Скачиваний:
2
Добавлен:
27.04.2021
Размер:
169.08 Кб
Скачать

Програмування в MathCad

Лабораторна робота № 5

Масиви (вектори і матриці).

Утворення масиву при табулюванні функції.

Приклад. Утворити

масив зі значень функції F (t) = et sin 4t ,

якщо

t змінюється

від 0 до 3 з кроком 0,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Позначимо

початкове,

кінцеве

значення

 

 

аргументу

і

його

крок

через tp , tk , ∆t відповідно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вхідні дані задачі

tp =0,

tk = 3,

 

t = 0,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Індекс останнього

елемента,

отримуваного при

обчислені

F(t) ,

якщо

індекси

починаються з 0 , визначаємо за формулою n =

 

tk t p

 

. Тобто індекси утворять дискретну

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

змінну i := 0 ..n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значення tі

, при яких обчислюємо F(tі), знаходимо за формулою tі =

tp + і ·

t .

Тоді F (ti ) = eti sin 4ti . Для знаходження tі

та Fі = F(tі) застосуємо алгоритм

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp , tk , ∆t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = (tk t p )/ t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i = 0, n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ti = t p +it

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fi

= F (ti )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

Кінець

Для реалізації циклу створимо програмний блок з оператором циклу for . На робочому аркуші створимо формульні вирази:

tp := 0

 

tk := 3 t := 0.5

n :=

(tk tp)

t

F :=

 

for i 0 ..n

 

 

 

 

 

 

 

ti tp + i t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f i eti sin(4 ti)

 

 

 

 

f

 

 

Виведемо вектор F зі значеннями функції F(t) .

 

0

 

 

 

1.499

 

 

 

 

 

 

2.057

 

 

F =

1.252

 

 

 

 

7.31

 

 

 

 

 

 

6.628

 

 

 

 

 

 

10.777

 

Компоненти цього вектора можна використовувати в обчисленнях отримуючи їх як елементи масиву, вказавши ім’я масиву та індекс елемента, наприклад F1 = 1.499 .

Дещо змінивши програмний блок, можна отримати результат у вигляді таблиці, де значенням аргументу відповідають значення функції.

F := for i 0 ..n

ti,0 tp + i t

ti,1 eti,0 sin(4 ti,0)

t

В результаті отримаємо матрицю

F , у якої перший стовпець складається з tі , а

другий

Fі .

 

0

0

 

 

 

 

0.5

1.499

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2.057

 

 

 

F =

1.5

1.252

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

7.31

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

6.628

 

 

 

 

3

10.777

 

 

 

 

Завдання

Скласти блок-схему і програмний блок для обчислення значення функції F(x) при зміні аргумента x на відрізку a, b з кроком h . З обчислених значень аргументу xi та

відповідних їм значень функції F ( xi ) сформувати матрицю у якої перший стовпець складається з Хі , а другий Yі.

 

Номер

Функція F(x)

a

b

 

 

 

 

h

 

 

варіанту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x − sin( x )

0

10

 

 

 

1

 

 

2

ln( x )

0.5

4.5

 

 

 

0.5

 

 

3

cos( x )

-1

4

 

 

 

0.5

 

 

4

tg( 2 x )

-0.2

0.2

 

 

 

0.05

 

 

5

2 − ctg( x )

0

0.6

 

 

 

0.02

 

 

6

ex + x

-1

2

 

 

 

0.1

 

 

7

4x2 cos(x 1)

-1

1

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1 − sin2 ( x / 2 )

-1

1

 

 

 

0.2

 

 

9

3 x − 2 x2

0

14

 

 

 

1

 

 

10

 

3 + x

-1

10

 

 

 

0.5

 

 

11

3 2 + x2

0

1.5

 

 

 

0.1

 

 

12

tg( sin( x ) )

0

4

 

 

 

0.2

 

 

13

arctg( x −1 )

-5

5

 

 

 

0.5

 

 

14

ctg( x2

− 2 )

-1

2

 

 

 

0.1

 

 

15

1 / ( 1 +

sin( x ) )

-1.5

2.5

 

 

 

0.5

 

 

16

cos( ( x - 1 ) / ( x + 1 ) )

0

4

 

 

 

0.4

 

 

17

2 log3 ( x )

1

10

 

 

 

0.5

 

 

18

x2

+1 / x

0.5

10

 

 

 

0.5

 

 

19

1 + x − 2 x3

-1.3

3.02

 

 

 

0.45

 

 

20

2 x

+ sin( x )

0.1

2.2

 

 

 

0.1

 

 

21

lg( 1 + x )

0

2.5

 

 

 

0.1

 

 

22

x

x + sin( x )

2

5

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

2 x −1

-7

8

 

 

 

1

 

 

24

( 1 − x ) / ( 2 + x2 )

1.35

17.35

 

 

 

1

 

 

25

sin( x ) + tg( x )

0

1

 

 

 

0.05

 

 

26

sin( 1 / x )

0.1

2.1

 

 

 

0.1

 

 

27

sin( x ) - cos( x )

-3.5

3.5

 

 

 

0.5

 

 

28

sin( x ) - cos( x )

0

1

 

 

 

0.05

 

 

29

ctg( x2 - 2 )

1.5

2

 

 

 

0.05

 

 

30

tg( 1 /

( 1 + x2 ) )

-2

2

 

 

 

0.5

 

 

Протабулювати

функцію F(x) при

зміні аргумента x на відрізку

 

 

 

a, b

 

 

 

 

з кроком h

 

 

 

 

 

 

 

 

засобами MathCad. Результати звірити.

Соседние файлы в предмете Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах