Funktionenplotter

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Ein Funktionenplotter ist ein Computerprogramm, das Graphen mathematischer Funktionen berechnet und zeichnet. Die Bezeichnung Plotter lehnt sich an Ausgabegeräte an, die ausschließlich der Wiedergabe von Vektorgrafiken dienten.

Als Eingabe benötigt ein Funktionenplotter eine Funktionsvorschrift in computerüblicher Notation, also zum Beispiel x**2 oder x^2, wenn die Funktion f(x) = x² dargestellt werden soll. Manche Plotter können auch parametrisch gegebene Kurven (x(t) | y(t)) darstellen. In aller Regel kann der Benutzer den auszugebenden Wertebereich vorgeben und oft auch interaktiv verändern. Weitere Einstellmöglichkeiten betreffen das Layout des Koordinatensystems (Hintergrund, Liniengitter, Achsteilung), Achsbeschriftung, Titel, Darstellung des Funktionsgraphen als durchgezogene, gepunktete, strichlierte Kurve und anderes mehr.

Erhebliche Qualitätsunterschiede zeigen sich daran, ob der Funktionenplotter die Achsen automatisch in sinnvolle Intervalle teilt (typischerweise in 1er-, 2er- oder 5er-Schritten) und wie Singularitäten (Unendlichkeitsstellen einer Funktion wie , Begrenzung des Wertebereichs von bei x = 0, Oszillationen von sin(1 / x)) der darzustellenden Funktion verarbeitet werden.

Ein Funktionenplotter gehört zum üblichen Funktionsumfang von Computeralgebrasystemen (CAS) und von Matrizen-Programmierumgebungen wie MATLAB, Scilab, Octave. Als Alternative zu einem Funktionenplotter als Computerprogramm kommen grafikfähige Taschenrechner (GTR) und Taschenrechner mit Computeralgebrasystem (CAS-TR) in Frage.

Grafikbibliotheken stellen die Komponenten eines Funktionenplotters als Unterprogramme zur Verfügung, so dass diese in beliebige Anwendungsprogramme eingebunden werden können. Obwohl Grafikbibliotheken und Funktionenplotter idealerweise dieselben Darstellungsmöglichkeiten bieten sollten und sich nur in der Benutzerschnittstelle (API für eine Bibliothek, GUI oder Kommandozeile für einen eigenständigen Funktionsplotter) unterscheiden müssten, haben sich historisch Programme durchgesetzt, die nur Bibliothek oder Funktionenplotter sind.

[Bearbeiten] Beispiele für Funktionenplotter

• Gnuplot – Open Source, mächtiges Programm, Kommandozeilen-orientierte Bedienung, erfordert gewisse Einarbeitung
• LabPlot – Open Source (GPL), einfache Bedienung und umfangreich
• http://descartes.sourceforge.net/ – Open Source (GPL), einfache Bedienung über graphische Oberfläche, Python-Skriptsprache im Hintergrund, daher betriebssystemunabhängig
• Xmgrace – Open Source (GPL), primär für Linux
• Math4u2 – Freeware der Fachhochschule Augsburg, Java-basiert, animierbare Grafiken, XML-Lektionen, Server-System für fertige Lektionen
• http://www.funkyplot.de - Freeware für Windows und Linux (GTK+) mit guter GUI
• http://soft.proindependent.com/qtiplot.html – Open Source - basiert auf Tabelle in Spaltenlogik (wie Originlab)
• http://www.arndt-bruenner.de/mathe/java/plotter.htm – noch einer als Java-Applet
• http://www.mathe-fa.de/ Serverbasierter Funktionenplotter (PHP) mit vielen Einstellungsmöglichkeiten
• http://www.hutschdorf.de/flash/plotter.htm – Webfunktionenplotter (realisiert mit Macromedia Flash)
• Grapher: integriert in Mac OS X seit 10.4