
- •Аналитические методы решения задач по физике.
- •4. Компьютерные методы решения задач по физике.
- •Вопрос 11.
- •12. Ограничители алгоритмического языка
- •Стандартные математические функции и процедуры Турбо-Паскаля
- •16.Команды алгоритмического языка.
- •Input [;] ["Текст - комментария"] [ ] список – переменных (2)
- •2.4. Оператор cls - очистка экрана дисплея.
- •2.7. Оператор end – указатель конца программы.
1. О С Н О В Н Ы Е ФУНКЦИИ
А Л Г О Р И Т М И Ч Е С К О Г О Я З Ы К А
СОСТАВ ЯЗЫКА. Обычный разговорный язык состоит из четырех основных
элементов: символов, слов, словосочетаний и предложений. Алгоритми-
ческий язык содержит подобные элементы, только слова называют элемен-
тарными конструкциями, словосочетания-выражениями, предложения-опера-
торами. Символы, элементарные конструкции, выражения и операторы
составляют иерархическую структуру, поскольку элементарные конструк-
ции образуются из последовательности символов, выражения-это последо-
вательность элементарных конструкций и символов, а оператор-последо-
вательность выражений, элементарных конструкций и символов.
ОПИСАНИЕ ЯЗЫКА есть описание четырех названных элементов. Описание
символов заключается в перечислении допустимых символов языка. Под
описанием элементарных конструкций понимают правила их образования.
Описание выражений-это правила образования любых выражений, имеющих
смысл в данном языке. Описание операторов состоит из рассмотрения
всех типов операторов, допустимых в языке. Описание каждого элемента
языка задается его СИНТАКСИСОМ и СЕМАНТИКОЙ. Синтаксические определе-
ния устанавливают правила построения элементов языка. Семантика опре-
деляет смысл и правила использования тех элементов языка, для которых
были даны синтаксические определения.
СИМВОЛЫ языка-это основные неделимые знаки, в терминах которых пи-
шутся все тексты на языке.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ -это минимальные единицы языка, имеющие
самостоятельный смысл. Они образуются из основных символов языка.
ВЫРАЖЕНИЕ в алгоритмическом языке состоит из элементарных конс-
трукций и символов, оно задает правило вычисления некоторого значе-
ния.
ОПЕРАТОР задает полное описание некоторого действия, которое необ-
ходимо выполнить. Для описания сложного действия может потребоваться
группа операторов. В этом случае операторы объединяются в СОСТАВНОЙ
ОПЕРАТОР или БЛОК.
Действия, заданные операторами, выполняются над ДАННЫМИ. Предложе-
ния алгоритмического языка, в которых даются сведения о типах данных,
называются ОПИСАНИЯМИ или неисполняемыми операторами.
Объединенная единым алгоритмом совокупность описаний и операторов
образует ПРОГРАММУ на алгоритмическом языке.
В процессе изучения алгоритмического языка необходимо отличать ал-
горитмический язык от того языка, с помощью которого осуществляется
описание изучаемого алгоритмического языка. Обычно изучаемый язык на-
зывают просто языком, а язык, в терминах которого дается описание
изучаемого языка - МЕТАЯЗЫКОМ.
Синтаксические определения могут быть заданы формальными или не-
формальным способами. Существуют три формальных способа:
-металингвистическая символика, называемая Бэкуса-Наура формулами;
-синтаксические диаграммы;
-скобочные конструкции.
Мы в последующем изложении будем пользоваться неформальным спосо-
бом.
2. О С Н О В Н Ы Е С И М В О Л Ы
Основные символы языка-буквы, цифры и специальные символы-состав-
ляют его алфавит. ТУРБО ПАСКАЛЬ включает следующий набор основных
символов:
1) 26 латинских строчных и 26 латинских прописных букв:
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
2) _ подчеркивание
3) 10 цифр:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4) знаки операций:
+ - * / = <> < > <= >= := @
5) ограничители:
. , ' ( ) [ ] (. .) { } (* *) .. : ;
6) спецификаторы:
^ # $
7) служебные (зарезервированные) слова:
Название и математическое обозначение функции |
Указатель функции |
|
Абсолютная величина (модуль) |
| х | |
abs(x) |
Корень квадратный |
|
sqrt(x) |
Натуральный логарифм |
ln x |
ln(x) |
Десятичный логарифм |
lg x |
lg(x) |
Экспонента (степень числа е ~ 2.72) |
ex |
exp(x) |
Знак числа x ( - 1, если х<0; 0, если x = 0; 1, если x > 0) |
sign x |
sign(x) |
Целая часть х (т.е. максимальное целое число,не превосходящее х) |
|
int(x) |
Минимум из чисел х и y |
|
min(x,y) |
Максимум из чисел х и y |
|
max(x,y) |
Частное от деления целого х на целое y |
|
div(x,y) |
Остаток от деления целого х на целое y |
|
mod(x,y) |
Случайное число в диапазоне от 0 до х - 1 |
|
rnd(x) |
Синус (угол в радианах) |
sin x |
sin(x) |
Косинус (угол в радианах) |
cos x |
cos(x) |
Тангенс (угол в радианах) |
tg x |
tg(x) |
Котангенс (угол в радианах) |
ctg x |
ctg(x) |
Арксинус (главное значение в радианах) |
arcsin x |
arcsin(x) |
Арккосинус (главное значение в радианах) |
arccos x |
arccos(x) |
Арктангенс (главное значение в радианах) |
arctg x |
arctg(x) |
Арккотангенс (главное значение в радианах) |
arcctg x |
arcctg(x) |
В качестве аргументов функций можно использовать константы, переменные и выражения. Например:
sin ( 3.05 ) min ( a, 5) |
sin ( x ) min ( a, b ) |
sin ( 2 * y + t / 2 ) min ( a + b , a * b ) |
sin((exp(x) + 1) ** 2) min(min(a, b), min(c, d)) |
Каждый язык программирования имеет свой набор стандартных функций.
Аналитические методы решения задач по физике.
Аналитические методы заключаются в расчленении сложной задачи на ряд простых, причём решение начинается с нахождения закономерности, которая даёт ответ на вопрос задачи. Окончательная формула получается путём синтеза частных закономерностей. При таком методе решение задачи начинают не с искомой величины, а с величин, которые могут быть найдены непосредственно из условия задачи, затем значения этих величин подставляют в формулу и находят искомую величину. При этом решение задачи должно начинаться с анализа явления.
3. Графический метод решения задач по физике с использованием технических устройств
Графический метод решения задач по физике с использованием технических устройств, измеряющих физические величины, описывающие физическое явление, позволяют изображать графически взаимосвязь между полученными физическими величинами, характеризующими процесс, интерпретировать их в графики, применять векторный способ решения физической задачи, т.о., получать решение анализируя полученные графики и диаграммы.
4. Компьютерные методы решения задач по физике.
В 21 веке компьютерные методы решений задач заменили большинство «ручных» аналогов. Компьютерный расчёт позволяет в кратчайшие сроки и максимально точно решить поставленные задачи. Компьютерные методы решения задач по физике – удобный и не сложный способ получения интересующего вас ответа, также этот метод позволяет избежать сложных математических преобразований, а следовательно и ошибок в них. Расчёт можно проводить с использованием любого из существующих языков программирования, но мы остановимся на языке BASIC, так как он удовлетворяет нашим требованиям и имеет достаточно простой синтаксический язык.
Математические методы решения задач по физике
Математическая модель
Могут быт аналитические, графические, с использованием технических методов, таблиц, компьютерных методов.
;
;
Вопрос 11.
Перечислите виды профиля пола при проектировании видимости:
1)Горизонтальный профиль пола
2)Наклонный отрезок профиля пола.
(В этом случае высота подступенка для всех рядов зрительных мест будет одинаковой.)
3)Кривая наименьшего подъёма.
4)Ломаная линия профиля пола.
( В рассматриваемом случае профиль поверхности зала делят на несколько крупных групп зрительных мест, в пределах каждой из которых места размещают по прямой наклонной плоскости.)
12. Ограничители алгоритмического языка
. , ' ( ) [ ] (. .) { } (* *) .. : ;
15.
В Турбо-Паскале применяются следующие условные знаки и служебные слова для описания различных операций:
Приоритет операции |
Условный знак |
Выражение |
Название операции |
Тип переменных в выражении |
Тип результата выполнения операции |
|
|
|
ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ |
||
1 |
not |
not A |
Логическое "не" |
Логический целый |
Логический целый |
2 |
and |
A and b |
Логическое "и" |
Логический целый |
Логический целый |
3 |
or |
A or B |
Логическое "или" |
Логический целый |
Логический целый |
3 |
xor |
A xor B |
Логическое исключающее "или" |
Логический целый |
Логический целый |
|
|
|
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ |
||
2 |
* |
x*y |
Умножение |
Целый |
Целый при умножении |
2 |
/ |
x/y |
Деление |
Смешанный вещественный |
Целых чисел, иначе вещественный |
2 |
div |
N div M |
Деление |
Целый |
Целый |
2 |
mod |
N mod M |
Остаток от деления |
Целый |
Целый |
3 |
+ |
x + y |
Сложение |
Целый вещественный |
Целый при операции с целыми числами, иначе вещественный |
|
|
|
ОПЕРАЦИИ СРАВНЕНИЯ |
|
|
4 |
= |
x=y |
Равно |
Число=число |
Логический |
4 |
<> |
X<>y |
Не равно |
Строка=символ |
Логический |
4 |
> |
x>y |
Больше |
Строка=символ |
Логический |
4 |
< |
x<y< td=""> </y<> |
Меньше |
Строка=символ |
Логический |
4 |
>= |
x>=y |
Больше или равно |
Строка=символ |
Логический |
4 |
<= |
x<=y |
Меньше или равно |
Строка=символ |
Логический |
Отметим, что операции в скобках имеют высший приоритет, т. е. сначала выполняются операции в скобках, в том числе вычисление аргументов и значения функции. Операции одинакового приоритета выполняются слева направо, например a/c*b соответствует (a/c)*b.
Приоритет операции |
Условный знак |
Выражение |
Название операции |
Тип переменных в выражении |
Тип результата выполнения операции |
|
|
|
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ |
||
1 |
@ |
@x |
Адрес переменной |
Любой |
Указатель |
2 |
ch1 |
y ch1 n |
Сдвиг влево |
Целый |
Целый |
2 |
shr |
y chr n |
Сдвиг вправо |
Целый |
Целый |
2 |
* |
c * D |
Пересечение |
Множество |
Множество |
3 |
+ |
c + d |
Обьединение |
Множество |
Множество |
3 |
- |
c - d |
Вычитание |
Множество |
Множество |
3 |
+ |
s + t |
Сложение |
Строка, символ |
Строковый |
4 |
in |
e in d |
Вхождение в множество |
Элемент множество |
Логический |
Под смешанным типом переменных в выражении подразумевается операция с целым и вещественным типом переменных.