Roland Pichler, HTBLA Kapfenberg,
roland.pichler@htl-kapfenberg.ac.at
Mathematische Inhalte:
Der Einfluss von k und d auf die Lage der linearen Funktion y = kx
+ d
Anwendung:
Erstellung einer Animation mit Mathcad
Lehrplanbezug:
1. Jg. HTL
Zeitaufwand:
1 Unterrichtsstunde
Mediales Umfeld:
Mathcad (ab Version 7)
Mit Hilfe von Mathcad ist es sehr leicht möglich animierte Grafiken
zu erstellen. Man mus dabei nur einige wenige Details beachten. Die Datei
wird dann als AVI – Datei abgespeichert und kann unabhängig von Mathcad
über den Microsoft Windows Media Player abgespielt werden.
Anhand der Darstellung der Einflüsse von k und d auf die Lage der
linearen Funktion y = kx + d soll das Erstellen einer Animation vorgeführt
werden.
Zuerst wird k animiert und d konstant gehalten (im Beispiel gilt d
= 1), anschließend wir d animiert und k ist konstant (k = 1)
Zur Erstellung von Mathcad Animations-Clips wird die vordefinierte Variable
FRAME verwendet. Alles was von diesr Variablen abhängig gemacht wir
kann auch animiert werden. Dazu gehören nicht nur Diagramme, sondern
auch nummerische Ergebnisse.
Zur Animation der Steigung k sind folgende Schritte durchzuführen:
-
Definieren Sie die Funktion f(x) = kx +d
Das sieht dann folgendermaßen aus: 
-
Erstellen Sie den Graph für die lineare Funktion (k = 0, da FRAME
vorerst 0 ist)
-
Öffnen Sie das Menü ANSICHT und wählen Sie den Menüpunkt
Animieren..
Ein Dialogfeld wird geöffnet.
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Anschließend markieren Sie mit der Maus den Teil ihres Arbeitblattes,
den Sie animieren wollen. In diesem Fall wird die Grafik mit der Ausgabe
"Steigung = 0" gewählt.
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Legen Sie im Dialogfeld die Unter- und Obergrenze für FRAME fest.
Die Animation wird dann in Schritten von 1 von der Untergrenze zur Obergrenze
inkrementiert.
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Die Abspielgeschwindigkeit wird in Bildern/sec eingegeben (je größer,
desto schneller)
Bei der Animation von Diagrammen empfiehlt es sich, die Achsenbegrenzungen
selbst festzulegen und auf eine automatische Festlegung zu verzichten.
Werden die Achsenbegrenzungen automatisch festgelegt, erfolgt für
jedes Bild der Animation eine Rücksetzung der Werte. Auf diese Weise
ändert sich in Ihrer Animation nicht das Diagramm von Bild zu Bild,
sondern es ändern sich nur die Achsenbegrenzungen.
Sie können die Animation als AVI –Dateiabspeichern. Diese benötigen
relativ viel Platz auf der Festplatte und man kann, bis auf die Betätigung
des Schiebereglers mit der Maus, interaktiv nicht eingreifen.
Nun versuchen Sie selbst eine Animation zur Visualisierung des Einflusses
von d zu erstellen.
Gehen sie von folgender Gleichung aus:
Literatur:
Handbuch zu Mathcad
Mathcad, Einführung – Anwendung – Referenz
Markus Hörhager, Heinz Partoll, Addison Wesley 1998