Как создать диаграмму в Microsoft Excel: пошаговая инструкция – База Знаний Timeweb Community

Вычисление логарифмов – это одна из самых востребованных математических задач, в том числе, в программе Эксель, в которой специально для этого разработана функция под названием LOG. В этой статье мы рассмотрим, каким образом работает данная функция.

Содержание

Шаг 1

Введите в столбец «A» ряд значений, соответствующих маркерам оси X, которые вы хотите использовать. Например, если ваши данные находятся в диапазоне 0-100, вы можете ввести значения «x» 10, 20, 30 и т. Д. Просто убедитесь, что ваши значения «x» распределены и не сгруппированы близко друг к другу.

Описание

Возвращает логарифм числа по заданному основанию.

Логарифмическая функция

  • Маеренкова Вера Васильевна, учитель математики

Разделы: Математика

Цели:

Оборудование: Компьютеры с выходом в сеть Интернет, интерактивная доска, мультимедийный проектор, документ-камера.

Тип урока: комбинированный (первичное ознакомление с материалом, образование понятий, установление связей и закономерностей, применение полученных знаний на практике).

План урока:

Ход урока

I. Организационный момент

Учитель приветствует учащихся, сообщает тему урока, ставит перед классом цель урока. (Приложение 1: слайды 1, 2, 3.)

II. Актуализация опорных знаний

Фронтальный опрос.

1) Дайте определение показательной функции 2) Изобразите график показательной функции:

а) при a > 1 (слайд 4) b) при 0 < a < 1 (слайд 6)

3) Перечислите свойства показательной функции:

a) при a > 1 (слайд 5) b) при 0 < a < 1 (слайд 7)

III. Объяснение нового материала

Вспомним теорему из курса алгебры:

Если функция y = f(x) определена и возрастает (или убывает) на промежутке Х и область ее определения является Y, то у нее существует обратная функция, причем обратная функция определена и возрастает (или убывает) на Y.

Вернемся к показательной функции и выясним, существует ли для нее обратная функция. Учащиеся должны обратить внимание, что показательная функция y = ax, где a >0, a 1 обладает всеми свойствами, которые гарантируют существование обратной функции.

Итак, мы выяснили, что у показательной функции существует обратная функция, давайте попробуем построить ее график.

Ранее было доказано, что графики данных функций являются симметричными относительно прямой y = x, поскольку состоят из точек, симметричных друг другу относительно указанной прямой. Например, если А(2,4) принадлежит графику y = ax при при х 0, то точка В(4,2) будет принадлежать графику обратной функции. (слайд 8)

Поскольку график показательной функции в зависимости от основания а имеет различный вид, то рассмотрим два случая: при a > 1; при 0 < a < 1.

Для этого разделим класс на две группы. Первая группа будет работать с графиками данных функций при a > 1, а вторая — при 0 < a < 1

Ребята рассаживаются за компьютеры и с помощью программы MS Excel строят сначала график показательной функции. У всех членов группы основания показательной функции различны.

Первая группа: y = ax, y = 3x, y = 6x…

Вторая группа: y = , y = , y = … (Приложение 2).

Далее, исходя из того что графики обратных функций симметричны относительно прямой y = x, построим график обратной функции. (слайд 9)

Для этого нам достаточно поменять местами координаты точек графика показательной функции. Если точка с координатами (x,y) принадлежала графику показательной функции, то точка с координатами (y,x) будет принадлежать обратной функции.

Итак, мы построили графики новой функции, которая называется логарифмической функцией и задается формулой y = logax.

Действительно, если точка с координатами (2,4) принадлежит графику функции y = 2x, то выполняется равенство 22 = 4, следовательно, точка с координатами (4,2) будет принадлежать графику обратной функции y = log2x, а значит, должно выполняться равенство log24 = 2. По определению логарифма имеем 22 = 4, 4=4. Равенство верно. Какими же свойствами обладает логарифмическая функция?

Используя построенные график, ребята перечисляют все свойства логарифмической функции.

Свойства логарифмической функции при a > 1 (слайд 10)

y > 0 при x (1; ) y < 0 при x (0;1)

  1. Функция экстремумов не имеет
  2. Функция возрастает при x (0;+ )
  3. Асимптота x = 0

Свойства логарифмической функции при 0 < a < 1 (слайд 12)

y > 0 при x (0;1) y < 0 при x (1; )

  1. Функция экстремумов не имеет
  2. Функция убывает при x (0;+ )
  3. Асимптота x = 0

IV. Закрепление изученного материала

1. Определите знак числа: (слайд 13)

a) ; b) ; c) log0,4 1,8; d) log0,1 0,3

2. Определите, какие из перечисленных ниже функций являются возрастающими, а какие убывающими? (слайд 14)

680c0016-f7a4-49c2-9be0-8e02e3d21af6.jpg

3. В одной координатной плоскости построить графики следующих функций:

1 группа (слайды 15, 16)

2 группа (слайды 17, 18)

Ребята делают вывод:

4. Опираясь на вывод, сделанный в задании 3, сравните: (слайд 19)

log3 5 и lg5 log3 0,5 и log50,5 log0,1 0,7 и log0,50,7 log0,36 и log0,56

V. Выполнение теста первичного закрепления материала

Условие теста выводится на интерактивную доску.

Проверка результатов теста осуществляется с помощью документ-камеры. Учащиеся самостоятельно оценивают выполненную работу, и результат сдают учителю.

VI. Работа в сети Интернет

На итерактивной доске записаны адреса сайтов, где учащиеся смогут найти тесты ЕГЭ:

http://www.ege-trener.ru/izbrannoe/ http://uztest.ru/simulator http://fipi.ru/view/sections/142/docs/

Ребята получают задание: Проанализировать задания тестов ЕГЭ: встречаются ли задания на применение свойств логарифмической функции, какие, сколько их может быть в одном тесте, в какой части теста, что нужно знать для их выполнения. В результате работы ребята должны сделать подборку заданий из тестов ЕГЭ для дальнейшего их решения. (слайды 20, 21)

VII. Решение заданий из тестов ЕГЭ

После того, как ребята сделают подборку заданий из тестов ЕГЭ, некоторые из них, если позволит время, можно решить на уроке.

За три минуты до звонка предложить учащимся разгадать кроссворд, где центральное слово по вертикали будет являться ключевым в теме урока.

5b720c78-89c9-46ee-ace8-6a98e0324a85.jpg

По горизонтали: (слайды 22, 23, 24)

Ответы:

1add16b8-d6ba-42cf-b7aa-2ac73db6eeaf.jpg

VII. Подведение итога урока

(слайд 25)

Выполнение аппроксимации

Наименование данного метода происходит от латинского слова proxima – «ближайшая» Именно приближение путем упрощения и сглаживания известных показателей, выстраивание их в тенденцию и является его основой. Но данный метод можно использовать не только для прогнозирования, но и для исследования уже имеющихся результатов. Ведь аппроксимация является, по сути, упрощением исходных данных, а упрощенный вариант исследовать легче.

Главный инструмент, с помощью которого проводится сглаживания в Excel – это построение линии тренда. Суть состоит в том, что на основе уже имеющихся показателей достраивается график функции на будущие периоды. Основное предназначение линии тренда, как не трудно догадаться, это составление прогнозов или выявление общей тенденции.

Но она может быть построена с применением одного из пяти видов аппроксимации:

  • Линейной;
  • Экспоненциальной;
  • Логарифмической;
  • Полиномиальной;
  • Степенной.

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно в отдельности.

Урок: Как построить линию тренда в Excel

Способ 1: линейное сглаживание

Прежде всего, давайте рассмотрим самый простой вариант аппроксимации, а именно с помощью линейной функции. На нем мы остановимся подробнее всего, так как изложим общие моменты характерные и для других способов, а именно построение графика и некоторые другие нюансы, на которых при рассмотрении последующих вариантов уже останавливаться не будем.

Прежде всего, построим график, на основании которого будем проводить процедуру сглаживания. Для построения графика возьмем таблицу, в которой помесячно указана себестоимость единицы продукции, производимой предприятием, и соответствующая прибыль в данном периоде. Графическая функция, которую мы построим, будет отображать зависимость увеличения прибыли от уменьшения себестоимости продукции.

  1. Для построения графика, прежде всего, выделяем столбцы «Себестоимость единицы продукции» и «Прибыль». После этого перемещаемся во вкладку «Вставка». Далее на ленте в блоке инструментов «Диаграммы» щелкаем по кнопке «Точечная». В открывшемся списке выбираем наименование «Точечная с гладкими кривыми и маркерами». Именно данный вид диаграмм наиболее подходит для работы с линией тренда, а значит, и для применения метода аппроксимации в Excel.

Построение диаграммы в Microsoft Excel

График построен.

График построен в Microsoft Excel

Для добавления линии тренда выделяем его кликом правой кнопки мыши. Появляется контекстное меню. Выбираем в нем пункт «Добавить линию тренда…».

Добавление линии тренда через контекстное меню в Microsoft Excel

Существует ещё один вариант её добавления. В дополнительной группе вкладок на ленте «Работа с диаграммами» перемещаемся во вкладку «Макет». Далее в блоке инструментов «Анализ» щелкаем по кнопке «Линия тренда». Открывается список. Так как нам нужно применить линейную аппроксимацию, то из представленных позиций выбираем «Линейное приближение».

Добавление линии тренда через блок инструментов на ленте в Microsoft Excel

Если же вы выбрали все-таки первый вариант действий с добавлением через контекстное меню, то откроется окно формата.

В блоке параметров «Построение линии тренда (аппроксимация и сглаживание)» устанавливаем переключатель в позицию «Линейная».
При желании можно установить галочку около позиции «Показывать уравнение на диаграмме». После этого на диаграмме будет отображаться уравнение сглаживающей функции.

Также в нашем случае для сравнения различных вариантов аппроксимации важно установить галочку около пункта «Поместить на диаграмму величину достоверной аппроксимации (R^2)». Данный показатель может варьироваться от 0 до 1. Чем он выше, тем аппроксимация качественнее (достовернее). Считается, что при величине данного показателя 0,85 и выше сглаживание можно считать достоверным, а если показатель ниже, то – нет.

После того, как провели все вышеуказанные настройки. Жмем на кнопку «Закрыть», размещенную в нижней части окна.

Включение линейной аппроксимации в Microsoft Excel

Как видим, на графике линия тренда построена. При линейной аппроксимации она обозначается черной прямой полосой. Указанный вид сглаживания можно применять в наиболее простых случаях, когда данные изменяются довольно быстро и зависимость значения функции от аргумента очевидна.

Линия тренда построена с помощью линейной аппроксимации в Microsoft Excel

Сглаживание, которое используется в данном случае, описывается следующей формулой:

y=ax+b

В конкретно нашем случае формула принимает такой вид:

y=-0,1156x+72,255

Величина достоверности аппроксимации у нас равна 0,9418, что является довольно приемлемым итогом, характеризующим сглаживание, как достоверное.

Способ 2: экспоненциальная аппроксимация

Теперь давайте рассмотрим экспоненциальный тип аппроксимации в Эксель.

  1. Для того, чтобы изменить тип линии тренда, выделяем её кликом правой кнопки мыши и в раскрывшемся меню выбираем пункт «Формат линии тренда…».

Переход в формат лини тренда в Microsoft Excel

После этого запускается уже знакомое нам окно формата. В блоке выбора типа аппроксимации устанавливаем переключатель в положение «Экспоненциальная». Остальные настройки оставим такими же, как и в первом случае. Щелкаем по кнопке «Закрыть».

Построение экспоненциальной линии тренда в Microsoft Excel

После этого линия тренда будет построена на графике. Как видим, при использовании данного метода она имеет несколько изогнутую форму. При этом уровень достоверности равен 0,9592, что выше, чем при использовании линейной аппроксимации. Экспоненциальный метод лучше всего использовать в том случае, когда сначала значения быстро изменяются, а потом принимают сбалансированную форму.

Экспоненциальная линия тренда построена в Microsoft Excel

Общий вид функции сглаживания при этом такой:

y=be^x

где e – это основание натурального логарифма.

В конкретно нашем случае формула приняла следующую форму:

y=6282,7*e^(-0,012*x)

Способ 3: логарифмическое сглаживание

Теперь настала очередь рассмотреть метод логарифмической аппроксимации.

  1. Тем же способом, что и в предыдущий раз через контекстное меню запускаем окно формата линии тренда. Устанавливаем переключатель в позицию «Логарифмическая» и жмем на кнопку «Закрыть».

Включение логарифмической аппроксимации в Microsoft Excel

Происходит процедура построения линии тренда с логарифмической аппроксимацией. Как и в предыдущем случае, такой вариант лучше использовать тогда, когда изначально данные быстро изменяются, а потом принимают сбалансированный вид. Как видим, уровень достоверности равен 0,946. Это выше, чем при использовании линейного метода, но ниже, чем качество линии тренда при экспоненциальном сглаживании.

Логарифмическая линия тренда построена в Microsoft Excel

В общем виде формула сглаживания выглядит так:

y=a*ln(x)+b

где ln – это величина натурального логарифма. Отсюда и наименование метода.

В нашем случае формула принимает следующий вид:

y=-62,81ln(x)+404,96

Способ 4: полиномиальное сглаживание

Настал черед рассмотреть метод полиномиального сглаживания.

  1. Переходим в окно формата линии тренда, как уже делали не раз. В блоке «Построение линии тренда» устанавливаем переключатель в позицию «Полиномиальная». Справа от данного пункта расположено поле «Степень». При выборе значения «Полиномиальная» оно становится активным. Здесь можно указать любое степенное значение от 2 (установлено по умолчанию) до 6. Данный показатель определяет число максимумов и минимумов функции. При установке полинома второй степени описывается только один максимум, а при установке полинома шестой степени может быть описано до пяти максимумов. Для начала оставим настройки по умолчанию, то есть, укажем вторую степень. Остальные настройки оставляем такими же, какими мы выставляли их в предыдущих способах. Жмем на кнопку «Закрыть».

Включение полиномиальной аппроксимации в Microsoft Excel

Линия тренда с использованием данного метода построена. Как видим, она ещё более изогнута, чем при использовании экспоненциальной аппроксимации. Уровень достоверности выше, чем при любом из использованных ранее способов, и составляет 0,9724.

Полиномиальная линия тренда в Microsoft Excel

Данный метод наиболее успешно можно применять в том случае, если данные носят постоянно изменчивый характер. Функция, описывающая данный вид сглаживания, выглядит таким образом:

y=a1+a1*x+a2*x^2+…+an*x^n

В нашем случае формула приняла такой вид:

y=0,0015*x^2-1,7202*x+507,01

Теперь давайте изменим степень полиномов, чтобы увидеть, будет ли отличаться результат. Возвращаемся в окно формата. Тип аппроксимации оставляем полиномиальным, но напротив него в окне степени устанавливаем максимально возможное значение – 6.

Включение полиномиальной аппроксимации в шестой степени в Microsoft Excel

Как видим, после этого наша линия тренда приняла форму ярко выраженной кривой, у которой число максимумов равно шести. Уровень достоверности повысился ещё больше, составив 0,9844.

Полиномиальная линия тренда в шестой степени в Microsoft Excel

Формула, которая описывает данный тип сглаживания, приняла следующий вид:

y=8E-08x^6-0,0003x^5+0,3725x^4-269,33x^3+109525x^2-2E+07x+2E+09

Способ 5: степенное сглаживание

В завершении рассмотрим метод степенной аппроксимации в Excel.

  1. Перемещаемся в окно «Формат линии тренда». Устанавливаем переключатель вида сглаживания в позицию «Степенная». Показ уравнения и уровня достоверности, как всегда, оставляем включенными. Жмем на кнопку «Закрыть».

Полиномиальная линия тренда в шестой степени в Microsoft Excel

Программа формирует линию тренда. Как видим, в нашем случае она представляет собой линию с небольшим изгибом. Уровень достоверности равен 0,9618, что является довольно высоким показателем. Из всех вышеописанных способов уровень достоверности был выше только при использовании полиномиального метода.

Степенная линия тренда построена в Microsoft Excel

Данный способ эффективно используется в случаях интенсивного изменения данных функции. Важно учесть, что этот вариант применим только при условии, что функция и аргумент не принимают отрицательных или нулевых значений.

Общая формула, описывающая данный метод имеет такой вид:

y=bx^n

В конкретно нашем случае она выглядит так:

y = 6E+18x^(-6,512)

Как видим, при использовании конкретных данных, которые мы применяли для примера, наибольший уровень достоверности показал метод полиномиальной аппроксимации с полиномом в шестой степени (0,9844), наименьший уровень достоверности у линейного метода (0,9418). Но это совсем не значит, что такая же тенденция будет при использовании других примеров. Нет, уровень эффективности у приведенных выше методов может значительно отличаться, в зависимости от конкретного вида функции, для которой будет строиться линия тренда. Поэтому, если для этой функции выбранный метод наиболее эффективен, то это совсем не означает, что он также будет оптимальным и в другой ситуации.

Если вы пока не можете сразу определить, основываясь на вышеприведенных рекомендациях, какой вид аппроксимации подойдет конкретно в вашем случае, то есть смысл попробовать все методы. После построения линии тренда и просмотра её уровня достоверности можно будет выбрать оптимальный вариант.

ЗакрытьМы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
ЗакрытьОпишите, что у вас не получилось.

Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Функция LOG в Microsoft Excel

Funktsiya-LOG-v-prilozhenii-Microsoft-Excel.png

Одним из востребованных математических действий при решении учебных и практических задач является нахождение логарифма из заданного числа по основанию. В Экселе для выполнения данной задачи существует специальная функция, которая называется LOG. Давайте поподробнее узнаем, как её можно применять на практике.

Шаг 3

Скопируйте эту формулу для всех оставшихся ячеек в столбце «B», для которых есть связанные значения «x» в столбце «A». Теперь у вас должна быть полная таблица значений. Эта таблица будет служить ориентиром для Excel для расчета гладкого графика.

Синтаксис

LOG(число;[основание])

Аргументы функции LOG описаны ниже.

  • Число    Обязательный. Положительное вещественное число, для которого вычисляется логарифм.

  • Основание    Необязательный. Основание логарифма. Если аргумент “основание” опущен, предполагается, что он равен 10.

Применение

  • Excel для Office 365, Excel 2019, Excel 2016, Excel 2013, Excel 2011 для Mac, Excel 2010, Excel 2007, Excel 2003, Excel XP, Excel 2000

Использование свойств логарифмов при решении логарифмических уравнений и неравенств

Для того, чтобы не ошибаться при решении логарифмических уравнений и неравенств, свойства логарифмов, перечисленные в предыдущем разделе, следует применять внимательно и аккуратно.

Например, если при решении уравнения или неравенства требуется преобразовать выражение

loga ( f (x)2 ) ,

то вместо формулы

lg31.gif

следует применять формулу

lg32.gif

поскольку в противном случае можно потерять корни.

По той же причине при преобразовании выражений

loga ( f (x) g (x)) и lg34.gif

следует использовать формулы:

lg35.gif
lg35w600.gif

и

lg36.gif
lg36w600.gif

Замечание. Желающим усовершенствовать свои знания и умения при решении уравнений и неравенств с логарифмами мы рекомендуем ознакомиться с нашими учебными пособиями «Решение логарифмических уравнений» и «Решение логарифмических неравенств».

Пример

Скопируйте образец данных из следующей таблицы и вставьте их в ячейку A1 нового листа Excel. Чтобы отобразить результаты формул, выделите их и нажмите клавишу F2, а затем — клавишу ВВОД. При необходимости измените ширину столбцов, чтобы видеть все данные.

Формула

Описание

Результат

=LOG(10)

Логарифм числа 10. Так как второй аргумент (основание) опущен, предполагается, что он равен 10. Результат (1) — степень, в которую необходимо возвести основание, чтобы получить число 10.

1

=LOG(8; 2)

Логарифм числа 8 по основанию 2. Результат (3) — степень, в которую необходимо возвести основание, чтобы получить число 8.

3

=LOG(86; 2,7182818)

Логарифм числа 86 по основанию e (приблизительно 2,718). Результат (4,454) — степень, в которую необходимо возвести основание, чтобы получить число 86.

4,4543473

Нужна дополнительная помощь?

Третий вид

Натуральный логарифм представляет собой функцию, основание которой содержит постоянную e, равную приблизительно 2,72. В математике и программе обозначение одинаковое – ln.

Чтобы вычислить натуральный логарифм, достаточно записать формулу в ячейку, указать ссылку на число и использовать маркер автозаполнения для проведения расчета во всем диапазоне. Процедура аналогична двум другим случаям.

word-image-186.png

Как видите, проводить расчеты логарифмов в excel не составляет труда. Все операции можно проводить через классическую функцию изменяя только основание. Однако в библиотеке формул редактора заложены два частных случая – десятичный и натуральный логарифмы, которые содержат в основании десять и постоянную e, равную 2,72, соответственно.

Примеры использования функций LN, LOG и LOG10 в Excel

Пример 1. Археологи нашли останки древнего животного. Для определения их возраста было решено воспользоваться методом радиоуглеродного анализа. В результате замеров оказалось, что содержание радиоактивного изотопа C 14 составило 17% от количества, которое обычно содержится в живых организмах. Рассчитать возраст останков, если период полураспада изотопа углерода 14 составляет 5760 лет.

Вид исходной таблицы:

funkcii-excel142-1.png

Для решения используем следующую формулу:

Данная формула была получена на основе формулы x=t*(lgB-lgq)/lgp, где:

  • q – количество изотопа углерода в начальный момент (в момент смерти животного), выраженное единицей (или 100%);
  • B – количество изотопа в момент проведения анализа останков;
  • t – период полураспада изотопа;
  • p – числовое значение, указывающее, во сколько раз изменяется количество вещества (изотопа углерода) за период времени t.

В результате вычислений получим:

funkcii-excel142-2.png

Найденным останкам почти 15 тыс. лет.

Как написать Котангенс в Excel?

Простые тригонометрические функции в программе «Excel» выглядят следующим образом:

  1. Косинус (cos) – COS()
  2. Синус (sin) – SIN()
  3. Тангенс (tg) – TAN()
  4. Котангенс (ctg) – 1/TAN()
  5. Угол следует указывать в радианах .
  6. Перевод градусов в радианы по формуле — угол°*Пи/180.

10 нояб. 2017 г.

10 примеров логарифмов с решением

1. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm35.png2. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm36.png3. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm37.png3. Найти значение выраженияexceltut.ru4. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm38.png5. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm39.png5. Найти значение выраженияexceltut.ru6. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm40.pngСначала найдем значениеChto-takoe-logarifm41.pngСначала найдем значениеexceltut.ruДля этого приравняем его к Х:Chto-takoe-logarifm42.pngТогда изначальное выражение принимает вид:

Chto-takoe-logarifm43.png7. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm44.png7. Найти значение выраженияexceltut.ruПреобразуем наше выражение:Chto-takoe-logarifm45.pngТеперь воспользуемся свойством вынесения показателя степени из логарифма и получим: Chto-takoe-logarifm46.png8. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm47.png8. Найти значение выраженияexceltut.ruТак как основания логарифмов одинаковые, воспользуемся свойством разности логарифмов:Chto-takoe-logarifm48.png9. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm49.png9. Найти значение выраженияexceltut.ruТак как основания логарифмов разные, применять свойство суммы логарифмов нельзя. Поэтому решаем каждый логарифм по отдельности:Chto-takoe-logarifm50.pngПодставляем полученные значения в исходное выражение:

4 + 3 = 7

10. Найти значение выраженияChto-takoe-logarifm51.pngОбращаем внимание, что данное выражение – это не произведение логарифмов. У логарифма по основанию 4 подлогарифным выражением является log216. Поэтому сначала найдем значение log216, а затем подставим полученный результат в log4:Chto-takoe-logarifm53.pngОбращаем внимание, что данное выражение – это не произведение логарифмов. У логарифма по основанию 4 подлогарифным выражением является log216. Поэтому сначала найдем значение log216, а затем подставим полученный результат в log4:exceltut.ru

Надеюсь, теперь вы разобрались, что такое логарифм.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...