算圖
正文
又稱諾模圖,系指根據一定函式關係式由若干有刻度的線條所構成的特定圖形,可用來進行計算。例如,根據指數函式關係式ω=uυ可制出算圖如圖1。
算圖分為貫線算圖和網路算圖兩類。
貫線算圖 又名列線圖。它的基本要求為三點共線。設三點及其坐標為p1(x1,y1)、p2(x2,y2)、p3(x3,y3),則p1、p2、p3共線的充要條件為
。 (1)
F(u,υ,ω)=0, (2)
設此式可化為 , (3)
; (4)
; (5)
。 (6)在(4)中,以變元u作為參數,可得出點p1(x1,y1)的軌跡,稱為u尺度(簡稱u尺),(4)稱為u尺的尺度方程。同樣,(5)、(6)分別為υ尺、ω尺的尺度方程。用此三組尺度方程即可繪製u、υ、ω三尺度,構成貫線算圖。
圖1的繪製方法是將原有算式ω=uυ化為 故
。為使此算式化為行列式,試引入輔助參數s、t,使s=logu,t=logω,並代入上式而得三聯立式關於s、t、1的齊次線性方程組
。
,

。

從(4)、(5)、(6)可得關於ω=uυ算圖的三組尺度方程:
u尺 x1=0,y1=logu(u尺在y軸上,用對數刻度);
υ尺



ω尺 x3=1,y3=-logω (ω尺平行y軸, 距y軸單位長,用反向對數刻度)。
若三元函式F(u,υ,ω)=0取函式乘法關係






(7)

有的三元算式 F(u,υ,ω)=0中有兩個含某一變元的不同函式,一般形式為:


網路算圖 它的基本要求是三線共點。同貫線算圖的三點共線形成幾何學的對偶關係。對於給定算式F(u,υ,ω)=0,網路算圖的適用範圍比貫線算圖更為廣泛,但其使用和製作比貫線算圖困難,精度也低。因此,網路算圖只成為算圖中次要類型,或與主要類型貫線算圖配合使用。
下面以二次方程 t2+pt+q=0為例繪製網路算圖。在此,算式F(p,q,t)=0,用直角坐標,使p=x, q=y而形成p族直線和q族直線(即縱橫坐標網)。當t取0,±1,±2等值,可得q=0, ±p+q+1=0, ±2p+q+4=0 等直線,形成t族直線。當p、q取定值,此p線和q線交點所經過的t線有兩條,即可以讀出所求t的兩根(圖5

除三元算式以外,四元算式以及五元以上的算式,也都可作出算圖。對於四元算式F(u,υ,ω ,t)=0,在一定條件下可引入過渡變元R,將原式分解為兩個三元函式:
F1(u,υ,R)=0, F2(ω ,t,R)=0。
如算式
sin B=b) sin A/α
或b)=α sin B/sin A
的值可以讀出。上述四元算式的分解法是由兩組貫線算圖利用共同尺度複合而成,故稱為複合算圖。也可由貫線算圖與網路算圖相結合或兩網路算圖相結合,甚至用三組複合算圖來處理更複雜的多元算式。