Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В MATHCAD

методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Информатика»

Волгодонск 2012

Составитель В.А. Булава

Обработка информации в Mathcad: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Компьютерное сопровождение строительства». / ВИТИ НИЯУ МИФИ. Волгодонск: 2012. 18 с.

Методические указания содержат пояснения и рекомендации по выполнению лабораторной работы работе по дисциплине «Компьютерное сопровождение строительства» в программе Mathсad

Методические указания предназначены для студентов направления «Строительство»

_____________________________________________________________________________

Цель работы. Научиться производить вычисления в формулах, строить и редактировать графики функций в декартовой системе координат. Постановка задачи

1. Вычислить математические выражения. Конкретный вид выражений для каждого студента определяется вариантом задания из приложений 1 и 2. Переменным x, y, a присвоить произвольные значения.

2. Эти же математические выражения вычислить в Microsoft Excel.

3. Результаты выражений сравнить.

4. Построить график функции f(x). Конкретный вид функции для каждого студента определяется вариантом задания из приложения 3.

5. Этот же график функции f(x) построить в Microsoft Excel.

6. Полученные графики сравнить.

Рекомендации по выполнению задания

1. Выполнение лабораторной работы произвести с помощью программы MathCAD Professional и Microsoft Excel. Запустить программу на выполнение можно с помощью команды Пуск → Программы → Mathcad и Пуск → Программы→ Microsoft Office→ Microsoft Excel.

2. В программе Mathcad открыть панель «Калькулятор».

3. При вычислении математических выражений тригонометрические функции и логарифмы набирать с помощью калькулятора.

4. Начальные значения переменных должны быть расположены выше математического выражения.

5. Ввод математического выражения заканчивается вводом символа = (равно). Должен появиться ответ в виде числового значения. Если ответ не появился и появляется выделение красного цвета, значит, в написании выражения есть ошибки или неопределенны начальные значения переменных.

6. При построении графика, работу начинать с определения функции f(x), затем вывести шаблон графика в декартовых системах координат. На шаблоне установить предельные значения масштаба по осям X и Y.

7. Построение графика произойдет автоматически, если курсор мыши вывести за область построения графика и нажать левую клавишу мыши.

8. Для построения графика в программе Microsoft Excel, вначале нужно создать таблицу значений переменной х и функции f(x).

Контрольные вопросы

1. Как изменить пределы масштаба по оси Х и по оси Y в декартовой системе координат?

2. Как изменить размер сетки по оси Х и по оси Y в декартовой системе координат?

3. Как строить вспомогательные линии Х и по оси Y в декартовой системе координат?

4. Как изменить цвет графика и толщину кривой графика?

5. Как изменить размеры графика по горизонтали, по вертикали, по диагонали?

Типовой пример

Задание 1

Вычислить значение выражения

если х= 54 y= 7 а= 13

Выполнение задания в Mathcad:

Выполнение задания в Excel:

После ввода формулы получаем результат в ячейке А4:

Задание 2

Дана функция f(x) = 3sin(x) - x² + 4. На интервале [-10,10] построить график функции f(x) в декартовой системе координат.

Выполнение задания в Mathcad

В любом месте рабочей области введем функцию f(x) := 3sin(x)-x² + 4

О

Shift

2

дновременным нажатием клавиш выведем шаблон для построения графика на экран.

На шаблоне в том месте, где заполнители (прямоугольники черного цвета), введем вдоль оси «х» имя переменной х, вдоль оси y имя функции f(x). Установим предельные значения масштаба по оси х и y, минимальное значение -10 (минус 10), максимальное 10. Выведем курсор мыши за область построения графика и нажмем левую кнопку мыши. График построится автоматически, и будет иметь вид:

Имя переменной х

Имя функции

f(x)

Выполнение задания в Excel:

Заполним таблицу:

После ввода формулы в ячейку В2, в ячейке появится значение соответствующее значению функции f(x) при х= -10. Скопируем формулу из ячейки В2 в ячейки В3-В22.

Построим график функции f(x). Установим курсор в свободную ячейку листа.

Далее выполним:

После выбора шаблона График с маркерами в рабочей области появится пустой шаблон. В строке инструментов выберем значок «Выбрать данные»:

На рабочем листе появится окно «Выбор источника данных». Установим курсор в ячейку «Диапазон данных для диаграммы» и в таблице выделим столбец с данными функции f(x).

1

2

В строке «Диапазон данных для диаграммы» появится формула (смотри рисунок ниже). В столбце «Элементы легенды (ряды)» надпись Ряд 1 изменим на f(x)=3sin(x) - х² + 4.

1

2

Появится окно:

Никаких данных вводить в окне вводить не нужно, они появятся сами после того как выполним действия (выделим ячейку с названием функции):

1

2

В столбце «Элементы легенды (ряды)» появился текст f(x)=3sin(x) - х² + 4. Перейдем в столбец «Подписи горизонтальной оси (категории)» и щелкнем по кнопке «Изменить»:

Появится окно:

Никаких данных вводить в окне вводить не нужно, они появятся сами после того как выделим в таблице столбец со значениями Х:

2

1

Все строки и столбцы в окне «Выбор источника данных» заполнены, можно окно закрывать:

График функции f(x) построен: