|
Федеральное агентство по образованию орловский государственный технический университет ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
|
Кафедра «Прикладная математика и информатика»
Н.П. Еремеева, Е.В. Закалкина
Численные методы в системе MathCad
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
Дисциплина – «Информатика»
Специальности: 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств»
140610 «Электрооборудование и электрохозяйства предприятий, организаций и учреждений»
151001 «Технология машиностроения»
Печатается по решению редакционно- издательского совета ОрелГту
Орел 2008
Авторы: канд. эконом. наук, доц. каф. ПМиИ Н.П. Еремеева
канд. эконом. наук, доц. каф. ПМиИ Е.В. Закалкина
Рецензент: канд. тех. наук, доц. каф. ПМиИ Л.А.Плетнева
Методические указания содержат теоретический материал о принципах работы в программе MathCad, краткие сведения из вычислительной математики, а также задания к лабораторным работам.
Предназначены студентам, обучающимся по специальностям 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств», 151001 «Технология машиностроения», 140610 «Электрообору-дование и электрохозяйства предприятий, организаций и учрежде-ний», изучающим дисциплину «Информатика».
Данные методические указания могут быть также использованы для студентов других инженерных и экономических специальностей.
Редактор Ю.А. Демина
Технический редактор В.В. Лях
Орловский государственный технический университет
Лицензия ИД №00670 от 05.01.2000 г.
Подписано к печати 10.09.2008 г. Формат 60x84 1/16.
Печать офсетная. Уч.-изд. л. 4,7. Усл. печ. л. 3,7. Тираж 15 экз.
Заказ №________
Отпечатано с готового оригинал-макета
в ООО «СтройИндустрияИнвест»,
302020, Г. Орел, Наугорское шоссе, 29.
© ОрелГТУ, 2008
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
Лабораторная работа №1 5
ОСНОВЫ РАБОТЫ В СИСТЕМЕ MathCAD. ПОстроение графиков 5
Лабораторная работа №2 22
РЕШЕНИЕ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ. РЕШЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ 22
Лабораторная работа №3 31
Приближение функций 31
Лабораторная работа №4 42
ЧИСЛЕННОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ. чИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ 42
Список Литературы 51
Приложение А 54
Приложение Б 57
Приложение В 58
Приложение Г 59
Приложение Д 60
Приложение Е 61
Приложение Ж 62
Приложение З 64
Введение
Практически во всех науках о природе, живой и неживой, об обществе построение и использование моделей является мощным орудием познания. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели, отображающей лишь какую-то грань реальности и потому многократно более простой, чем эта реальность, и исследование этой модели. Модель является представлением объекта в некоторой форме, отличной от формы его реального существования. Математическая модель выражает существенные черты объекта или процесса языком уравнений и других математических средств.
Возможности аналитических методов решения сложных математических задач очень ограничены, и, как правило, эти методы гораздо сложнее численных. Поэтому в данном практикуме приведены численные методы, реализуемые на компьютерах. Однако компьютеры при математическом моделировании используются не только для численных расчетов, но и для аналитических преобразований. Результат аналитического исследования математической модели часто бывает выражен столь сложной формулой, что при взгляде на нее невозможно представить описываемый процесс. Эту формулу нужно представить графически, проиллюстрировать в динамике.
К программам, позволяющим выполнять такие задачи, относится система MathCad, которая представляет собой автоматизированную систему, позволяющую динамически обрабатывать данные в числовом и аналитическом (формульном) виде. Программа MathCad сочетает в себе возможности проведения расчетов и подготовки форматированных научных и технических документов.
Данный лабораторный практикум содержит теоретический материал о принципах работы в программе MathCad, краткие сведения из вычислительной математики, а также задания к лабораторным работам.
Целью выполнения заданий является получение и закрепление навыков решения прикладных задач с использованием программы MathCad.