МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ
И УПРАВЛЕНИЯ имени
К.Г.Разумовского
Кафедра информатики
Лабораторный
практикум
по дисциплине
Информатика.
Программирование и алгоритмизация
Направление
подготовки бакалавров:
220700
Москва – 2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ
имени К.Г.Разумовского
Кафедра информатики
Лабораторный практикум
по дисциплине
Информатика. MS Excel. Часть 2
Направление подготовки бакалавров:
Все направления
профиль: все профили
Москва – 2012
УДК 62 – 50
Составители: Никифорова Л.Н., Яснова Л.Н.
Алгоритмизация и программирование: Лабораторный практикум/ М.: МГУТУ, 2012. 18с.
Лабораторные работы посвящены основам программирования и алгоритмизации. В концепции непрерывной подготовки в области вычислительной техники темы данной работы являются базовыми, и изучение обязательно для бакалавров направления 220700.
Рецензенты:
Сапронов М.И., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры
«Электротехника и промышленные автоматизированные установки»
©Московский государственный университет
технологий и управления, 2012.
109004, Москва, Земляной вал, 73
© Никифорова Л.Н.
Яснова Л.Н.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………………………… 4
Лабораторная работа №1……………………………………………………………………………. 5
Лабораторная работа №2……………………………………………………………………………. 9
Лабораторная работа №3……………………………………………………………………………. 12
Список литературы…………………………………………………………………………………... 18
Введение
Представлена постановка практических инженерных задач с примерами программ на алгоритмическом языке VBA (визуальный Бейсик), результатами решения по представленным программам и представлением результатов в графическом виде с помощью Мастера диаграмм электронных таблиц Excel. Приводится постановка нескольких прикладных задач, определение математических методов для их решения, краткие сведения из математики по выбранным математическим методам. На конкретном примере подробно рассмотрен порядок действий при решении задач на алгоритмическом языке VBA.
В качестве примера задачи, который подробно поясняет последовательность действий при решении задач на алгоритмическом языке VBA как встроенной функции Microsoft Excel, приведена задача 1 - определение диапазона ростов изделий по результатам статистических данных региона.
Лабораторная работа №1
Задача 1. Определение диапазона роста
Постановка задачи. Определить диапазон ростов, при котором измеренные роста попадают в этот диапазон с вероятностью 95%.
Дан массив измеренных (для данного региона) ростов – P(10) (в реальных расчетах размерность массива измеренных ростов существенно больше):
175,177,158,190, 185,165, 160, 170, 168, 159
Диапазон ростов (от Рmin до Pmax) с вероятностью 95% определяется как:
Pmin = Pcp – 2*p ; Pmax = Pcp + 2*p ;
где: Pcp
=
; p
=
.
Порядок действий при решении задачи:
На листе таблицы Excel задаем массив Р(i) – например, в столбце В, начиная с ячейки под номером 3 (рис.1 – левая верхняя часть листа):
Рис. 1. Задание в таблице Excel массива Р(i)
2) После набора команд:
Сервис Макрос
Редактор Visual
Basic
Tools
Macros
появится поле (рис.2):
Рис. 2.
В строке Macro Name задаем имя программы в VBA: rost (рис. 3):
Рис. 3.
После появления имени rost программы в Macro name (рис. 3) нажать клавишу Create (создать).
В поле команд появятся команды:
Sub rost()
End Sub
Между строками Sub rost() и End Sub набираем программу.
5) После набора программы запускаем программу на счет (нажать кнопку F5). Результат в области Immediate - после нажатия кнопки View:
Рис. 4.
а затем - Immediate Window (в русской версии – Окно отладки) – см. рис.5.
Рис. 5.
Ниже представлена распечатка программы и результат расчета.
Программа определения диапазона ростов на VBA
Sub rost ()
DIM P(10)
N=10
For I = 1 TO N
P(I) = CELLS (I+2, 2)
NEXT I
S=0
For I = 1 TO N
S = S + P(I)
PCP = S / N
S = 0
For I = 1 TO N
S = S + (P(I) - PCP) ^ 2
NEXT I
SIG = SQR ( S / N )
PMIN = PCP – 2 * SIG
PMAX = PCP + 2 * SIG
DEBUG. PRINT “PCP=”; PCP; “SIG=”; SIG
DEBUG. PRINT “PMIN=”; PMIN; “PMAX=; PMAX
End Sub
Результат расчета
PCP=170.7 SIG= 10.4312
PMIN=149.8375 PMAX=191.5824
Задача 2. Определение площади под кривой Y=SIN(X) при различных значениях шага интегрирования.
Постановка задачи. Определить значение интеграла под кривой Y=SIN(X) в диапазоне аргумента Х = 0….1 методом прямоугольников. Шаг интегрирования меняем через число отрезков N: DX=(XK-X0)/N с шагом в диапазоне 10….100 и 10……. 210.
Программа определения площади под кривой
Sub INTEGR()
X0 = 0
XK = 1
DN = 10
For N=10 To 100 Step DN
DX = (XK-X0) / N
S=0
For X=X0 To XK Step DX
Y = SIN(X)
S = S + Y*DX
Next X
I = N / DN
Cells (I+2, 2) = S
Next N
End Sub
По полученным результатам и по Мастеру диаграмм (в Excel) построена зависимость величины интеграла от шага интегрирования – рис. 6. По оси ОХ графика отложена величина, равная десяти значениям числа шагов интегрирования I= N/10 (величина I от 1 до 21). Видно, что влияние шага существенно до I < 7 (N< 70), при I 7 (N> 70) влияние шага на величину интеграла несущественно.
Рис.6.
Лабораторная работа № 2 Задача 3. Определение площади детали Постановка задачи. Определить площадь детали при табличном задании ее границ (верхней f2 и нижней f1).
Площадь под кривой определяется как интеграл от функции в диапазоне заданных изменений параметра X- аргумента функции.
Полная площадь детали будет равна разности площадей: F = F2 – F1, где F2 и F1 заданы в точках (N=11) по оси Х (через X=1).
X= 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
F2= 7 6.8 6.2 5.8 5.5 4.2 4.9 4.7 4.7 4.8 5
F1= 7 8.4 9.7 11.1 12.5 14 13.7 12.4 10.4 8 5
Для решения задачи в Excel задаем исходные данные:
Х – в столбце А с ячейки А4;
Y1 – в столбце В с ячейки В4;
Y2 – в столбце С с ячейки С4
По заданным (по аргументу Х) функциям Y1 и Y2 строим график зависимостей Y1 и Y2 от аргумента X - рис. 7.
Ниже представлены программа и результат вычисления.
Программа определения площади детали
Sub square ()
Dim F1(11), F2(11)
N=11
For I = 1 To N
F1(I) = Cells (I+3, 2)
F2(I ) = Cells (I+3, 3)
Next I
DX = 1
S1 = 0
S2 = 0
For I = 1 To N
S1 = S1 + F1(I) * DX
S2 = S2 + F2(I)*DX
Next I
SSUM=S1-S2
Debug. Print “S1=”; S1; ”S2=”; S2; “SSUM=”; SSUM
End Sub
Результат вычисления
S1=112.2 S2= 60.4 SSUM= 51.8
Рис. 7.
Задача 4. Расчет факториала N! при N= 1….. 10.
Постановка задачи
Определить величину факториала при N= 1….. 10, т.е. произведение последовательных чисел от 1 до N, т.е.: N! =1*2*3………* N.
Ниже представлена программа и результат вычисления факториалов
Программа вычисления факториала (для разных чисел)
Sub FACT ()
NF = 10
For N=1 To NF
F=1
F=F*I
Next I
Debug. Print “N=”; N; “F=”; F
Next N
End Sub
Рис. 8. Вычисление величины факториала N! при различных значениях N.
Лабораторная работа №3
Задача 5. Определение линейной функции зависимости по результатам эксперимента по методу наименьших квадратов