MathProf - Parameter - Steuerung - 3D - Zeit - Funktionen

 
Durch die Zuhilfenahme eines veränderbaren Funktionsparameters P ermöglicht es das Programm bei der Ausgabe dreidimensionaler grafischer Darstellungen, welche durch mathematische Funktionen beschrieben werden, deren Verhalten und Erscheinung in Abhängigkeit von einem reellwertigen Funktionsparameter P zu untersuchen.
   
In allen 3D-Modulen, die eine Darstellung von Zusammenhängen mit Hilfe mathematischer Funktionen ermöglichen, wird die Option angeboten, die Parameterwertebereiche sowie die zu verwendende Schrittweite für einen Funktionsparameter P festzulegen. Dies geschieht im Allgemeinen im dem Hauptfenster des entsprechenden Unterprogramms. Voraussetzung für die Ausführbarkeit von Parameterwertveränderungen ist, dass die Deklaration (mindestens) eines Funktionsterms im entprechenden Unterprogramm das Einzelzeichen P enthält. In die Felder Parameter p von und bis sind der Startwert und der Endwert des zu durchlaufenden Parameterwertebereichs für den Funktionsparameter P einzugeben. Im Feld Schrittweite kann die zu verwendende Schrittweite zum Durchlaufen des festgelegten Parameterwertebereichs definiert werden. Nach der Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche Ok verwendet das Programm diese Werte.
 
Voreingestellt sind für den zu durchlaufenden Parameterwertebereich in den meisten Fällen der Startwert -5 und der Endwert 5. Für die anzuwendende Schrittweite schlägt das Programm per Voreinstellung den Wert 0,1 vor.
   
Manuelle Funktionsparameterwertänderungen werden in allen relevanten 3D-Unterprogrammen durch die Bedienung eines dafür zur Verfügung stehenden Schiebereglers bei Ausgabe der grafischen Darstellung durchgeführt. Um diese zu veranlassen, aktivieren Sie zuvor den Kontrollschalter Manuell im Formularbereich Darstellung - Wertänderung Parameter p.
 

 
Bei Ausgabe der grafischen Darstellung positionieren Sie den im obigen Bild rot markierten Rollbalken P um eine manuelle Parameterwertänderung durchzuführen.
   
Die Durchführung automatischer Funktionsparameterwertänderungen bei Ausgabe der grafischen Darstellung veranlassen Sie, indem Sie den Kontrollschalter Automatisch bei Simulation im Formularbereich Darstellung - Wertänderung Parameter p auf dem Hauptformular des entsprechenden Unterprogramms aktivieren. Nach Aufruf der grafischen 3D-Darstellung und der Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche Start Sim. wird die festgelegte Parameterwertänderung vom Programm automatisch ausgeführt.
 
1. Einleitung
 
Das Programm bietet bzgl. der Nutzung eines Funktionsparameters P bei Ausführung einer automatisch ablaufenden Parameterwertsimulation folgende Möglichkeiten:

• Ohne Steuerung des Funktionsparameters P (voreingestellt)
  Der festgelegte Wertebereich des Parameters P wird bei Ausführung einer automatisch ablaufenden Parameterwertsimulation pausenlos durchlaufen.
• Mit Wertsteuerung des Funktionsparameters P (wählbar)
  Der festgelegte Wertebereich des Parameters P wird bei Ausführung einer automatisch ablaufenden Parameterwertsimulation wertgesteuert, unter Einhaltung von Pausenzeiten durchlaufen.
• Mit Zeitsteuerung des Funktionsparameters P (wählbar)
  Der festgelegte Wertebereich des Parameters P wird bei Ausführung einer automatisch ablaufenden Parameterwertsimulation zeitgesteuert, unter Einhaltung von Pausenzeiten durchlaufen.

2.  Steuerung der Parameterwertsimulation
 
2.1 Ohne Steuerung des Funktionsparameters P (voreingestellt)
 
Per Voreinstellung führt das Programm bei Zuweisung eines Funktionsparameters P keine gesteuerte Parameterwertsimulation durch. Vielmehr wird der vorgegebene Wertebereich dieses Parameters P pausenlos mit der festgelegten Schrittweite durchlaufen.
 
2.2 Mit Wert- oder Zeitsteuerung des Funktionsparameters P (wählbar)
 
● Aufruf der Steuerung
 
Nach einem Klick auf das dafür vorgesehene Weckersymbol im Hauptfenster des entsprechenden Unterprogramms (siehe rote Markierung in obiger Abb.) kann dies jedoch geändert werden. Besteht im entsprechenden Unterprogramm lediglich die Möglichkeit einem einzelnen Gebilde Parametersteuerungswerte zuzuweisen, so wird unmittelbar nach Wahl dieses Menüpunkts das Fenster geöffnet, welches unter Bild 2 dargestellt ist. Im anderen Fall wird ein dem nachfolgend gezeigten Bild 1 ähnliches Fenster geöffnet, auf welchem durch die Selektion des entsprechenden Eintrags zunächst auszuwählen ist, welchem Gebilde wertgesteuerte Parameterwerte zuzuweisen sind.
   
Durch die Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche Bearbeiten wird hierauf ebenfalls das nachfolgend gezeigte Fenster geöffnet.
   
● Wertsteuerung des Funktionsparameters P
 
Per Wahl des Eintrags Mit Wertsteuerung des Funktionsparameters P aus der Auswahlbox Auswahl kann festgelegt werden, dass eine wertgesteuerte Funktionsparametersimulation unter Einhaltung von Pausen auszuführen ist.
   
Durch die Zuweisung entsprechender Zahlenwerte kann bestimmt werden, bei welchen definierten Funktionsparameterwerten bei Ausführung der Parameterwertsimulation eine Pause erfolgen soll. Der dann aktuell vorhandene Parameterwert P wird über die Dauer der festgelegten Zeit beibehalten und nicht verändert. Nach Ablauf dieser definierten Pausenzeit wird die angehaltene Parameterwertsimulation wieder weitergeführt.
 
Im Eingabefeld Pause bei Parameterwert P = wird festgelegt, bei welchem Parameterwert während der Ausführung der Parameterwertsimulation eine Pause eingelegt werden soll. Die Dauer dieser Pause (in s) wird im Feld mit der Bezeichnung Pausenzeit in s deklariert.
 
● Zeitsteuerung des Funktionsparameters P
 
Wird der Eintrag Mit Zeitsteuerung des Funktionsparameters P aus der Auswahlbox Auswahl selektiert, so erscheint folgendes Fenster zur Festlegung von Werten.
   
Durch die Eingabe relevanter Zahlenwerte kann bestimmt werden, nach welcher Zeit eine Parameterwertsimulation pausieren soll. Nach Ablauf der festgelegten Zeit legt das Programm eine Pause bei der Veränderung des entsprechenden Parameterwerts ein. Hierauf führt es die Parameterwertsimulation wieder fort. Liegt ein weiterer zu durchlaufender Schritt vor, so führt es diesen über den hierfür festgelegten Zeitraum hinweg aus und pausiert hierauf über den dafür festgelegten Zeitraum, usw. Dieser Prozess wird kontinuierlich wiederholt, bis die Simulation beendet wird.
 
Im Eingabefeld Ändere P für wird festgelegt, wie lange (in s) die entsprechende Parameterwertänderung durchgeführt werden soll. Im Feld Pausiere wird die Pausenzeit in s definiert, die einzuhalten ist, nachdem die Parameterwertänderung über den festgelegten Zeitraum durchgeführt wurde.
 
● Bedienung
 
Festgelegte werte werden nach einer Bedienung der Schaltfläche Übernehmen in die Liste eingetragen. Ist ein Eintrag in der Liste zu löschen, so ist die Schaltfläche Löschen zu benutzen. Soll ein bereits eingetragener Wert geändert werden, so ist der entsprechende Eintrag in der Liste zu fokussieren und hierauf der neue Wert in das dafür zur Verfügung stehende Feld einzugeben. Nach einer Bedienung der Schaltfläche Ersetzen wird dieser ersetzt. Um alle Einträge gleichzeitig zu löschen, kann die Schaltfläche Alle löschen verwendet werden.
 
Nach Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche OK werden die festgelegten Werte übernommen und bei Durchführung einer Funktionsparametersimulation verwendet.
 
Hinweis:
Die im oben abgebildeten Fenster festgelegten Werte müssen innerhalb des Bereichs definiert werden, der zur Festlegung des Wertebereichs für Parameter P definiert wurde (siehe oben unter 1. Festlegung des Funktionsparameterwertebereichs). Werte die außerhalb dessen liegen, werden bei Ausführung der Parameterwertsimulation ignoriert.