Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Решение строительно-технологических задач в пакете MathCAD

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
29.11.2025
Размер:
1.07 Mб
Скачать

Задания к лабораторной работе

Задание 1

Построить график функции f(x) и приблизительно определить один из корней уравнения. Решить уравнение f(x) = 0 с помощью встроенной функции root.

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.3

 

Задания для самостоятельной работы

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

f(x)

Вариант

 

f(x)

 

 

 

 

 

 

1

ex 1 x3 x

2

0.25x3 x 2

 

x 0,1

x 0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

x

 

 

 

arccos11 xx2 x

3

3 sin(3.6x)

4

 

 

x 0,1

 

x 2, 3

5

arccos x 1 0.3x3

6

3x 4lnx 5

 

x 0,1

x 2, 4

 

 

 

 

 

 

 

7

1 0.4x2 arcsin x

8

ex e x 2

 

x 0,1

x

0,1

 

 

 

 

 

 

 

9

3x 14 ex e x

10

1 x tg x

 

x 1,3

x

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2

Для полинома g(x) выполнить следующие действия:

1.С помощью команды Символы Коэффициенты полинома

создать вектор V, содержащий коэффициенты полинома.

2.Решить уравнение g(x) = 0 с помощью функции polyroots.

3.Решить уравнение символьно, используя команду Символы Переменные Вычислить.

71

Таблица 5.4

Задания для самостоятельной работы

Вариант

g(x)

Вариант

g(x)

 

 

 

x4 + x3 – 17x2

1

x4 – 2x3 + x2 – 12x + 20

2

 

 

 

45x – 100

3

x4 + 6x3 + x2 – 4x – 60

4

x4 – 5x3 + x2 – 15x + 50

5

x4 – 14x2 – 40x – 75

6

x4 – 4x3 – 2x2 – 20x + 25

7

x4 x3 + x2 – 11x + 10

8

x4 + 5x3 + 7x2 + 7x – 20

9

x4 x3 – 29x2 – 71x –140

10

x4 – 7x3 + 7x2 – 5x + 100

Задание 3

Решить систему линейных уравнений:

-матричным способом и используя функцию lsolve;

-методом Гаусса;

-используя функцию Find.

Таблица 5.5

Задания для самостоятельной работы

Вариант

Система линейных

Вариант

Система линейных

 

уравнений

 

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x1 x2 2x3 3x4 8

 

2x x 5x x 4

 

 

3x3 6

 

 

1 2

3

4

 

1

3x1

2

x1

3x2 6x4 7

 

 

x2 3x4 4

 

 

 

 

 

 

2x1

 

2x2 x3 2x4 2

 

 

 

 

 

x

4x

7x

6x

2

 

x1 2x2 x3 2x4 4

 

1

2

3

4

 

72

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 5.5

Вариант

Система линейных

Вариант

Система линейных

уравнений

уравнений

 

 

 

x1 2x2 3x3 4x4 22

 

x

2x

3x

 

4x

 

26

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

 

4

 

 

 

 

3x

 

x

 

2x

17

 

2x

3x

 

4x

 

x

4

34

3

 

1

 

2

 

 

3

 

4

 

4

 

1

2

 

3

 

 

 

x

 

x

x

x

8

 

3x1 4x2 x3 2x4 26

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x4

7

 

 

4x

x

2x

 

3x

4

26

 

x1 2x3

 

 

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

9x1 10x2 7x3 x4 23

 

2x1 8x2 3x3 2x4 18

 

7x x 5x 37

 

 

x 2x 3x 2x

 

28

5

 

1

 

3

 

 

 

4

 

 

 

6

1

 

2

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

2x3

 

x4

22

 

 

x3 x4 10

 

 

 

 

 

5x1

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x3

3x4 26

 

 

 

 

2x4

21

 

 

 

4x1

 

11x2 x3

 

 

 

6x

 

x

10x

x 158

 

2x

x 4x

x

66

 

 

1

 

2

 

 

 

 

3

 

4

 

 

 

1

2

 

3

 

 

4

 

 

 

7

2x1 x2 10x3

7x4

128

8

2x2 6x3 x4

63

 

 

 

 

2x2

2x3

x4 7

 

 

3x2

6x3

5x4 146

 

3x1

 

 

8x1

 

x

12x

 

2x

x 17

 

2x

7x

 

6x

 

x

 

80

 

1

 

 

2

 

 

 

3

 

4

 

 

 

1

2

 

3

 

4

 

 

 

x

 

2x

 

6x

 

x 88

 

2x

3x

2x

 

16

 

1

 

 

 

2

 

 

3

 

 

4

 

 

 

1

3

 

4

 

 

 

 

 

9

5x1 2x3 3x4

88

 

10

2x1 x2 13x3

4x4

213

 

 

 

3x2

7x3

2x4

181

 

 

 

 

 

 

 

 

72

 

7x1

 

 

3x1 x2 2x3 x4

 

 

 

 

7x2

5x3

2x4

99

 

 

12x3

5x4

 

159

 

3x1

 

 

x1

 

Задание 4

Преобразовать нелинейные уравнения системы к виду f 1(x) = y и f 2 (y)= x. Построить их графики и определить начальное приближение решения. Решить систему нелинейных уравнений с помощью функции Minerr.

73

Таблица 5.6

Задания для самостоятельной работы

Вариант

Система нелинейных

Вариант

 

уравнений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sinx 2y 2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

0,7

 

cos y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(x 0,5) y 1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

cos y 2 x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosx y 1,5

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

0,5

1

 

2x sin y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 0,5

 

y

0,8

 

7

cos

 

 

8

 

 

 

1,6

 

 

 

sin y 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(x 1) 1,3 y

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

0,8

 

x sin y 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система нелинейных уравнений

sin y x 0,42y cos x 1 0

sin(x 2) y 1,5cos y 2 x 0,5

cos(x 0,5) y 2

sin y 2x 1

cos(x 2) y 0sin y 0,5 x 1

cos(x 0,5) y 1sin y 0,5 x 1

74

Задание 5

Символьно решить системы уравнений.

2y z a

4 y a

2x y b z z b3y x c3x

Задание 6

Для производства строительных изделий А и B используется три вида сырья. На производство единицы изделия А требуется затратить сырья первого вида a1 кг, сырья второго вида – a2 кг, третьего – a3 кг. На производство единицы изделия В требуется затратить сырья первого вида b1 кг, сырья второго вида – b2 кг, третьего – b3 кг. Производство обеспечено сырьем первого вида в количестве t1 кг, второго вида в количестве t2 кг, третьего вида t3 кг. Прибыль от реализации единицы готового изделия А составляет r1 денежных единиц, изделия В – r2 денежных единиц. Составить план выпуска изделий, обеспечивающий максимальную прибыль.

Таблица 5.7

Задания для самостоятельной работы

Вариант

a1

a2

a3

b1

b2

b3

t1

t2

t3

r1

r2

1

5

4

3

3

3

4

750

630

700

5

6

2

6

4

3

2

3

4

600

520

600

6

3

3

4

3

3

3

4

5

440

393

450

6

5

4

3

3

2

2

3

5

273

300

380

4

5

5

2

3

3

1

6

7

438

747

812

7

5

6

4

3

2

3

4

6

488

454

546

2

4

7

8

6

3

2

3

2

840

870

560

6

2

8

5

3

2

2

3

3

505

378

393

7

4

9

6

4

3

2

3

4

600

520

600

6

3

10

2

3

2

3

6

8

428

672

672

3

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

Задание 7

Для приготовления b0 кг бетонной смеси с заданными свойствами используются вещества Aj, j=1,2,3. B xj кг вещества Aj содержится aijxi кг химического элемента Bi, i=1,2. Содержание элемента Bi

в смеси должно заключаться в пределах от bi до bi кг. Стоимость 1 кг вещества Aj составляет Cj у.е.

Таблица 5.6

Задания для самостоятельной работы

Вариант

a11

a12

a13

a21

a22

a23

b

b

b

b

b0

С1

С2

С3

 

 

 

 

 

 

 

i

i

i

i

 

 

 

 

1

0,1

1,0

0,6

0,1

0,5

0,4

3,2

5,0

7,0

5,2

15

5

14

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0.2

0,9

0,5

0,6

0,6

0,5

3,4

4,8

6,8

5,4

20

6

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0,3

0,8

0,7

0,2

0,7

0,6

3,6

4,6

6,6

5,6

25

7

12

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0,4

0,7

0,4

0,7

0,8

0,7

3,8

4,4

6,4

5,8

30

8

11

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0,5

0,6

0,8

0,3

0,9

0,8

4,0

4,2

6,2

6,1

35

9

10

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

0,6

0,5

0,3

0,8

1,0

0,9

4,2

4,0

6,0

6,2

40

10

9

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0,7

0,4

0,9

0,4

0,1

1,0

4,4

3,8

5,8

6,4

45

11

8

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0,8

0,3

0,2

0,9

0,2

0,3

4,6

3,6

5,6

6,6

50

12

7

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0,9

0,2

1,0

0,5

0,3

0,2

4,8

3,4

5,4

6,8

55

13

6

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

1,0

0,1

0,1

1,0

0,4

0,1

5,0

3,2

5,2

7,0

60

14

5

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

Литература

1.Глушаков, С. В. Математическое моделирование MathCAD 2000, MatLab 5: учебный курс / С. В. Глушаков, И. А. Жакин, Т. С. Хачиров. – Харьков, М.: Фолио: АСТ, 2001. – 524 с.

2.Дьяконов, В. Mathcad 2001: учебный курс / В. Дьяконов. –

СПб.: Питер – Москва, 2001. – 624 c.

3.Кирьянов, Д. Mathcad 15/Mathcad Prime 1.0 / Д. Кирьянов. –

БХВ-Петербург. – Москва, 2012. – 432 c.

4.Кудрявцев, Е. М. Справочник по MathCad 11 / Е. М. Кудрявцев. – М.: ДМК Пресс, 2005. – 180 с.

5.Макаров, Е. Г. Mathcad: учебный курс / Е. Г. Макаров. – СПб.:

Питер, 2009. – 384 с.

6.Плис, А. И. MathCad-2000 : математический практикум / А. И. Плис, Н. А. Сливина. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 654 с.

7.Поршнев, С. В. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием пакета MathCad: учебное пособие / С. В. Поршнев. – М.: Горячая линия-Телеком, 2002. – 252 с.

8.Ракитин, В. И. Руководство по методам вычислений и приложения MathCad: учебное пособие / В. И. Ракитин. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 264 с.

9.Щепетов, А. Г. Автоматизация инженерных расчетов в среде Mathcad / А. Г. Щепетов. – Москва: Стандартинформ, 2006. – 264 c.

77

Учебное издание

РЕШЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В ПАКЕТЕ MATHCAD

Лабораторный практикум для студентов специальности 1-70 01 01 «Производство

строительных изделий и конструкций»

Составители: СЕНЬКО Ольга Брониславовна

ЗЕЛЕНКОВСКАЯ Жанна Леонидовна

Редактор Е. В. Герасименко

Компьютерная верстка Е. А. Беспанской

Подписано в печать 25.06.2020. Формат 60 84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 4,53. Уч.-изд. л. 3,55. Тираж 100. Заказ 307.

Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий № 1/173 от 12.02.2014. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск.

78

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]