NOVOSTI V PROGRAMU DERIVE 3

Matija Lokar

Fakulteta za matematiko in fiziko, Univerza v Ljubljani

Matija.Lokar@fmf.uni-lj.si

Ra~unalnik pri pouku matematike, Ljubljana, 10.2.1996

Kazalo

  1. Poglavitne novosti
    1. Risanje
      1. Sledenje grafu funkcije
      2. Sledenje grafi~nega kazalca
      3. Avtomati~na nastavitev skale
      4. Implicitno risanje
      5. Ozna~evanje osi
    2. Nove matemati~ne lastnosti
      1. Deklaracija spremenljivk
      2. Operator =
      3. Stopinje ali radiani
    3. Ostale novosti

Jeseni 1994 je podjetje Soft Warehouse na tr`i{~e poslala novo ina~ico programa DERIVE in sicer 3.0. Tudi ta je {e vedno izredno skromna kar se ti~e zahtev po strojni opremi. Pri sodobnih programi, ki obi~ajno zahtevajo ve~ 10M zlogov prostora na trdem disku in pri katerih delo ni mo`no, ~e nimamo vsaj ra~unalnika s procesorjem 486 in 8M pomnilnika, DERIVE deluje kar malo sme{no, saj ga {e vedno lahko poganjamo na zapra{enem ra~unalniku tipa XT. Pri tem pa majhnost programa {e ne pomeni, da ni zmogljiv. DERIVE {e vedno ostaja med mo~nej{imi programi za simbolno ra~unanje in se po svojih matemati~nih zmogljivostih mirno lahko kosa z Mathematico, Maplom, Macsymo in podobnimi.

Seveda pa majhnost programa prinese za sabo dolo~ene posledice. Tako uporabni{ki vmesnik za dana{nje razmere deluje zastarelo, ~eprav raziskave v avstrijskih {olah ka`ejo, da imajo u~enci zelo malo te`av z njim. Prilagodljiv menujski sistem, ki je novost v ina~ici 3 (ve~ o tem kasneje), nam tudi omogo~a precej{njo pro`nost in odpravi cel kup te`av. To nas re{uje tudi te`av z vgrajeno pomo~jo, ki je precej neuporabna. Prav tako "neprijazno" je delo z datotekami: shranjevanje, nalaganje, izpis na tiskalnik. Vendar je to pa~ cena, ki jo {e kako odtehtajo druge odlike programa.

DERIVE je poleg razli~ice za PC ra~unalnike na voljo tudi na seriji Hewlett Packardovih kalkulatorjev: HP 95LX, 100LX in 200LX. Konec lanskega leta pa se je DERIVE v malce spremenjeni obliki pojavil {e na novem kalkulatorju podjetja Texas Instruments (TI-92). Ta vsebuje {e ina~ico programa CABRI GEOMETRE in je vsekakor kalkulator, ki je izredno zanimiv za uporabo v {olah.

POGLAVITNE NOVOSTI

Derive 3 prina{a cel kup novosti, ki morda na prvi pogled niso najbolj opazne. Obi~ajni uporabnik ob prehodu na to ina~ico tako lahko niti ne bo opazil razlik. Vendar obstajajo spremembe, ki vsekakor zaslu`ijo omembo.

Za {olsko rabo verjetno najpomembnej{a je mo`nost prilagoditve menujskega sistema.


Poglejmo menujsko vrstico - na njej nas ~akajo slovenski izrazi. Torej obstaja DERIVE v slovenski ina~ici, kot recimo slovenski Word for Windows? Ne, DERIVE le omogo~a, da menijske ukaze prevedemo in preuredimo. Tako DERIVE lahko za`enemo z

DERIVE moj.men

V tem primeru se bodo v programu pojavili le tisti ukazi, kot jih bomo navedli v datoteki moj.men in to z morebiti spremenjenimi imeni. Tak pristop nam ne omogo~a le, da poslovenimo ukaze, ampak tudi, da navedemo le nekatere ukaze, in pod enim ukazom navedemo ukaz skupaj s podizbiro. Tako smo npr. za ukaz Nadomesti izbrali Manage Substitute. Ustrezna vrstica v MEN datoteki je

("Nadomesti" "Manage" "Substitute")
Na ta na~in lahko izdelamo povsem svoj menujski sistem, prilagojen na{im potrebam. Mo`no je tudi, da imamo za razli~ne namene pripravljene razli~ne MEN datoteke. Za primer, ki ga vidimo na sliki, je datoteka MOJ.MEN takale:
 (("Izraz" "Author")
 ("Poenostavi" "Simplify")
 ("okno_z_Grafi" "Plot")
 ("Nadomesti" "Manage" "Substitute")
 ("Brisi_izraz" "Remove")
 ("Zbrisi_vse" "Transfer" "Clear")
 ("Konec" "Quit"))
(("okno_z_Izrazi" "Algebra")
 ("Narisi" "Plot")) 

V prvem delu smo prevedli nakatere ukaze iz osnovnega (algebrskega) okna, v drugem pa iz okna za risanje v dveh dimenzijah. Opozoriti velja, da kadar DERIVE za`enemo z MEN datoteko, nenavedeni ukazi, kot jih poznamo v obi~ajnem programu DERIVE, niso ve~ dostopni (denimo Factor v osnovnem oknu).

Poleg MEN datotek si lahko pripravimo {e datoteke s podalj{kom LAN. Na to datoteko lahko zapi{emo prevode ve~ine sporo~il in obvestil, ki jih izpisuje DERIVE.



Tako smo DERIVE pognali z

DERIVE moj.lan moj.men

Seveda lahko prevedmo {e HLP datoteko in s tem (skoraj) poslovenimo DERIVE. Seveda pa bi bilo smiselno, da bi se tega lotili organizirano in bi pripravili enotne vzorce za SLDERIVE.LAN, SLDERIVE.MEN in SLDERIVE.HLP datoteke. Kazalo

RISANJE

Nekaj zelo zanimivih novosti lahko zasledimo pri risanju. Kazalo

SLEDENJE GRAFU FUNKCIJE

Osebno mislim, da je najpomembnej{a mo`nost, da grafi~ni kazalec "zaklenemo" na graf funkcije. Na ta na~in zlahka raziskujemo vrednosti, ki jih funkcija zavzame. Tako od~itamo ekstreme, ni~le in ostale zna~ilne to~ke grafa. Da kri`ec sledi funkciji dose`emo z ukazom Options/State v oknu za risanje. Tu si izberemo Trace in nastavimo na Yes. Pri tem pa mora biti narisana vsaj ena funkcija. Kakor hitro pobri{emo vse funkcije, ima Trace spet vrednost No. To je razlog, da sledenje funkcij ne spada med stalne nastavitve programa DERIVE, zato moramo vedno preklopiti na sledenje potem, ko nari{emo funkcijo. Zato je zelo priro~no, ~e si zapomnimo, da s funkcijsko tipko F3 preklapljamo med sledenjem in obi~ajnim delom.

Ko sedaj s pu{~icama levo, desno premikamo kri`ec, ta sledi funkciji. Zato la`e od~itamo vrednosti, ki jih funkcija zavzame. ^e je na sliki ve~ grafov funkcij, s pu{~icama gor in dol preklapljamo med slednjem ene oz. druge funkcije. Kazalo

SLEDENJE GRAFI^NEGA KAZALCA

^e smo raziskovali funkcijo v oddaljenih to~kah, je bilo neprijetno, da smo morali vedno premikati okno potem, ko smo grafi~ni kazalec premaknili v to~ko izven zaslona. Sedaj v Options/State lahko nastavimo, da okno sledi gibanju kazalca (Follow). Standardno je ta mo`nost `e vklju~ena. Skupaj z mo`nostjo sledenja funkciji nam ta nastavitev omogo~a raziskovanje to~k funkcije izven trenutnega okna. Kazalo

AVTOMATI^NA NASTAVITEV SKALE

^e v izbiri Scale pri nastavitvi Auto izberemo Yes, to pomeni, da bo program sam poskusil izbrati najprimernej{o skalo na obeh oseh. To nam prav pride predvsem takrat, ko o grafu funkcije ne vemo prav dosti. Pri obi~ajni nastavitvi morda noben del grafa funkcije ne le`i znotraj trenutnega okna, ali pa je to premajhno oz. preveliko. Privzeta nastavitev ne predvideva avtomati~nega skaliranja. Kazalo

DOLO^ANJE OKNA

V ina~ici 3, je v oknu za risanje dodan ukaz Range. Ta nam omogo~a, da sami dolo~imo meje, v katerih naj se ri{e graf funkcije. Vrednosti lahko vtipkamo neposredno, ali pa sliko zajamemo s pomo~jo pravokotnika, ki mu s smernimi pu{~icami premikamo velikost. Kazalo

IMPLICITNO RISANJE

DERIVE sedaj omogo~a neposredno risanje implicitno definiranih funkcij. Tako lahko neposredno nari{emo krog. Vnesemo ena~bo, npr. x^2 + y^2 = 5, jo osvetlimo in v ukazom Plot/Plot nari{emo.

Kazalo

OZNA^EVANJE OSI

DERIVE nam z ukazom Axes omogo~a, da spremenimo poimenovanje obeh osi in da izklju~imo ozna~evanje vrednosti na obeh oseh. Kazalo

NOVE MATEMATI^NE LASTNOSTI

@e tako dolgemu spisku funkcij in zmo`nosti, ki jih ima DERIVE, so v ina~ici 3 dodali {e nekaj novih mo`nosti. Tako sedaj zna program poenostavljati tudi logi~ne izraze, izdelati pravilnostne tabele, vgrajene so funkcije za delo s polinomi (deljenje, ostanek pri deljenju, najve~ji skupni delitelj), dodan je operator ±, konstanta unit_circle (enotski krog), izbolj{an je nadzor nad razstavljanjem izrazov in zdru`evanjem trigonometrijskih izrazov, … Oglejmo si nekatere: Kazalo

DEKLARACIJA SPREMENLJIVK

^e v programu DERIVE ne povemo druga~e, DERIVE spremenljivke jemlje kot realne. To vpliva na dolo~ene transformacije. Na primeru vidimo, kaj se zgodi ob poenostavitvi izraza #1, ~e je x realno, kompleksno ali pozitivno realno {tevilo.


V ina~ici 3 je mo`nost dolo~anja domene spremenljivk (Declare/Variable) {e raz{irjena. Tako obstaja mo`nost, da spremenljivko dolo~imo kot celo{tevilsko ali pa kot neskalarno spremenljivko. Slednje omogo~a, da nam ni potrebno uporabljati pike za skalarni produkt. Uporabo celo{tevilskih spremenljivk pa si lahko ogledate na spodnji sliki, pri poenostavljanju izraza sin(p n). Kazalo

OPERATOR =

V ina~ici 3 je uveden operator =. Ta povzro~i, da kot naslednji izraz dobimo ena~bo, katere leva stran je prvotni izraz, desna pa poenostavljeni izraz. Tako smo za izraz #6 vtipkali INT(cos(x),x) = .

Kazalo

STOPINJE ALI RADIANI

Pri ukazu Manage/Trigonometry je uvedena nova izbira Angle. Ta nam omogo~a, da povemo, da argumente trigonometri~nih funkcij izra`amo v radianih ali pa v stopinjah.


Kazalo

OSTALE NOVOSTI

Poleg teh novosti, jih je v programu {e cel kup. Omenimo, da program sedaj dolo~ene operacije izvaja bistveno hitreje, kar nekaj je sprememb pri "programerskih" ukazih (denimo funkcija, ki vrne {tevec ulomka, cel kup funkcij za delo z vektorji). Zelo pomembna je novost, ki smo jo `e videli pri na{ih primerih. V DERIVE so vpeljali spremenljivke, v katere si zapomnimo dolo~ene nastavitve. Tako nam nastavitev ni potrebno ve~ nastavljati s pomo~jo menujskih ukazov, ampak neposredno preko vnosa izrazov. Tako si lahko vse zna~ilne nastavitve pripravimo na datoteke in jih ob zagonu DERIVEa avtomatsko nalo`imo.

Poenostavljeno je tudi delo z datotekami, ~eprav {e ne dosega dana{njega standarda. Tako lahko pri ukazih, ki omogo~ajo izbor imena datoteke, pritisnemo tipko F1 in izberemo datoteko iz izpisanega seznama. Novosti so {e podpora barvnega tiskalnika HP DeskJet 500C in 550C, mo`nost nalaganja ve~ datotek ob zagonu programa, pre{tevil~enje ukazov, povrnitev pomotoma pobrisanih izrazov, …

Skratka novosti je dovolj, da ocenimo, da je nova ina~ica vredna nakupa, ~e `e drugega ne, zaradi prilagodljivega menujskega sistema. Kazalo