plots[contourplot] - 2D 等高線プロット
plots[contourplot3d] - 3D 等高線プロット
使い方
contourplot(expr1,x=a..b,y=c..d)
contourplot(f,a..b,c..d)
contourplot([ exprf,exprg,exprh ],s=a..b,t=c..d)
contourplot([ f,g,h ],a..b,c..d)
contourplot3d(expr1,x=a..b,y=c..d)
contourplot3d(f,a..b,c..d)
contourplot3d([ exprf,exprg,exprh ],s=a..b,t=c..d)
contourplot3d([ f,g,h ],a..b,c..d)
パラメータ
f, g, h - プロットされる関数
expr1 - x と y の式
exprf, exprg, exprh - s と t の式
a, b - 実定数
c, d - 実定数か x の手続きまたは式
x, y, s, t - 名前
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説明
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contourplot と contourplot3d は同じ引数をとり、与えられた式または関数の等高線プロットを生成します。両者の違いは、次の通りです。contourplot3d は、等高線を適切な高さに設定して3次元表示を行います。一方、contourplot は平面による 2 次元等高線表示を行います。2 次元等高線と 3 次元等高線とを合わせて表示することにより、投影図付きの 3D 等高線として表示可能です (例については、plottools[transform] を参照して下さい)。 さらに、contourplot は Maple で記述され、一方 contourplot3d は内部的には C で記述されていることから、contourplot3d の方が contourplot よりも高速に実行されます。以下のセクションと例における、すべての特徴と機能が、contourplot と contourplot3d の両方について該当します。
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contourplot 関数の上記 4 通りの異なる呼び出し手順はすべて等高線プロットを定義しています。最初の 2 つの呼び出し手順は、直行座標系における等高線プロットを記述するのに対して、残りの2つの呼び出し手順はパラメータ表示の等高線プロットを記述しています。
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最初の呼び出し contourplot(expr1, x=a..b,y=c..d) において、式 expr1 は 名前 x と y の Maple 式でなくてはいけません。範囲 a..b は実定数に評価されなければいけません。範囲 c..d は、実定数または x の式に評価されなくてはいけません。これらは、expr1 がプロットされる範囲を指定しています。 2番目の呼び出し contourplot(f,a..b,c..d) において、f は Maple 手続きまたは 2 個の引数をとる演算子なので、演算子記法を用いなくてはいけません。すなわち、手続き名はパラメータを指定せず与えられ、範囲は等式としてではなく単に a..b, の形で与えなくてはいけません。2 番目の範囲 c..d は、実定数または1変数の手続きに評価されなければいけません。
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等高線パラメータプロットは、2 変数の式 3 個 expr1, expr2, expr3 によって定義されます。3 番目の呼び出し contourplot([ expr1,expr2,expr3 ],s=a..b,t=c..d) において、expr1, expr2, expr3 は名前 s, t の Maple 式でなくてはいけません。最後に、4 番目の呼び出し contourplot([ f,g,h ],a..b,c..d) において、f, g,h は 2 個の引数をとる Maple 手続きまたは演算子でなくてはいけません。ここでも、演算子記法を使わなくてはいけません。
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追加の引数はすべて、option = value の形の等式として指定されたオプションとして解釈されます。たとえば、m と n を正整数としたオプション grid = [m,n] は、範囲 a..b と c..d のそれぞれに関して同じ間隔に点の並んだ m × n の格子上に等高線プロットを作成することを指定しています。デフォルトでは 25 × 25 の格子が用いられるので、625 個の点が生成されます。詳細については、plot,options と plot3d,options のヘルプページを参照して下さい。なお、gridstyle オプションは、contourplot3d にはありません。
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デフォルトでは等高線レベルは 8 個になっています。オプション contours = c により、等高線の数と位置を変更することができます。ここで、c は均等に配置されるレベルの個数を指定する整数、または、等高線レベルを表す点のリストです。
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オプション filled = true は面塗りをした等高線プロットを得たい場合に用います。この場合、coloring = [a,b] によって色付けを指定することができます。ここで、a, b はプロットにより認識される色です。使用可能な色のリストについては、plot[colors] のヘルプを参照して下さい。黄色から赤が色付けのデフォルトになっています。
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contourplot を呼び出した結果は、プロットを表示する十分な情報を含む PLOT データ構造になっています。ユーザは、変数に PLOT 値を割り当て、ファイルに保存しておけば、これを読み込んで再表示することができます。plot[structure] のヘルプページを参照して下さい。style = contour と指定して plot3d コマンドを用いると、3 次元の等高線プロットを行うことが可能です。 plot3d[options] を参照して下さい。
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これらの関数は、plots パッケージの一部なので、コマンド with(plots) または with(plots,contourplot) と with(plots,contourplot3d) を実行した後にだけ、 contourplot(..) および contourplot3d(..) の形で使うことができます。これらの関数は、長い形 plots[contourplot](..) または plots[contourplot3d](..) によりいつでもアクセスすることが可能です。
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例
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入力としての式の使用
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contourplot(sin(x*y),x=-3..3,y=-3..3);
contourplot(sin(x*y),x=-3..3,y=-3..3,contours=3);
contourplot(sin(x*y),x=-3..3,y=-3..3,grid=[15,15],contours=[-1/2,1/4,1/2,3/4]);
contourplot(-5*x/(x^2 + y^2 + 1),x=-3..3,y=-3..3,grid=[15,15],filled=true);
contourplot(-5*x/(x^2 + y^2 + 1),x=-3..3,y=-3..3,filled=true,
coloring=[white,blue]);
contourplot3d(-5*x/(x^2 + y^2 + 1),x=-3..3,y=-3..3,filled=true,
coloring=[red,blue]);
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入力としての手続きの使用
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contourplot(binomial,0..5,0..5,grid=[10,10]);
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様々な座標系を指定できます。
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contourplot((1.3)^x * sin(y),x=-1..2*Pi,y=0..Pi,coords=spherical);
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複数の等高線プロットも可能です。
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contourplot({sin(x*y), x + 2*y},x=-Pi..Pi,y=-Pi..Pi);
c1:= [cos(x)-2*cos(0.4*y),sin(x)-2*sin(0.4*y),y];
c2:= [cos(x)+2*cos(0.4*y),sin(x)+2*sin(0.4*y),y];
contourplot({c1,c2},x=0..2*Pi,y=0..10,grid=[25,15]);
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