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Samedi 24 Septembre 2005

Pour bien commencer avec Grapher

MacOS > Tutoriaux
Voici un petit utilitaire pour tracer les courbes mais pas uniquement : Grapher. Certains connaissaient CurvusPro de chez Arizona-Software qui propose toujours une version, dorénavant gratuite pour classic. Mon but est de montrer deux, trois astuces d'utilisation de ce fabuleux programme.

Le choix du document :

On va pour notre premier essai créer une courbe plane dans un repère standard.

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D'autres choix sont disponibles, du papier semi-logarithmique :

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au papier pour les courbes polaires :

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Le choix du repère peut-être modifié ultérieurement. La seule chose à bien choisir est la dimension du domaine de travail 2D ou 3D...

Un petit outil bien pratique : Égaliser les axes permet comme son nom l'indique d'uniformiser le repère, ce qui est indispensable si l'on veut respecter les angles ou faire qu'un cercle resemble à un cercle. Comme le montre les deux exemples ci-dessous :

Différents types de courbe et syntaxe :

• Le plus simple y=sinx trace la représentation graphique de la fonction sinus. Vous remarquerez que même sans parenthèses ni espace, le programme met le x en italique et que le nom de la fonction en roman. La mesure d'angle par défaut est le radian mais on peut en changer dans les préférences. Dans le menu Préférences / Onglet "Avancé" : ce trouve le petit menu ci-dessous :

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Si l'on clique près de la courbe, les coordonnées du point le plus proche s'affichent.

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L'inspecteur permet de changer l'apparence de la courbe (couleurs, épaisseur du trait, ...)

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Pour une analyse un peu plus poussée, dans le menu Équation se trouve un article intitulé Évaluation. On a alors la valeur mais aussi l'interprétation graphique de la fonction (le point), de la dérivée (la droite tangente) et de la dérivée seconde (la courbure).

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On a aussi un article Intégration, où l'on peut soit entrer des valeurs, soit cliquer directement sur la courbe le domaine. (Un menu permet d'entrer les bornes -infini +infini)

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• Autre formulation r=3theta. Dès qu'on a fini de taper les lettres de theta, on se retrouve avec une jolie lettre grecque. Cette formulation permet de tracer une courbe en équation polaire.

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Le seul reproche est que le domaine des angles est défini dans les préférences. De plus dans les exemples, dans les modèles proposés ainsi que dans les préférences, ils utilisent la lettre phi alors que c'est la lettre theta. Ainsi dans l'exemple ci-dessous la restriction à un domaine d'amplitude 2pi montre la limite :

Pour bien commencer avec Grapher


• Pour palier à ce problème on peut passer par les courbes paramètriques dont la syntaxe est [x y] ou [r theta] = ... selon que l'on choisisse les coordonnées cartésiennes ou polaires. Le domaine du paramètre t est indiqué après la formule avec une virgule, et deux points entre les bornes.

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• En dehors des courbes, Grapher permet de donner et de définir des constantes, des ensembles de valeurs et même des fonctions. Ces définitions sont caractérisées par un petit rond vert
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.

Voici un petit exemple :

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Ligne à ligne :

- A={[1 0],[2 0],[2 2]} - defini un ensemble de trois points.
- [x y]=A - trace les points de l'ensemble A.
- alpha=pi/4 - défini un angle alpha (étonnant non !)
- [x y]=[.....]A - trace les points après avoir appliqué un calcul matriciel (ici matrice de la rotation d'angle alpha)

Pour bien commencer avec Grapher
(Si l'image paraît déformée, il faut cliquer sur "Égaliser les axes")

Remarque : Si l'on renomme le paramètre alpha en t, le nom change aussi dans la matrice !

Le gros avantage des paramètres, comme ici, est quel'on peut créer une animation. Soit par le menu Animation de paramètre ou Création animation.... Dans notre exemple, il faut mettre une valeur numérique genre alpha=3,1415 plutôt que pi, pour que ce choix puisse s'activer.

Un exemple un peu plus poussé :

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Dans cet exemple, on a séparé la définition des fonctions et le tracé de ces dernières ce qui facilite les modifications ultérieures. Pour mettre un nombre en indice comme x0, il faut utiliser le _ (le souligné), c'est comme sous TeX. On remarque aussi que pour tracer la tangente à la courbe en x0, il "suffit" de mettre y=f'(x0)(x-x0)+f(x0), c'est à dire que Grapher calcule lui-même la dérivé.

En espérant que tout ceci sera utile à certains... Le programme est très pratique et j'espère qu'Apple continuera à l'améliorer, il y a encore trop de bugs, comme par exemple la taille du document qui n'est pas sauvegardé. On crée un document de 10 cm sur 10 cm, on place un d à côté d'une droite (logique) et quand on re-ouvre le document, la taille est de modifiée et le d n'est plus à sa place... Ils ont piqué ça aux Suisses, ce n'est pas pour en arrêter le développement !

@ don Lucas (contributeur)


Les réactions à cet article
Témoignages et avis....
  • Le 02/10/2005, 07:39@ Yip : Cooooool :-)

    Cool cet essai, même si je ne me souviens plus trop de mes cours de maths qui sont bien loin...

    Sympa, merci.
  • Le 02/10/2005, 09:13@ Rocou : titre

    J'aurais rêvé de disposer d'un tel logiciel pendant mes années lycée!
    Aujourd'hui m'en fout :-) A part, la règles de trois et la manip de pourcentage, le reste m'est totalement inutile.
  • Le 02/10/2005, 10:43@ klog : Grapher je t'aime !

    Pour ma part je passe beaucoup de temps dessus. Je développe des softs de rendu réaliste, et ce logiciel génial m'aide à tester le comportement de fonctions sur des domaines variés...

    Je l'adooooore... Et je ne sais pas comment j'ai pu m'en passer avant ;)

    Ce sont ces grands petits softs qui font la richesse du mac... Pas étonnant que Mac OS X soit tellement apprécié des chercheurs !
  • Le 02/10/2005, 11:51@ simon t. : Génial

    Merci merci! Je savais même pas que j'avais ce logiciel sur mon mac! Eh ben maintenant je sens que je vais plus pouvoir m'en passer!
  • Le 02/10/2005, 12:15@ thirrouard : wow

    tin c'est dingue, pourquoi il le metent pas plus en valeur ce logiciel? Il a rien a foutre dans les utilitaires! C'est pas un utilitaire DU TOUT!
    C'est un logiciel de graph...
    Menfin sinon il est vraiment mais alors vraiment complet! Excelent!
  • Le 02/10/2005, 12:57@ Zadounet : M'Enfin !!

    Il a l'air terrible ce soft, vu le cours qu'on viens d'avoir. M'enfin, je peux le trouver où ?
  • Le 02/10/2005, 13:10@ don Lucas : Où trouver Grapher

    Système 9 : Suivre le liens du début chez Arizona-Software (gratuit)
    Système X.4 : dans le dossier Utilitaires
    anciens système X : avant on pouvait acheter le programme chez les suisses mais Apple a acheté la licence ... reste plus qu'à trouver quelqu'un qui l'avait ...
  • Le 02/10/2005, 16:37@ Zadounet : Merci

    Merci, j'ai plus qu'à passer sous MAC Os X.4
  • Le 02/10/2005, 18:05@ Zeus314 : anciens système X

    euhh...., il y a pas quelqu'un qui l'avait.........
  • Le 08/10/2005, 12:26@ [Switcher] : Et les dérivées ?

    Peut-on, avec Grapher, obtenir la formule de la dérivée d'une fonction usuelle ?
    En tous cas, il est vraiment génial ce logiciel ... et dire qu'il est dans "utilitaires" !
  • Le 08/10/2005, 15:33@ Wolfen : témoignage ...

    Est-ce qu'un prof de math pourrait témoigner sur cette page de son utilisation de grapher ?
  • Le 09/10/2005, 20:57@ Fuzzi : Bien

    Eh bien, il est utile, mais pas indispensable. Je le trouve bien placer moi. Sinon il aurai bien sa place dans mon dossier de programmes "Maths et sciences" mais hélas si je le déplace, il ne sera plus automatiquement mis à jour. Donc il vas rester à sa place !
  • Le 10/10/2005, 17:55@ don Lucas : utilisation, dérivées...

    Pour le calcul formel, il existe maxima, qui chez moi a était installé via fink, il fait les dérivées et bien plus genre :
    [code](C1) expand((x+2)^3);
    3 2
    (D1) x + 6 x + 12 x + 8
    (C2) diff(x^2,x);
    (D2) 2 x
    (C3) expand((2+sqrt(3))^5);
    (D3) 209 SQRT(3) + 362
    (C4) integrate(x,x,0,t);
    2
    t
    (D4) --
    2
    [/code]
    Sinon, je suis prof de math en lycée. Dans mes énoncés quelques courbes sont crées avec grapher, mais je rêve d'avoir un vidéo projecteur pour l'utiliser en classe lors de certaines études de fonctions.
  • Le 10/10/2005, 18:06@ Fanfoué : Dommage il ne lit pas les fichiers de Cu

    En tant que professeur de maths c'est un superbe grapher héritier de Curvus Pro : c'est le meilleur de tous Mac et PC. Mes représentations faites dans le passé averc CurvusPro dépassent tpouts le srepr"sentations de mes commègues !
    Je vais pouvoir bientôt l'utiliser en cours car je viens de commande un PowerBook.
    J'espère qu'APPLE va continuer son développemnt notamment pour les statistisques .
    Pour le calcul formel gratuit, EigenMath fait très bien l'affaire et donne des réponses non hésotériques comme Maxima
  • Le 27/11/2005, 10:12@ rome : ok mais bon

    je voulait quand meme savoir si votre site existera encor dans quelque anné parce que je suis collegiene en 5°eme
  • Le 06/12/2005, 00:31@ rachidiq : Grapher




    Cooooool :-)
    Cool cet essa
  • Le 21/02/2006, 23:45@ shearer : representation graphique

    je cherche une solution où à partir de lignes du bloc note telles que
    x38.y27.
    x22.y53.
    etc..
    je puisse les visualiser graphiquement
    ou mieux un turc gratuit pour machine CNC48
  • Le 28/02/2006, 19:10@ relou : un prof de math qui ne connait rien

    je suis lycéen et mon prof de math ma donnée comme devoir de tracer des fonctions (parabole et hyperbol) bon rien des spécial pour le moment et il ma coller collé un simple 15 alors qu'il y avait aucune érreur il ma simplement dit que le repere n'était pas hortonormé. Deux solution, ou les américains n'utilise pas les mêmes normes que nous, ou mon prof de math et simplement incompétant. Je ne voudrais pas etre de mauvaise foie avec mon prof de math mais je voudrais bien savoir sil les repere ds grapher son hortonormé ou non.
  • Le 13/03/2006, 16:56@ don Lucas : repère orthonormé

    Pour obtenir un repère orthonormé, il faut cliquer sur l'icône "égaliser les axes".
  • Le 14/03/2006, 08:27@ psema : Et la TF ?

    Ce soft est génial, mais le serait encore plus s'il pouvait calculer la Transformée de Fourier d'une fonction...
    Une idée?
  • Le 13/05/2006, 11:46@ Pépé : Quelques soucis non résolus

    Quand je crée des groupes d'équation, ils s'appellent par défaut "Groupe sans titre". Je n'arrive pas à le renommer.

    Quand j'enregistre mon travail et que je le reprends, la mise à l'échelle des graphes est réinitialisée.

    Est-ce que quelqu'un a pu trouver une solution à ces problèmes somme toute assez ennuyeux ?
  • Le 25/09/2006, 22:06@ Fredo : Très chouette en amphi

    Bonjour,

    merci pour l'article. Je suis prof de maths à la fac,
    et j'utilise Grapher en amphi pour aider les étudiants à visualiser les objets (en particulier les fonctions de plusieurs variables). C'est vraiment le logiciel révé pour faire ça, malgré quelques bugs à améliorer... Quelqu'un sait comment donner un titre à un "groupe sans titre" ?
  • Le 02/10/2006, 12:20@ don Lucas : questions

    Salut, j'ai pas la réponse aux groupes sans titre, mais faudrait peut-être poser les questions sur le forum, car là de moins en moins de personnes consultent ces articles...
  • Le 21/01/2007, 04:05@ kabirou : problèmes sur les fonctions

    Salut à vous je tiens dabord à vous remercier pour la joie que vous nous procurez à nous lecteur car votre site est le meilleur parmis les meilleur .
    OK mon problème est le suivant:je ne parvien pas à tracer les courbes epresentatives des fonctions homografiques,rationnelle et racine et pourtant j'usqu'au tableau de variation que je trace bien aussi. Je vous en suplie AIDEZ MOI
  • Le 02/02/2007, 16:21@ Exo-bat : Et pour PC ?

    Salut,
    Existe-t-il un équivalent pour PC ?
  • Le 14/02/2007, 08:11@ jako07 : émerveillé...

    Bonjour,
    GRAPHER ? à la fois... un petit dessin et un petit discours...
    apprendre à FAIRE des maths, apprendre à PARLER maths, relier la CARTE et le TERRITOIRE, ENSEIGNER les maths à des ENFANTS en JOUANT, relier des FORMES et des PROCESSUS, visualiser "ORDRE" et "DÉSORDRE", associer "BEAUTÉ" et "CONNAISSANCE".
    BREF , l'outil de rêve éveillé pour commencer (et continuer) à comprendre comment nous différencions et relions... "DIFFÉRENCIER ET/OU RELIER"...chapeau, merci.

  • Le 14/05/2007, 23:49@ rachidv1 : informatique

    azer fghu vjuu
  • Le 03/04/2008, 19:56@ adrien : yeeeeep

    Je suis en terminale S, et grapher m'est d'une grande utilité, cet article m'a permis d'apprendre certaine chose que je ne pensais pas possibles ac grapher comme l'integration ^^
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