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Arithmetische Ausdrücke

Z.u.L. bietet die Möglichkeit über einfache Konstruktionen hinaus berechnete Konstruktionen zu erzeugen. Dazu werden arithmetische Ausdrücke verwendet, die im Prinzip überall erlaubt sind, wo die Eingabe einer Größe erforderlich ist. Es lassen sich damit

Außerdem können die Ausdrücke einfach zur Anzeige von berechneten Größen in der Konstruktion dienen. Zum Erzeugen von angezeigten Ausdrücken dient das Ausdrucks-Werkzeug . Nach der Wahl eines Platzes, an dem der Ausdruck stehen soll, wird automatisch der Einstellungsdialog von Ausdrücken angezeigt. Geben Sie dort nur noch den gewünschten Ausdruck ein. Es ist möglich, den Ausdruck mit einem Schieber zu versehen. Dadurch kann der Benutzer innerhalb der gewählten Grenzen den Wert des Ausdrucks einstellen.

Ausdrücke können mit einer Erklärung versehen werden. Um die Anzeige der Erklärung anzuschalten, wählen Sie im Eigenschaftsdialog des Ausdrucks das Icon. Erklärungen dürfen LaTeX-Code enthalten.

Der Wert wird angezeigt, wenn dieses Icon angewählt ist. Er kann zusätzlich zur Erklärung angezeigt werden. Falls die Erklärung nicht mit "_" endet, wird ein Gleichheitszeichen eingefügt.

Eine besondere Schwierigkeit bringen Ausdrücke in Makros mit sich. Bei der Verwendung des Makros müssen Makro-Parameter, auf die der Ausdruck Bezug nimmt, ersetzt werden. Dies geschieht auch, und führt zu sehr mächtigen, bisweilen undurchsichtigen Konstruktionen.

Es folgt eine kurze Beschreibung der zulässigen Ausdrücke.

Name

Beispiel

Beschreibung

+, -, *, /,^

3.5*3+3/(4-5^2)

Elementarer arithmetischer Ausdruck. ^ steht für die Potenz.

Objektname

AB/CD

Der Name von Strecken, Kreisen und Winkeln berechnet deren Länge, Radius bzw. Größe. Enthält der Name ein Leerzeichen, muss er in "" eingeschlossen werden. Es können auch andere Ausdrücke verwendet werden. Objekte müssen vor dem Objekt definiert sein, in dem der Ausdruck verwendet wird.

@Objektname

x(@P2)

Name von Objekten, die auch später definiert sein können. Diese Form funktioniert nicht in Makros.

Funktion

sin(a)

Diverse mathematische Funktionen (siehe unten)

Benutzerfunktion

f(a)

Auswertung des Y-Wertes eines Funktionsobjekts an der Stelle a.

Pi

pi

Die Konstante Pi.

x,y

x(P),y(P)

X- und y-Koordinaten von Punkten.

d

d(P,Q)

Abstand der Punkte P und Q.

d

d(x)

Änderungen von x, bei Punkten Bewegung und bei Winkeln Größenänderung.

if

if(e,e1,e2)

Gibt e1 zurück, wenn e gültig ist, sonst e2. Wenn allerdings e ein logischer Ausdruck ist, so wird e1 zurückgegeben, wenn e wahr ist, sonst e2.

sum

sum(x,e)

Summiert x auf. Die Summe wird zurückgesetzt, wenn e negativ oder ungültig ist.

a

a(A,B,C)

Größe des Winkels ABC (Scheitel in B).

scale scale(x,a,b) Gibt die relative Lage von x in [a,b) zurück, wenn x in diesem Intervall liegt. Sonst wird der Ausdruck ungültig
valid,invalid valid,invalid Konstanten, die einfach 0 bzw. ungültige Ausdrücke zurück geben.
&& x<3 && y<3 Logisches Und. Die logischen Funktionen geben 0 zurück, wenn sie nicht wahr sind, sonst 1.
|| x<3 || y<3 Logisches Oder.
! ! (x<3 && y<3) Logisches Nicht.
>, >=, <, <=, ==, ~= x<3 Vergleiche. "~=" bedeutet "ungefähr gleich", d.h. gleich bis auf 10^(-10).
integrate integrate(f,a,b)
integrate(f)
Integriert f von a nach b mit dem Romberg-Verfahren. f muss ein Funktionsobjekt sein. Es wird der Y-Teil verwendet. integrate(f) berechnet bei Funktionen die Trapezsumme und bei Funktionen aus Punkten die Riemannsche Summe und bei parametrisierten Kurven oder bei Ortslinien in der Konstruktion die überstrichene Fläche. Bei Ortslinien kann mit a,b ein Punkt angegeben werden, von dem aus die Fläche überstrichen wird.
length length(f) Berechnet die Länge einer parametrisierten Kurve oder einer automatischen Ortslinie, die in die Konstruktion aufgenommen wurde.
zero zero(f,a,b) Findet die Nullstelle von f zwischen a und b. f muss ein Funktionsobjekt sein und verschiedene Vorzeichen in a und b haben. Verwendet wird die Sekantenmethode mit Intervalleinschließung.
diff diff(f,x) Leitet f in x numerisch ab. f muss ein Funktionsobjekt sein.
min,max min(f,a,b) Berechnet den Punkt, in dem das Minimum (Maximum) von f zwischen a und b angenommen wird. Für das Minimum wird angenommen, dass f konvex ist, für das Maximum, dass es konkav ist.
this this Bezieht sich auf das Objekt, in dem der Ausdruck verwendet wird.
simulate simulate(e,x,f) Setzt den Ausdruck e gleich x, berechnet die Konstruktion damit neu durch und gibt den Wert von f zurück. Diese Funktionen kann nicht ineinander geschachtelt werden. Während der Berechnung von "simulate" führt ein zweites "simulate" zu einem Fehler. Für e kann ein Ausdruck, ein fester Winkel oder ein fester Kreis verwendet werden.
windoww, windowh, windowcx, windowcy, pixel windoww Berechnet die aktuelle Fensterbreite, Höhe und die Koordinaten der Fenstermitte. Die Funktion pixel gibt die Pixel pro Koordinateneinheit zurück (nur für Bildschirm ausgabe).

Als Funktionen existieren die üblichen mathematischen Funktionen abs, sign, sin, cos, tan, arcsin, arccos, arctan, sqrt, exp und log. Darüber hinaus gibt es round, ceil und floor zum Runden auf ganze Zahlen. angle180 und angle360 sind Spezialfunktionen die Winkel so umrechnen, dass sie zwischen 0 und 180 bzw. 360 liegen. deg und rad wandeln Winkel vom Gradmaß in das Radialmaß und umgekehrt. Die trigonometrischen Funktionen arbeiten in Grad.

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