen werden berrechnet
189-197
Nullstellen werden mit dem Newton Verfahren genaehert
198-204
hier wird festgestellt, ob die angenommenen Nullstellen auch 'echt' sind
205-211
Nullstellen werden ausgedruckt
214-246
Berrechnung der relativen Extremwerte
214-230
Feststellen, ob Extremwerte korrekt sind
231-240
Extremwerte werden durch Intervallschachtelung genaehert
241-246
Extremwerte werden gedruckt
247-284
absolute Extremwerte werden errechnet
247-269
Extremwerte werden durch Intervallschachtelung genaehert
270-284
Feststellen ob Extremwerte korrekt sind und Ausdruck
285-293
Naeherung der Flaeche unter dem Graphen mittels der Tangententrapezregel