Конспект урока: Построение диаграмм. Численное моделирование в электронных таблицах

Введение в тему 

Возможности электронных таблиц позволяют не только строить таблицы и выполнять в них автоматизированные вычисления, но и добавлять дополнительные средства визуализации информации, такие как графики и диаграммы.

Умение строить графики и диаграммы позволяет нагляднее подготовить отчетную информацию, например, для выступления на занятии, конференции и др. мероприятиях, наглядно продемонстрировать результаты проведенного исследования, написать более информационную статью и т.д.

Построение диаграмм и графиков

Диаграмма является составным объектом, который может содержать:

• заголовок;
• оси категорий и значений с названиями;
• изображения данных;
• легенду.

Виды диаграмм в табличном процессоре MicrosoftExcel:

• Гистограмма – диаграмма, показывающая изменение данных за определенный период времени и отображающая соотношение отдельных значений данных (Рис. 1).
  
  Рис. 1. Варианты построения гистограммы
• Круговая диаграмма – представляет собой круг, разделенный на сектора, показывающие соотношение частей единого целого объекта. Применяется только в том случае, когда сумма всех секторов составляет 100% (Рис. 2).
  
  
  Рис. 2. Варианты построения круговой диаграммы
• Линейчатая диаграмма  – гистограмма, повернутая на 90^о по часовой стрелке (Рис. 3).
  
  Рис. 3. Варианты построения линейчатой диаграммы
• Диаграмма с областями  – линейчатая диаграмма с заполненными цветом областями (Рис. 4).
  
  Рис. 4. Варианты построения диаграммы с областями
• Точечная диаграмма  – диаграмма, в которой по обеим осям откладываются значения (Рис. 5).
  
  Рис. 5. Варианты построения точечной диаграммы
• Пузырьковая диаграмма  – диаграмма, способная отображать трехмерные данные в двумерном пространстве (Рис. 6).
  
  
  Рис. 6. Варианты построения пузырьковой диаграммы
• Биржевая диаграмма – диаграмма, отражающая наборы данных из нескольких значений (например: цена открытия биржи, цена закрытия, максимальная и минимальная цена определённого временного интервала), (Рис. 7).
  
  Рис. 7. Варианты построения биржевой диаграммы
• Поверхностная диаграмма  – диаграмма, отражающая два или несколько рядов данных в виде поверхности (Рис. 8).
  
  
  Рис. 8. Варианты поверхностной диаграммы
• Лепестковая диаграмма  – круговая диаграмма, отображающая тренды данных с помощью углов (Рис. 9).
  
  
  Рис. 9. Варианты построения лепестковой диаграммы
• Комбинированная диаграмма  – диаграмма, состоящая из нескольких рядов данных, и в которой используются различные типы диаграмм. (Рис. 10).
  
  
  Рис. 10. Варианты построения комбинированной диаграммы

Самыми распространенными типами диаграмм являются: линейчатая диаграмма, гистограмма и круговая диаграмма.

Рассмотрим пример выполнения задания на построение диаграмм.

Решение

1) В табличном процессоре MicrosoftExcel создадим таблицу под названием «Общая успеваемость обучающихся 9 «А» (Рис. 11).

Рис. 11. Таблица на основе исходных данных

2) Построим линейчатую диаграмму (Рис. 12). Выберем тип «линейчатая диаграмма с группировкой». Оформим ее (шрифт, размер, цвет).

Рис. 12. Линейчатая диаграмма с группировкой

Чтобы изменить шрифт, размер, цвет необходимо выделить нужную область и выбрать нужный шрифт, размер, цвет, начертание.

Если нужно, то можно изменить ось. Например, добавить делений, изменить диапазон и др. Для этого необходимо выделить область значений оси (нажать дважды подряд левой кнопкой мыши по значению на оси) и в открывшейся панели Формат оси выбрать изменения.

Чтобы изменить цвет блоков в диаграмме необходимо один раз нажать левой кнопкой мыши по блоку (они выделятся), а затем выбрать инструмент «заливка» и изменить цвет блоков на нужный.

3) На основе имеющихся данных построим гистограмму с группировкой (Рис. 13).

Рис. 13. Гистограмма с группировкой

4) На основе имеющихся данных построим круговую диаграмму (объемную) (Рис. 14).

Рис. 14. Круговая диаграмма (объемная)

Также в круговой диаграмме можно разделить секторы, т.е. добавить расстояние между секторами. Для этого нужно нажать левой кнопкой мыши на саму диаграмму и потянуть (Рис. 15).

Рис. 15. Круговая диаграмма (объемная) с расстоянием между секторами

Кроме диаграмм при работе с электронными таблицами часто используют графики.

Рис. 16. Варианты построения графика

Рассмотрим пример выполнения задания на построение графиков функции.

Решение

1) Создадим таблицу, в которую внесем значения х в диапазоне, например, от -5 до 5 с шагом 0,5. Значения y рассчитаем по формуле из условия (Рис. 17).

Рис. 17. Заполнение таблицы

Можно было бы применить функцию СТЕПЕНЬ(), которая имеет вид: СТЕПЕНЬ (число; степень), но т.к. в задании число во второй степени, то проще число умножить само на себя.

2) Выделим таблицу с данными и построим график (Рис. 18). Вставка → График → График.

Рис. 18. График

3) Построим график с маркерами (Рис. 19)

Рис. 19. График с маркерами

Диаграммы и графики в электронных таблицах строятся на основе таблицы (таблиц) и являются зависимыми от значений, которые расположены в ячейках таблицы, принявших участие в создании графика или диаграммы. Если изменить (добавить, удалить, отредактировать) данные в таблице, то соизмеримо и изменится график или диаграмма.

Численное моделирование в электронных таблицах

Математическая модель – это модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математически символов, формул, выражений.

Существуют различные примеры численного моделирования в электронных таблицах, рассмотрим один из таких.

Решение

Учитывая значения коэффициентов, если первоначально в пруд запустить $N_0$ рыб, то через год их количество будет таким:

$N_1=N_0+(1,2·N_0–0,001·{N_0}^2 )$.

После вычислений по этой формуле в табличном процессоре через один, два или три года при разном количестве первоначально запущенных рыб (10, 20, 100 и т. д.) получим следующий результат (рис. 20).

Рис. 20. Результаты вычисления

По полученным данным видно, что прирост рыб прекращается через некоторое количество лет.