- •Оглавление
- •Введение
- •Теоретическая часть
- •Основные сведения о пакете Mathcad
- •Mathcad-документ и его структура
- •Простейшие конструкции системы Mathcad
- •Функции, определяемые пользователем
- •Переменные диапазона (ранжированные переменные)
- •Текстовые фрагменты
- •Графические области
- •Организация условий в Mathcad
- •If (Условие, Выражение1, Выражение2)
- •Матрицы и матричные операторы Mathcad
- •Решение уравнений средствами Mathcad
- •Аргументы:
- •Отсутствие сходимости функции root
- •Аргументы:
- •Практическая часть
- •Лабораторная работа №1 Табулирование функций и нахождение корней уравнений в системе Mathcad
- •Лабораторная работа №2 Функции условных выражений
- •Лабораторная работа №3 Функции для обработки векторов и матриц
- •Лабораторная работа №4 Решение систем линейных и нелинейных уравнений
- •Лабораторная работа №5 Решение уравнений с помощью программного модуля
- •Лабораторная работа №6 Построение графиков поверхности
- •Список использованных источников
Лабораторная работа №5 Решение уравнений с помощью программного модуля
Подготовка к работе
По указанной литературе изучить:
задание функций пользователя;
операторы присваивания;
состав палитры Programming Palette (Программирование);
программирование вложенных условных выражений;
возможности системы программирования для организации циклов с известным числом повторений с помощью оператора for…;
возможности системы программирования для организации циклов с неизвестным числом повторений с помощью операторов while…;
Задание и порядок выполнения работы.
Рассчитать значения заданной функции с использованием программного блока. Предусмотреть ввод данных с использованием оператора как локального, так и глобального присваивания. Задание в таблице 8. Построить график заданной функции с шагом 0,3.
Используя оператор условных выражений, вычислить функцию, выбранную из табл. 2 согласно варианту. Протестировать все ветви разветвляющегося процесса: вывести несколько значений заданной функции из разных диапазонов области (xo xn) определения функции. Построить график заданной функции с шагом 0,1.
Используя оператор цикла for, вычислить сумму или произведение (в зависимости от номера варианта) конечного ряда, заданного в табл.9. Вывести значение заданной функции. Проверить полученный результат с помощью калькулятора.
Вычислить функцию fact=(k+N)! для произвольного целого k, где N – номер варианта (цифра от 1 до 12). Вывести несколько значений заданной функции. Проверить полученный результат с помощью калькулятора.
Таблица 8
Варианты заданий
№ |
Функция |
№ |
Функции |
|
|
y=x2(x+1) – b*sin(x+1) x=[-2.5 … 2] b=3 |
|
z=x3 + b*sin(x) – a2 x=[-5 .. 5 a=5 b= -2] |
|
|
x=[-3.5 … 3] b=2; a = 3 |
|
x=[-4 .. 4] b=3 a = 2 |
|
|
z = ln(x)2 +b-x x=[-2 .. 2] b=10 |
|
y=ln(x) + sin(a+x)/b x=[-3 .. 3] b=2 a=1.5 |
Продолжение таблицы 8
|
|
w= sin(x)3 +b*x2 – 10a x=[-3 .. 3] b=3; a=1.5 |
|
f= cos(x+b) – a2 x=[-2.5 … 2] b=2 a=3 |
|
|
x=[-3.5 .. 3.5] a=2; b=5 |
|
x=[-4
.. 4] b=3 |
|
|
z = e-bx (x+a2)/b x=[-2 .. 2.5] a=2.5 b=4 |
|
s= (x – b)2/2 – sin(x)2 x=[-3.5 3] b=2 |
|
|
w = (a – x)* (b – a)/x2+b x=[-4 .. 4] b=1.5 a=2 |
|
y= (x+b)3/2x2 + cos(x) x=[-2.5…3] b=3 |
|
|
x=[-3 .. 3] b=3 |
|
|
Таблица 9
Варианты заданий
№ |
Функция |
№ |
Функция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Методические указания
Н
абор
программных элементов для создания
программных модулей весьма ограничен
и содержит следующие элементы: Add Line, ←,
if, otherwise, for, while, break, continue, return, on error.
Оператор добавления линии Add Line выполняет функции расширения программного блока. Расширение фиксируется удлинением вертикальной черты. Благодаря этому можно создавать сколь угодно большие программы.
Оператор внутреннего
присвоения ← выполняет функцию
внутреннего локального присвоения.
Локальный характер присвоения означает,
что такое значение переменной сохраняется
только в теле программы. За пределами
тела программы значение переменной
может быть неопределенным, либо равно
значению, которое задается вне программного
блока операторами локального := или
глобального
присвоения.
Глобальным оператором переменная может быть определена в любом месте документа.
Вычисление функции с использованием локального и глобального оператора присвоения
Условие задачи y=b2(x+1) – sin(x+1) x=[-2 … 2] b=2
Пример применения оператора с локальным применением и глобального оператора присвоения (рис.14)
Рис. 14 Вычисление функции с использованием локального и глобального оператора присвоения
Оператор if является оператором для создания условных выражений. Он задается в виде Выражение if Условие. Если условие выполняется, то возвращается значение выражения. Совместно с этим оператором часто используются операторы прерывания break и иначе – otherwise.
Пример вычисления функции с помощью оператора if и otherwise (рис.15)
Рис. 15 Пример вычисления функции с помощью оператора if и otherwise
Оператор цикла while служит для организации циклов, действующих до тех пор, пока выполняется некоторое условие.
Оператор break вызывает прерывание работы программы всякий раз, как он встречается. Чаще всего он используется совместно с условным оператором if и операторами цикла while, for, обеспечивая переход в конец тела цикла.
Применение while и break для вычисления факториала (рис.16)
Рис. 16 Пример программных модулей с применением операторов while
Оператор for служит для организации циклов с заданным числом повторений. Он записывается в виде for Var є Nmin .. Nmax. Эта запись означает, что выражение, помещенное в расположенный ниже шаблон, будет выполняться для значений Var, меняющихся от Nmin до Nmax с шагом +1. Переменную счетчика Var можно использовать в исполняемом выражении.
Пример использования операторов цикла (рис.17)
Рис. 17 Применение программного оператора for
Контрольные вопросы
Поясните состав палитры Programming Palette (Программирование);
Чем отличается локальное присвоение от глобального?
Приведите примеры локального и глобального присвоения.
Какие операторы входят в состав палитры Программирование?
Какие операторы Программирование используются для решения функций?
Какие операторы называются условными?
В каких случаях применяется оператор for?
Когда применяются операторы while и break?
Как задается оператор добавления линии?
Как задается оператор внутреннего присвоения?
Какой циклический процесс называется итерационным?
Дайте понятие вложенных циклов
Дайте определения оператора прерывания.

+sin(x+b)2
a=3
x=2