
- •Понятие вычислительного документа
- •Простейшие базовые понятия в вычислительных системах
- •1. Имена
- •2. Числа
- •3. Переменные
- •4. Функции
- •5. Арифметическое выражение (ав)
- •6. Операторы присваивания
- •7. Программирование строчных арифметических выражений (ав), типичные ошибки в их записи.
- •8. Понятие пользовательской функции
- •Программирование арифметических формул.
- •Приложение 1. Встроенные функции MathCad
- •Приложение 2. Встроенные функции Excel
- •Дополнение 1. Понятие невязки приближённого решения.
- •Дополнение 2. О числе обусловленности слау.
2. Числа
Большое разнообразие чисел имеется в VBA. Но, «по умолчанию», вычисления там ведутся с 16-ю значащими цифрами.
При этом, из – за погрешностей округления получаемые результаты содержат не более 15 верных значащих цифр. С такой же точностью ведутся вычисления в Excel и MathCAD. Для инженерных вычислений эта точность вполне достаточна.
Важной особенностью MathCAD является то, что результаты вычислений там получаются, вообще говоря, в виде комплексных чисел. Поэтому MathCAD «спокойно» вычисляет значения логарифмов и корней любой степени из отрицательных чисел, выполняет многие другие вычисления, которые, с точки зрения математики вещественных чисел, не имеют смысла. Примеры:
Каждый пользователь должен знать, что вещественные числа (и дробные и целые) в ВС записываются в двух формах: обычной и экспоненциальной.
Обычная форма записи, принятая в математике, является естественной и не требует комментариев. Нужно только помнить о том, что в MathCAD и VBA дробные числа записываются с десятичной точкой, а в Excel, «по умолчанию» - с десятичной запятой. Это нужно учитывать, в частности, при переносе чисел из Excel в MathCAD и обратно.
О числах в экспоненциальной форме (ЧЭФ)
Это достаточно простое и в то же время весьма важное понятие.
Вначале рассмотрим примеры записи чисел, содержащих множитель вида 10n, где n – целый показатель степени, и соответствующих им ЧЭФ:
Обычная запись |
123,510- 5 |
- 0,05107 |
- 106 |
10 - 7 |
Запись в виде ЧЭФ |
123,5Е-5 |
- 0,05Е7 |
- 1е6 |
1е-7 |
Очевидно, что при выполнении инженерных и других расчётов потребность в записи ЧЭФ возникает довольно часто.
Прочные навыки безошибочной записи ЧЭФ необходимы каждому пользователю хотя бы потому, что позволяют избежать грубейших ошибок, когда используются готовые к исполнению программы.
В этом случае пользователю остаётся только безошибочно ввести исходные числовые данные.
При таком вводе чисел недопустимы, например, записи вида
- 0,053*10^7 или – 10 ^ (-7) и т.д.
Эти записи не являются числами, а представляют собой целые арифметические выражения.
Те, кто не знаком с ЧЭФ, вынуждены записывать все вводимые числа в обычной форме (без буквы Е(е)).
Но при этом можно легко ошибиться на целый порядок (в десять раз!).
В этом легко убедиться, если попробовать записать в обычной форме числа из вышеприведённой таблицы.
Кроме того, ЧЭФ нередко встречаются в результатах вычислений, проводимых в Excel и других компьютерных системах.
В экспоненциальной форме может быть записано любое число, допустимое для данной вычислительной среды, тогда как в обычной форме это можно сделать не всегда.
В Excel среди других форматов ячейки есть экспоненциальный формат (вкладка «Число» в окне «Формат ячеек»).
Общая форма записи числа в экспоненциальной форме:
<Обычное число> Е | e <Целое число>
Здесь сначала обязательно ставится какое – либо обычное число (целое или дробное), затем – латинская буква Е (или е), после чего – целый показатель степени.
Таким образом, в записи ЧЭФ могут присутствовать следующие символы:
Все цифры (от 0 до 9), десятичная запятая (или десятичная точка), латинская буква Е (или е), знаки + и –
Никакие другие символы, включая пробелы, в записи ЧЭФ не допускаются!
В СКМ MathCAD пользователю нельзя записывать ЧЭФ в арифметических выражениях вообще и при задании числовых значений переменных в частности.
Но при выводе результатов вычислений (особенно в символьной форме) ЧЭФ встречаются довольно часто. Например:
Попутно отметим, что цифра 0, стоящая перед десятичной точкой, здесь опущена. Это часто встречается и в других ВС. При вводе чисел пользователь также может опускать 0 перед десятичной точкой (или десятичной запятой), но лучше этого не делать, помня общее правило: чем нагляднее и естественнее запись, тем лучше.
ЧЭФ – это простейшее, но важное базовое понятие при проведении различных вычислений и чтении полученных результатов. ЧЭФ рекомендуется использовать везде, где это целесообразно, в том числе и при записи строчных арифметических выражений.
Контрольные вопросы и задания.
1. Что такое ЧЭФ? Где они используются?
2. Можно ли вводить ЧЭФ в арифметических выражениях MathCAD?
3. Как получить приближенное значение числа π в Excel?
4. Как получить приближенное значение числа π в VBA?