Hướng
Dẫn - GraphFunc
Vẽ Đồ Thị Trực Tuyến

(Tương tác với phần mềm này ở đâu? Hãy bấm
con trỏ vào
GraphFunc
Hoặc xem nhanh hình
ảnh
minh họa cách sử dụng tiện ích GraphFunc trực tuyến)
Phần
mềm GraphFunc
với giao diện tiếng Việt và Anh giúp vẽ bất kỳ đồ thị
hàm số
(hình thành từ các hàm số sơ
cấp cơ bản) trong các
hệ Đề-Các, hệ hàm cực và hệ hàm tham số
trên trục tọa độ hai hoặc ba chiều. GraphFunc
hỗ trợ số chức năng giúp tìm
hiểu thêm một số chủ đề về Toán Giải Tích
như: Tính đạo hàm cấp I/II, tìm
những điểm cực trị, tìm đường tiếp
tuyến/pháp
tuyến, giải phương trình, giải phương trình tuyến (nhiều
ẩn), tính diện tích
hợp bởi đường cong và trục x-axis cùng các đường
thẳng đứng, tính
độ dài của (cung) đường
cong, tính thể tích xoay, tính diện tích
mặt xoay, và vân vân. Bạn có thể
dùng GraphFunc như là một dụng cụ
Calculator dùng để kiểm tra đáp án của một số
dạng bài tập trong môn Giải Tích. Vì phần
mềm viết bằng Java, máy bạn
cần phải cài JRE
(Java
Runtime Environment) trước khi sử dụng tiện ích GraphFunc
trực
tuyến. JRE
(tải từ hãng Sun)
giúp hiển thị phần mềm
này trong trình duyệt Internet Explorer hay trình Mozilla hoặc
trong
trình duyệt tương thích khác.
Hiện nay
có hai phiên bản cho phần mềm GraphFunc:
phiên bản thứ nhất (gọi là phiên bản cũ)
thích
hợp với các JRE
từ 1.4x trở lên; và phiên bản hai (cũng phiên
bản mới
nhất) tương thích với JRE
từ 1.5x trở lên. Nếu
bạn
muốn sử dụng ngay một trong hai phiên bản
này, bạn hãy vào một trong các trang
website sau
đây:
(Chú ý: Khi nhấp
vào các đường
dẫn trên, bạn cần đợi giây lát trong lúc
applet tải về máy bạn.)
Trong
các trang websites vừa nêu ở trên đều có mục
hướng
dẫn và một số bài ví dụ ngắn (bấm vào
các đường dẫn ở trên đỉnh của trang này để
vào các mục của bài viết ngắn; hãy bấm
vào đây
nếu bạn không thấy) nhằm
diễn đạt cách sử dụng GraphFunc.
Để sử dụng GraphFunc một cách hiệu quả, bạn nên xem
trước về
cách gõ cú pháp cho biểu thức
hàm số.
Đoạn bạn
hãy tìm hàm số nào rất quen biết rồi
dùng GraphFunc
để
vẽ. Sau đó, bạn dùng sự hiểu
biết của mình về
hàm số này để kiểm tra các chức năng của GraphFunc
và làm quen với
cách sử dụng các nút trên giao diện
mà GraphFunc
hỗ
trợ. Sau khi bạn đã “quen”
GraphFunc
rồi, bạn hãy dùng GraphFunc để vẽ hàm hợp
bất kỳ (hàm hợp này
do các hàm số sơ cấp khác kết hợp lại) và
bạn sẽ thấy
kết quả thu được sẽ là điều
tất yếu.
Dưới
đây chúng tôi sơ lượt qua
về
giao diện của GraphFunc. Sau đó đề cập tới cách
dùng cú
pháp để gõ hàm số và cung cấp ví
dụ minh họa. Sau cùng chúng tôi chỉ
dẫn
và trình bày những chức năng và
thao
tác mà GraphFunc hỗ trợ.
Sơ Lượt:
Khi bạn truy cập vào trang tiện ích GraphFunc, bạn thấy
giao diện của phần mềm này được hiển thị ngay trên duyệt
trình như miêu tả trong Hình 1.
Theo mặc định, GraphFunc tự động vẽ hàm số f(x) = x*sin(x). Khi giao diện
GraphFunc đã được hiển thị, thì bạn có thể
gõ biểu thức của bất kỳ hàm số sơ cấp hay hàm hợp
vào ô có nhãn hiệu f(x) =, sau đó bấm
vào nút Vẽ
Hàm! để vẽ đồ thị hàm
số mà bạn vừa gõ. Mỗi khi
hàm số được gõ vào ô văn bản lớn và
bạn
chọn
một hoặc nhiều chức năng nào đó lên hàm số
này xong, thì
bạn
cần bấm nút "Vẽ Hàm!"
để những chức năng bạn vừa chọn có hiệu lực lên
hàm số mà bạn đã gõ. Trong Hình 1,
bạn thấy giao diện GraphFunc có hiển thị những chức năng được
diễn tả qua các nút
tự-giải-thích như: 2
Chiều (chọn nút
này để vẽ hai hoặc ba chiều), Hàm TọaĐộ Đề-Các
(chọn nút này để vẽ hàm số theo hệ Đề-Các,
hàm cực hay hàm tham Số), Diện Tích (dùng để
tính diện tích hợp bởi đường f(x), trục x-axis trong đoạn
Từ và Tới), nút Xóa/Hủy (dùng để
xóa các thao tác và cấu hình bạn
đã chọn và đưa GraphFunc về cấu hình theo mặc định
như lúc nó vừa được khởi động), và nhiều
nút
khác sẽ được miêu tả tiếp theo phần ví dụ minh
họa gõ cú pháp.

Hình 1.
Giao diện của phần mềm GraphFunc dùng vẽ đồ thị.
(Chú ý: hiện nay phiên bản GraphFunc có giao
diện hơi khác với giao diện ở trên)
Một Số Ví Dụ Minh Họa
Gõ Cú Pháp:
Các toán
tử +, -, * và / lần lượt là ký
hiệu của dấu cộng, trừ, nhân và chia. Dấu ^ là
ký hiệu của dấu lũy thừa.
Muốn vẽ hàm
số sau đây theo tọa độ hai chiều:
|
Cần gõ vào
chỗ có nhãn hiệu f(x) =
(chú ý: mục
này chỉ có một biến số x)
|
xsin(x)
|
x*sin(x) (đây là
cú pháp cần phải điền vào chỗ f(x) = )
|

|
x^3 +x -1 hoặc gõ x*x*x + x -1
|

|
(x^3 + x + 4)/(x - 1)
|

|
(sin(x))^3 + cos(x) hoặc gõ sin(x)^3
+ cos(x)
|
Muốn vẽ hàm mặt z = f(x,y) sau
đây
theo tọa độ ba chiều:
|
Cần gõ vào
chỗ có nhãn hiệu f(x,y) =
(chú ý: mục
này có hai biến số x
và y)
|
sin(x+y)
|
sin(x+y)
|

|
x^2 + y^2 - 3
|

|
exp(x) + sin(y) or
e^x + sin(y
|
(Xem thêm một số hàm sơ
cấp
và ví dụ minh họa)
(Bạn hãy thử gõ hàm hợp của bạn dựa vào
các hàm sơ cấp)
Chức Năng
Và Thao Tác: Sau khi bạn gõ
hàm số cần vẽ vào chỗ có nhãn hiệu "f(x) =
" trên phần mềm GraphFunc, bạn bấm con trỏ vào
nút
"Vẽ Hàm!" và
đồ
thị của hàm sẽ được hiển thị. Đến
đây bạn có thể thực hiện một số chức năng mà
GraphFunc hỗ trợ bằng những thao tác đơn giản được diễn tả
như sau:
- Kéo-nhả vùng đồ thị bằng con trỏ.
- Chọn mục "Chọn Một Hàm"
để vẽ một đồ thị hàm số hay chọn "Chọn
Nhiều Hàm" để vẽ nhiều đồ thị hàm số cùng
một
lúc. Khi đang trong chế độ vẽ nhiều đồ thị
cùng một lúc,
bạn nên chọn mầu cho mỗi hàm số để kết quả dễ phân
biệt. Để chọn mầu cho một hàm số, bạn chỉ cần bấm
vào nút mầu ô vuông (vị trí của
ô này nằm phía phải của nhãn hiệu "f(x)=
hoặc f1(x)") tương
ứng cho mỗi hàm. Sau khi bấm
nút mầu ô vuông, thì một hộp đàm thoại
(cửa sổ) được hiển thị. Bạn dùng trỏ (con chuột)
kéo các thanh trượt ngang để chọn mầu thích hợp,
sau đó bạn bấm nút OK
để kết thúc thao tác
chọn mầu. Sau khi chọn mầu xong, bạn bấm vào nút "Vẽ Hàm" để hiển thị đồ
thị hàm số theo mầu bạn vừa chọn.
- Trong trường hợp bạn chọn chế độ "Chọn Nhiều Hàm" để vẽ
nhiều
hàm số cùng một lúc và nếu
bạn
muốn coi giá trị đạo hàm hay diện tích của một
trong những hàm này, bạn chỉ
cần bấm vào hàm số có nhãn hiệu như f(x), f1(x) hoặc f2(x) sao cho mầu
đỏ được xuất hiện trên hàm số bạn muốn, sau đó bạn
chỉ cần nhấn các thao
tác khác như nút "Tính", "Diện Tích" hoặc "Độ Dài" để (có thể
coi tiếp ở phía dưới cho các
đoạn mô tả về thao tác này) tìm giá
trị tương ứng cho
hàm số mà bạn vừa mới chọn. Muốn xem đồ thị của
nhiều hàm số trong chế độ ba chiều, bạn bấm vào mục "3 Chiều" và bạn phải
gõ lại hàm số cần vẽ trong chế độ này.
- Muốn vẽ hàm tọa độ
cực hay hàm tham số,
bạn bấm vào mục Hàm
Tọa Độ Cực hay Hàm
Tham Số từ hộp
thanh kéo Hàm Tọa
Độ ĐềCác. Biến số dùng để vẽ hàm số
theo hai hệ này là "t".
Khi dùng theo
hàm tọa độ cực, thì t
là biến số góc.
Còn khi dùng theo hàm tham số, thì t
là tham số. Bạn cung cấp hai giá trị "Từ"
và Tới" để biết
khoảng mà hàm số cần được
vẽ. Sau đó bấm nút Vẽ Hàm để vẽ hàm
số
trong các hệ này.
- Tính giá trị của f(x) và các
giá trị đạo hàm cấp một (f '(x))
và đạo hàm cấp hai (f "(x)) của nó bằng
cách cho
giá trị x trước khi bấm nút "Tính". Những
giá trị này cũng được hiển thị khi bấm con trỏ vào
bất vị trí nào trên đồ thị trong chế độ hai
chiều. Chức năng này cũng áp dụng cho
các hàm tọa độ cực hay hàm tham số.
Khi ở chế độ thuộc hệ hàm tọa độ cực hay hàm tham số,
thì luôn có hai nút Tính được hiển thị:
một dùng để tính trị số của hàm số hay đạo
hàm và
các giá trị khác theo biến số t; nút
còn lại dùng để tính các trị số của
hàm số hay các đạo hàm của nó theo biến
số x. GraphFunc
có thể tính được các
giá trị gần đúng cho các hàm không
phải là sơ cấp khi sử dụng nút Tính này.
- Tính diện tích được giới hạn bởi
hàm
số f(x), trục hoành x và các đường thẳng đứng, ta
bấm vào
nút "Diện Tích"
sau
khi đã điền các giá trị của hai điểm nằm trong
khoảng
"Từ" và "Tới". Sau khi bấm
nút "Diện Tích",
diện tích được tính
hiển thị ngay bên cạnh nút "Diện Tích" và đồng
thời
các dấu vạch dọc xuất hiện trên đồ thị để minh họa
vùng diện
tích mà GraphFunc đã tính.
- Tìm độ dài của đường cong f(x) nằm
giữa hai điểm (cần điền giá trị của hai
điểm
vào chỗ có nhãn hiệu "Từ" và "Tới") bằng cách bấm
vào nút "Độ
Dài".
Sau khi bấm nút "Độ
Dài",
tổng số chiều dài được hiển thị bên cạnh
nút này
và đồng thời trên đồ thị bên trái có
một đường mầu đỏ được
hiển thị để minh họa độ dài vừa tính được của đường cong
f(x) tại giữa hai điểm.
- Bấm vào nút "Tiếp
Tuyến"
để vẽ đường tiếp tuyến hay pháp
tuyến tại bất kỳ một điểm
nào
trên hàm số f(x) (pháp tuyến là đường
vuông góc với tiếp tuyến). Khi bạn bấm vào
nút
này, một cửa sổ đối thoại sẽ hiển thị, bạn chọn mục "Tiếp Tuyến" từ
thanh-kéo nếu bạn muốn vẽ đường tiếp tuyến với đường cong f(x)
hay bạn chọn mục "Pháp Tuyến"
nếu bạn muốn vẽ đường pháp tuyến với đường cong f(x). Sau
đó bạn điền giá trị x, điểm mà tiếp tuyến tiếp
xúc với đường cong, và hai
giá trị cho "Từ"
và "Tới" - trong
đó "Từ" và "Tới" là những giá
trị
dùng
để vẽ tiếp tuyến hay pháp tuyến trên một đoạn nhất định
trong tọa độ. Hai
trị số sau cùng không bắt buộc bạn điền vào.
Khi bạn muốn xóa đường tiếp tuyến hay pháp tuyến
trên đồ thị, bạn có hai cách. Cách thứ
nhất dùng nút Xóa/Hủy
nhưng nút này sẽ
xoá hết các giá trị mà bạn hiện đang
có và sẽ gán các giá trị mặc định
như lúc ban đầu mà GraphFunc khởi động. Cách
thứ hai bạn bấm bất kỳ vào các nút trên
GraphFunc để chế độ tìm hay vẽ tiếp tuyến không còn
hiệu lực.
- Muốn xác định giá trị cực đại và cực tiểu
của
hàm số f(x) bằng cách chọn nút thanh "Chức Năng" kéo xuống để
chọn "Cực Đại/Tiểu"
(đúng ra là "Điểm Cực Trị")
và sau đó phải bấm con
trỏ vào đồ thị ở những chỗ mà có đường cong lồi
hay
lõm; còn gọi là đỉnh - đó là những
điểm mà đạo hàm thứ nhất của hàm số f(x) tại điểm
đó có giá trị bằng 0. Sau khi bạn bấm
con trỏ gần các đỉnh của đường cong f(x), thì giá
trị cực đại hay cực tiểu được GraphFunc hiển thị ở nhãn
hiệu "x =" , "f(x)
=", và
giá trị đạo hàm thứ nhất và thứ hai tại điểm
này cũng được hiển thị ở f
'(x) = , và f "(x) =.
Khi bạn bấm con trỏ trên đồ thị và thấy chữ "No Minima or Maxima found." mầu
đỏ hiển thị, GraphFunc ngụ ý báo hiệu không
có giá trị cực đại hay cực tiểu tìm thấy trong một
khoảng nhỏ hay trong khoảng từ Xmin và Xmax mà bạn
có thể thấy. Giá trị của Xmin
và Xmax này, theo mặc định, được gán là -10
và +10. Chú
ý: Bạn nên bấm vào nút thanh Cực Đại/Tiểu và
kéo trở về "Chức Năng" như lúc ban đầu khi bạn
không dùng chức năng này nữa. Làm như
vậy bạn sẽ không bị lẫn lộn giữa các chế độ khi đi
tìm giá trị cực
đại/tiểu với các giá trị mặc định khác khi bạn bấm
con trỏ trên vùng đồ thị.
- Muốn tìm những điểm cắt trục hoành (x-axis) của
hàm số f(x), bạn cũng làm giống như thao tác
tìm cực đại/tiểu ở trên nhưng bạn chọn "Điểm Cắt Ox" từ thanh kéo
"Chức Năng".
Bạn
cũng dễ nhận thấy rằng khi ta nói tìm những điểm
mà hàm số f(x) hay đường cong nào đó cắt
trục hoành
(x-axis), thì điều đó cũng gần đồng nghĩa với đi
tìm nghiệm số của
phương
trình f(x) = 0. Như vậy bạn có thể dùng chức
năng này để tìm những nghiệm
số gần đúng của
phương trình f(x) = 0. Khi bạn bấm để dùng chức
năng này bạn sẽ thấy một cửa sổ hiển thị các điểm cắt
trong khoảng đã chọn. Nếu bạn muốn tìm từng điểm
trên tọa độ, bạn chỉ cần bấm con trỏ gần các điểm
mà đường cong cắt trục hoành, bạn sẽ thấy giá trị
được GraphFunc tính hiển thị bên nhãn hiệu ở tay
phải. Chú ý: Khi bạn
dùng chức năng này trong trường hợp bạn đang sử dụng chế
độ vẽ nhiều hàm số cùng một lúc, bạn cần
chú ý tới nhãn hiệu có mầu đỏ đang hiển thị
trên f(x) vì nó ngụ ý bạn đang tìm
nghiệm hay tìm điểm cắt trục hoành cho hàm số
đó.
- Giải hệ phương trình
tuyến với n phương trình và n ẩn số. Để
vào mục này bạn
bấm vào nút Giải PT
Tuyến từ hộp thanh kéo có nhãn hiệu "Chức Năng".
Sau khi chọn xong, bạn thấy một hộp cửa sổ xuất hiện và bạn cần
gõ
các hệ số cho phương trình. Nếu phương trình
không có ẩn số thì bạn buộc phải điền 0.
Sau khi điền xong các hệ số cho các phương trình,
bạn bấm nút Giải để cho ra kết
quả.
Chức năng này hỗ trở giải hệ phương trình tuyến với nhiều
ẩn số mà không có giới hạn.
- Bấm vào nút Chuỗi
Số từ hộp kéo "Chức
Năng" để tìm tổng các số hạng của một bất kỳ
dãy số khi đã biết số hạng đầu và số hạng
cuối. Bấm vào
đây xem
thêm một số ví dụ minh họa.
- Bấm vào nút Mortgage
Calc từ hộp kéo Chức
Năng để chọn chức năng tính tiền thế chấp.
- Có thể thu nhỏ hay phóng lớn một đồ thị dùng
các nút "Phóng
To"
hoặc "Thu Nhỏ". Chú ý: khi
dùng chức năng này và kết hợp với chức năng
khác như tính chiều dài, diện tích hay
tìm giá trị cực đại/tiểu, tùy theo giá trị
nhỏ hay lớn của cách thu hay phóng, quá
trình tính toán của GraphFunc sẽ nhanh hay chậm.
- Vẽ đồ thị theo tọa độ ba chiều bằng cách chọn mục "3 Chiều". Muốn trở lại tọa
độ hai chiều thì bạn chọn "2
Chiều". Khi
bạn muốn vẽ đồ thị hàm số ở hai chiều, thì
hàm số đó chỉ có duy nhất một biến số x. Khi
bạn muốn vẽ đồ thị hàm số hay hàm mặt ở trong tọa độ ba
chiều, thì
hàm số đó có một biến số x hoặc nó
có chứa cả hai biến số x và y.
- Khi ở chế độ 3 chiều, hình ảnh đồ thị có thể bị
nhấp nháy vì sự chuyển động, bạn bấm vào
nút
"Motion" để tắt sự "chuyển
động" đó. Một vài dạng hình ảnh ba chiều
được quan sát theo chế độ khác nhau, và đuợc minh
họa bằng cách chọn mục Hình
Lưới hay Hình Đặc từ hộp thanh kéo Đặc và Lưới.
Ngoài
ra,
các thao tác kéo hay nhả con trỏ trên
vùng
đồ thị trong chế độ này sẽ hiển thị đồ thị dưới lăng
kính nhìn ở nhiều góc độ khác nhau.
- Trong chế độ ba chiều, bạn thấy thể tích của
f(x) khi nó được xoay chung quanh trục x (x-axis) bằng
cách chọn mục "x-axis"
từ thanh kéo Tắt bên
cạnh nhãn hiệu "Xoay Quanh"
để chọn mục "x-axis".
Bạn có thể
chọn thêm các mục ở Hình
Lưới hay Hình
Đặc với mục đích để nhìn hình vẽ đồ thị ở
dạng có hiển thị các đường nét vẽ
theo kiểu đan lưới xen kẽ được đính kèm hoặc hình
vẽ không có hình lưới. Trong phần chọn vẽ đồ
thị quay quanh trục x
này, GraphFunc chỉ có thể vẽ hàm số có một biến số x mà
không thể vẽ hàm số có hai biến số x và y mặc
dù bạn đang ở trong chế độ "View 3D". Khi bạn
chọn chức năng vẽ nhiều đồ thị cùng một lúc và để
tránh tình trạng hình vẽ bị khó quan
sát hay phân biệt vì do sự vẽ chồng các
hàm số lên
nhau, bạn nên chọn chức năng Hình
Lưới để dễ quan sát
nhiều đồ thị cùng một lúc. Bạn bấm vào đây
xem thêm
hình minh họa. Chú
ý: bạn cẩn thận khi dùng chế độ quay
quanh trục x ( "Xoay Quanh"
cho "x-axis" ) sau khi dùng xong, bạn
cần tắt chế độ này đi (chọn Tắt)
khi không dùng đến phần này nữa trong lúc
bạn muốn tiếp tục sử dụng các chế độ khác của
GraphFunc. Sự cẩn thận đó giúp bạn tránh
hiểu lầm giữa đồ thị vẽ trong dạng ba chiều và đồ thị ở dạng
quay quanh trục hoành hay tung. (phần này sẽ cập nhật
thêm về tính thể tích xoay)
- Bấm vào nút "Xóa/Hủy"
sẽ xoá hết các
giá trị và đưa GraphFunc trở về với các giá
trị mặc định ban đầu.
- Bạn có thể hiển thị đồ thị trong các khoảng
tùy chọn dọc theo các trục x hoặc y bằng cách
gán giá trị cho các thông số: Xmin,
Xmax, Ymin và Ymax. Trong đó Xmin và Xmax
là giá trị nhỏ nhất và lớn nhất mà
GraphFunc có thể hiển thị đồ thị dọc theo trục x. Tương
tự, Ymin và Ymax là giá trị nhỏ và lớn nhất
cho trục y.
Bây giờ bạn có thể dùng GraphFunc theo các
đường dẫn đã được miêu tả trên
đây để
vẽ hàm số mà bạn muốn. Hoặc bạn có thể nhấn
vào đây
để vào trang vẽ đồ thị trực tuyến. Theo
mặc định, thì GraphFunc đã vẽ hàm số f(x) = x
sin(x).
Xin
chân thành cảm tạ bạn đã quan tâm
và sử dụng phần mềm GraphFunc. Mọi
bài vở và ý kiến xây dựng, xin gởi về
dothi@seriesmathstudy.com.
Chú ý:
- Nếu máy bạn chưa có JRE cài sẵn, bạn sẽ thấy
một khung hình chữ nhật mầu xám lớn hiển thị khi bạn
vào một trong các trang có chứa phần mềm GraphFunc
nêu ở trên. Hoặc nếu máy bạn đã
có JRE cài rồi và bạn vẫn không thấy phần
mềm GraphFunc hiển thị trên duyệt trình, bạn cần kiểm tra
lại sự tắt/mở của các chức năng: bức tường lửa, security
và ActiveX.
- Khi bạn sử dụng trình duyệt Mozilla vào một trong
website vừa nêu ở trên và nếu máy bạn chưa
có Java cài đặt, thì trình Mozilla sẽ nhắc
bạn cài phần JRE. Nếu bạn đồng ý, nó tự động
tải JRE từ hãng Sun và cài JRE trên
máy của bạn. Ngay sau khi cài xong, bạn phải
đóng trình Mozilla
này và mở nó lại để JRE trên
máy bạn tác động vào trình duyệt có
hiệu lực. Bạn để ý rằng, trong lúc này nếu
bạn mở trình duyệt Internet Explorer, bạn sẽ thấy phần mềm
GraphFunc hiển thị trên trình duyệt này (vì
lúc này máy bạn đã có JRE rồi).
- Nếu máy bạn có cài JRE 1.4x, bạn sẽ
không chạy được phiên bản GraphFunc mới vì
phiên bản mới thuộc về JRE 1.5x trở lên. Do
đó, để chạy phiên bản mới, bạn cần nâng cấp JRE.
Mọi
ý kiến xây dựng và bài vở xin liên lạc
dothi@seriesmathstudy.com.
Copyright 2006-
http://www.seriesmathstudy.com. All rights
reserved. Contact
us.
Ghi rõ nguồn "http://www.seriesmathstudy.com" khi bạn
đăng lại
thông tin từ website này.