
- •Программа:
- •I. Линейная алгебра
- •II. Линейное программирование
- •III. Дифференциальное и интегральное исчисление.
- •IV. Дифференциальные уравнения и численные методы их решения
- •V. Аналитическая геометрия
- •VI. Функции многих переменных и теория поля.
- •VII. Элементы теории множеств
- •VIII. Теория вероятностей и математическая статистика.
- •Распределение по видам нагрузки
- •Учебный план Семестр I План лекционных занятий
- •Вопросы, выносимые на самостоятельную работу
- •План лабораторных работ
- •Домашние задания
- •Домашнее задание №2
- •Домашнее задание №3
- •Основная и дополнительная литература
- •Дополнительная литература
- •Технологическая карта
- •Семестр II План лекционных занятий
- •Вопросы, выносимые на самостоятельную работу
- •План лабораторных работ
- •Домашние задания Домашнее задание №4
- •Домашнее задание №5
- •Домашнее задание №6
- •Технологическая карта
- •Основная и дополнительная литература
- •Дополнительная литература
- •Описание лабораторных работ Семестр I Лабораторная работа №1. Макрокоманды программы Microsoft Excel 2003.
- •1. Макрокоманда: «Включение компьютера и вход в систему».
- •2. Макрокоманда: «Запуск программы Microsoft Excel».
- •3. Макрокоманда: «Выбор активного листа».
- •4. Макрокоманда: «Занесение целых чисел в ячейку».
- •5. Макрокоманда: «Занесение целых чисел в диапазон ячеек».
- •6. Макрокоманда: «Занесение десятичных дробей в ячейку».
- •7. Макрокоманда: «Занесение десятичных дробей в диапазон ячеек».
- •8. Макрокоманда: «Занесение заголовка в ячейку».
- •9. Макрокоманда: «Активизация диапазона ячеек».
- •10. Макрокоманда «Сортировка данных».
- •11. Макрокоманда: «Активизация несвязанного диапазона ячеек».
- •12. Макрокоманда: «Форматирование ширины столбца».
- •13. Макрокоманда: «Форматирование высоты строки».
- •14. Макрокоманда: «Специальная вставка – транспонирование».
- •15. Макрокоманда: «Выбор языка клавиатуры».
- •16. Макрокоманда: «Объединение ячеек».
- •17. Макрокоманда: «Добавление нового листа в рабочую книгу Excel».
- •18. Макрокоманда «Вставка символа».
- •19. Макрокоманда: «Заполнение арифметической прогрессии».
- •20. Макрокоманда: «Закрытие программы Microsoft Excel».
- •21. Макрокоманда «Создание индекса».
- •22. Макрокоманда «Выделение границ ячейки».
- •23. Макрокоманда «Центрирование данных в ячейке».
- •24. Макрокоманда: «Копирование в буфер обмена».
- •25. Макрокоманда: «Построение диаграммы».
- •26. Макрокоманда: «Занесение формул в ячейку».
- •27. Макрокоманда: «Автозаполнение - нумерация».
- •28. Макрокоманда: «Автозаполнение - формула».
- •Лабораторная работа №2. Определители 3-го порядка и их вычисление.
- •Лабораторная работа №3. Вычисление определителей 4-го порядка разложением по элементам любой строки.
- •Лабораторная работа №4. Вычисление ранга матрицы.
- •Задания для самостоятельной работы. Н айдите ранги следующих матриц: Лабораторная работа №5. Решение систем линейных уравнений по формуле Крамера.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 6. Решение систем линейных уравнений с четырьмя неизвестными методом Гаусса.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 7. Логические задачи в алгебре Буля.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 8. Логические задачи в алгебре Жегалкина.
- •Уточнение корня методом проб.
- •Уточнение корня методом половинного деления.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа № 10. Задачи линейного программирования.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Семестр II Лабораторная работа № 1. Изучение числовых последовательностей
- •Задания
- •Лабораторная работа № 2. Численное дифференцирование степенной функции
- •Лабораторная работа №3. Приближенное вычисление определенных интегралов. Формула Симпсона.
- •Лабораторная работа№4. Закон устойчивости частот
- •Лабораторная работа №5. Анализ экономико-исторических явлений статистическими моделями
- •Задание
Задания для самостоятельной работы.
Задача №1. Для участия в командных соревнованиях по лёгкой атлетике спортклуб должен выставить команду, состоящую из спортсменов I и II разрядов. Соревнования проводятся по бегу, прыжкам в высоту и прыжкам в длину. В беге должны участвовать 5 спортсменов, в прыжках в длину – 8 спортсменов, в прыжках в высоту – не более 10. Количество очков, гарантируемое спортсмену каждого разряда по каждому виду, указано в таблице:
Разряд |
Бег |
Прыжки в высоту |
Прыжки в длину |
I |
4 |
5 |
5 |
II |
2 |
3 |
3 |
Распределить спортсменов команды так, чтобы сумма очков команды была наибольшей, если известно, что в команде I разряд имеют только 10 спортсменов.
Задача №2. Три завода производят одно и то же изделие, которое отправляется четырем потребителям. Известно, что I завод поставляет 90 вагонов изделий, II – 30 вагонов, III
– 40 вагонов. Для потребителей требуется: первому – 70 вагонов, второму – 30, третьему – 20 и четвёртому – 40. Стоимость (в руб.) перевозки одного вагона между каждым поставщиком и потребителем указаны в следующей таблице:
П Поставщики |
1 |
2 |
3 |
4 |
I |
18 |
20 |
14 |
10 |
II |
10 |
20 |
40 |
30 |
III |
16 |
22 |
10 |
20 |
Определить минимальный по стоимости план перевозок.
Задача №3. Груз, хранящийся на складах, в каждом соответственно 60, 80 и 106 машин, требуется перевезти в четыре магазина. В первый магазин требуется 44 машины, во второй – 70, в третий – 50, в четвёртый – 82. Стоимость прогона одной машины за 1 км составляет 10 коп. расстояния между складами и магазинами указаны в таблице:
М агазины Склады |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
13 |
17 |
6 |
8 |
2 |
2 |
7 |
10 |
41 |
3 |
12 |
18 |
2 |
22 |
Составить оптимальный по стоимости план перевозки груза из складов в магазины.
Семестр II Лабораторная работа № 1. Изучение числовых последовательностей
Для выполнения данной лабораторной работы необходимо знать определение последовательности, предела последовательности, возрастающей и убывающей последовательности, поэтому напомним некоторые понятия теории последовательностей.
Если каждому числу
п
натурального ряда чисел 1,
2,..., n,...
ставится в соответствие по определенному
закону некоторое действительное число
,
то множество занумерованных действительных
чисел
называется числовой последовательностью или просто последовательностью.
Числа -х„ называются элементами или членами последовательности (1). Сокращенно последовательность (1) обозначается символом {хn} (или (xn)).
Наиболее распространенные способы задания последовательностей аналитический и рекуррентный.
Аналитический - это способ задания с помощью формулы п-го («общего») члена an=f(n).
Рекуррентный, когда любой член последовательности, начиная с некоторого, выражается через предшествующие (один или несколько). При этом способе задания указывается первый член последовательности (или несколько первых членов) и формула, позволяющая определить любой член последовательности по известным предшествующим членам.
Последовательность
(аn)
называется убывающей
(невозрастающей),
если
для
любого п,
и возрастающей
(неубывающей),
если
.
Число а
называется пределом
последовательности (аn),
если для любого положительного числа
существует номер N,
такой что при всех п>N выполняется неравенство
.
То же определение коротко можно сформулировать так:
Число а есть предел последовательности (аn), если ее значения отличаются от а сколь угодно мало, начиная с некоторого места.
Последовательность,
имеющую предел
,
называют сходящейся,
в противном случае расходящейся.
Постановка задачи. С помощью табличного процессора MS Excel 2000 найти двадцать первых членов последовательностей, если известно, что
Выяснить вопрос о возрастании (убывании) и пределе последовательностей.
Для решения поставленной задачи придется несколько раз выполнять одни и те же операции для разных последовательностей. Поэтому целесообразно создать макросы для облегчения работы. Макрос - набор инструкций, указывающих последовательность действий, которые должен выполнить Microsoft Excel. Макрос - это, по сути дела, программа, предназначенная для решения некоторой специфической задачи и выполняющейся только внутри Excel.
Ход работы:
1. Включите компьютер.
2. Щелкните на
кнопке
на панели задач Windows.
3. Выберите команду Программы → Microsoft Excel. Программа Excel откроет новый документ (рабочую книгу).
4
.
Создайте файл, в котором будут храниться
результаты вашей работы. Для этого
нужно
выбрать
команду Файл
→ Сохранить как
(рис. 1). В открывшемся диалоговом окне
Имя
файла выделенное имя Книга1
удалить нажатием клавиши
Рис. 1
Delete, после чего набрать с клавиатуры необходимое имя (например, Последовательности_1), а в строке Папка выбрать двойным щелчком имя нужной папки (например, Воробьев). Щелкнуть на кнопке "Сохранить" в окне диалога
5. Чтобы избежать
потери данных регулярно сохраняйте
рабочий материал с помощью команды Файл
→ Сохранить или
щелчка мышью на кнопке Сохранить
на стандартной панели инструментов.
6. На открывшемся Листе1 запишите общий член последовательности (1), вычислите 20 первых членов последовательности (1) и разности между членами последовательности и предыдущими членами. Для этого выполните следующие действия:
1) начните запись Макроса1, который будет создан для заполнения соответствующих ячеек текстовой информации и номерами членов последовательностей, с этой целью:
а) выполните команду Сервис → Макрос → Начать запись (рис. 2);
Р
ис.
2
b) в открывшемся диалоговом окне Запись макроса в поле Имя макроса появится заданное по умолчанию название Макрос1 (рис. 3);
Рис. 3
c) чтобы сохранить Макрос1 в активной книге, убедитесь, что в поле Сохранить в выводится Эта книга;
d)
щелкните на кнопке ОК. В рабочем окне
Excel
появится панель инструментов Остановка
записи
;
e) чтобы панель не мешала вашим дальнейшим действиям, перенесите ее вправо, ухватившись за рамку, расположенную в верхней части панели;
2) осуществите запись Макроса1 (рис. 4):
Р
ис.
4
а
)
в ячейку А1 введите текст "аn=",
для этого текст "аn="
наберите на латинском языке. На латинский
язык с русского, и наоборот, можно
переключиться с помощью нажатия клавиш
Shift
+ Ctrl.
Затем выделите с помощью мыши букву n
(это можно сделать как в активной ячейке,
так и в строке формул, расположенной в
верхней части экрана) и выполните команду
Формат →
Ячейки. В
диалоговом окне Формат
ячеек
установите флажок Нижний
индекс (рис.
5). Щелкните на кнопке ОК.
Рис. 5
Нижний индекс будет отображен только в активной ячейке, но не в строке формул. Нажмите Enter;
b)
выделите диапазон ячеек А1:С1 и объедините
его с помощью кнопки
(объединить и поместить в центре) на
панели инструментов форматирования.
Затем щелкните на кнопке
(жирный
текст) и кнопке
(курсив).
В строке формул текст отображается не
отредактированным;
c) выделите ячейки A3, А4 и объедините их (кнопка ), затем введите n и нажмите Alt + Enter, чтобы поднять текст внутри ячеек. Для активизации ячейки в соседнем столбце справа от A3, нажмите вместо Enter клавишу Tab;
d) измените ширину и высоту ячейки ВЗ. Для этого выберите команду Формат → Строка → Высота (рис. 6). В диалоговом окне Высота строки
Р
ис.
6
замените 12,75 на 27 и щелкните на кнопке ОК. Для этого нажмите, а затем с клавиатуры наберите 27 (рис. 7).
Р
ис.
7.
Далее выберите команду Формат → Столбец → Ширина. В диалоговом окне Ширина столбца 8,4 замените на 12, как было сказано в этом пункте выше;
e) введите в ячейку ВЗ текст "Член an", an введите также как и в п°а). При выделении n, пусть вас не смущает, то, что выделяется все оставшееся поле ячейки после n. В строке формул поместите курсор после символа n. Нажмите левый Alt + Enter, чтобы поднять текст внутри ячейки, а затем Enter;
f) выделите ячейки ВЗ, В4 и объедините их (кнопка );
g) измените ширину ячейки СЗ на 12 (как было описано в пункте 6.2.d);
h) введите в ячейку СЗ текст "Разность (an-an-1)". После ввода слова "Разность" нажмите левый Alt + Enter, чтобы текст перешел на другую строчку внутри ячейки;
i) выделите ячейки СЗ, С4 и объедините их (кнопка );
j) выделите диапазон ячеек АЗ:С4 с помощью мыши, щелкните последовательно на кнопках (жирный текст) и (курсив), расположенных на панели редактирования;
k) в ячейку А5 введите 1;
l) в ячейку А6 введите 2;
m) выделите ячейки А5 и А6 и протяните их до ячейки, схватившись за маркер автозаполнения, расположенный в нижнем правом углу выделенного диапазона (значок +). Столбец окажется заполненным первыми двадцатью числами натурального ряда;
n) активизируйте ячейку А1;
o)
щелкните на кнопке
(остановить запись) на панели Остановка
записи;
3) в ячейку А1 введите дополнительно (3n3-n+1)/(2n3+n). (см. рис.2). С этой целью введите с клавиатуры (3n3-n+l)/(2n3+n). Выделите 3, которая должна стать степенью, затем выполните команду Формат → Ячейки, в диалоговом окне Формат ячеек установите флажок Верхний индекс. Аналогично вводятся и остальные степени. Нажмите Enter;
4) в ячейку В5 введите формулу первого члена ряда =(3*A5^3-A5+1)/(2*A5^3+A5)(рис. 8). Нажмите Enter. В ячейке В5 отобразится е сама введенная формула, а вычисленное по ней значение. Тем не менее, на самом деле в ячейке содержится формула, которая и отображается в строке формул;
Р
ис.
8.
5) выделите ячейку В5 и с помощью автозаполнения заполните ячейки В6:В24. Благодаря относительным ссылкам на ячейки в ячейку В6 запишется формула =(3*A6^3-A6+l)/(2*A6^3+A6), в ячейку В7 формула: =(3*A7^3-A7+1)/(2*A7^3+A7) и т.д. Адреса ячеек в формуле можно вводить или с клавиатуры или с помощью "щелчка" мышью на требуемой ячейке;
6) на основании полученных данных столбца В сделайте вывод о существовании предела последовательности (1). Введите в ячейку D1 слово "сходится", если последовательность имеет конечный предел, и "расходится" в противном случае. Объедините ячейки , как было показано в п°2.b);
7) в ячейку С6 введите формулу =В6-В5;
8
)
выделите ячейку С6 и с помощью автозаполнения
заполните ячейки С7:С24 (Рис. 9.);
Рис. 9.
9) на основании полученных данных столбца сделайте вывод о возрастании (убывании) последовательности (1). Введите в ячейку Е1 необходимую информацию: возрастающая, убывающая или не возрастающая и не убывающая (рис. 9);
10) чтобы подтвердить вывод, сделанный в пункте 6, нужно выяснить поведение последовательности при достаточно больших п. Для этого произведите следующие действия:
а
)
выделите диапазон ячеек С6:С24 и выберите
команду Формат
→ Столбец → Скрыть
(рис. 10, результат - рис. 11);
Рис. 10.
Р
ис.
11.
b) выделите строки 6:23 и выберите команду Формат → Строка → Скрыть (рис. 12);
c) в ячейку А25 введите =А24*5;
d
неРис.1.11.
Рис. 12.
е) активизируйте ячейку В24 и, "зацепив" маркер автозаполнения, протяните его до ячейки В40 (рис. 13);
f) в ячейку А41 введите “lim аn=...”, вместо точек введите соответствующее значение в случае существования такового. Выделите ячейки А41 и В41 и объедините их с помощью кнопки (объединить и поместить в центре), расположенной на панели инструментов форматирования. Затем щелкните на кнопке (жирный текст) и кнопке (курсив) (рис. 14);
7
.
Построим точечную функцию зависимости
,
.
Для этого
необходимо:
а) выделить ячейки А5:В24 и выберите команду Формат → Строка → Отобразить.
b)
На стандартной панели инструментов
нажмите на кнопку Мастер
Диаграмм
.
В поле Тип
выберите Точечная,
а в поле Вид
выберите второе изображение - шаг 1 из
4 (Рис. 15.) Нажмите Далее.
c) Выберите диапазон А5:В24 (шаг 2 из 4). Нажмите два раза Далее. На шаге 4 выберите Поместить диаграмму на листе: отдельном. Нажмите Готово.
d) Щёлкните по оси Y значений и в появившемся контекстном меню выберите Формат оси.
e) На вкладке Шкала в поле минимальное значение укажите 1 (Рис. 16). Нажмите ОК.
Р
ис.
16.
Анализируя график, можно отметить, что кривая f(n) бесконечно приближается к значению по оси Y в 1,5.