- •Контрольная работа
- •Задания
- •Тема 1 Средства и возможности системы MathCaDдля решения задач математического моделирования
- •Тема 2 Математические модели в форме систем линейных алгебраических уравнений и методы их решения
- •Тема 3 Математические модели в форме нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений и методы их решения
- •Тема 4 Математические модели в форме обыкновенных дифференциальных уравнений и методы их решения
- •Тема 5 Построение эмпирических моделей на основе аппроксимации данных
Контрольная работа
В соответствии с индивидуальным вариантом студент должен последовательно выполнить все задания, представленные в файле Контрольная работа.doc.
Задания данной контрольной работы охватывают пять тем. По каждой теме прилагается соответствующая лекция. Лекции представлены в папке Лекции. Каждая лекция включает теоретический материал и примеры выполнения практических заданий
Прежде, чем приступить к выполнению заданий контрольной работы по конкретной теме, следует сначала изучить теоретический материал соответствующей лекции, а затем выполнить рассмотренные в лекции примеры решения задач в среде MathCAD. Это позволит студенту приобрести необходимые практические навыки, осознанно, быстро и правильно выполнить свое индивидуальное задание и успешно сдать зачет (экзамен).
Результаты выполнения контрольной работы студент должен представить в двух файлах:
документе MathCAD с именем Фамилия_Шифр_КР-MathCAD.mcd в формате MathCAD 6, в котором представлены результаты выполнения всех заданий, кроме заданий 3.2 и 5.2.3;
рабочей книге Excel с именем Фамилия_Шифр_КР-Excel.xls в формате Excel 97-2003, в которой представлены результаты выполнения заданий 11 и 15.
При выполнении заданий в среде MathCAD более поздних версий, чем 6.0, сохранить документ Mathcad в виде последовательности копий экранов в документе Word.
При выполнении заданий в среде MathCAD студент должен в обязательном порядке выполнить следующие требования:
в начале файла указать номер своего индивидуального варианта;
после названия каждой темы в следующей строке указывать свой учебный шифр студента;
после выполнения последнего задания по каждой теме ниже указывать «Выполнил задания по теме № … Фамилия Имя Отчество».
Таким образом, структура документа MathCAD (файла с именем Фамилия_Шифр_КР-MathCAD.mcd ) должна быть следующей:
Задания
Тема 1 Средства и возможности системы MathCaDдля решения задач математического моделирования
Ссылка на лекцию «Тема 1»
Предварительно проработать материал лекции и выполнить примеры 1.1 - 1.11 из лекции для приобретения практических навыков. Подготовиться к тестированию по данной теме.
1.1. Вычислить значения двух функций y (из табл. 1.1).
1.2. Вычислить значение выражения (из табл. 1.2).
Таблица 1.1
Вариант |
Функция y |
Исходные данные |
Ответ для проверки |
1 |
2 |
3 |
4 |
0 |
b = 0,272 a = 7,013 t = 2,73 |
y = 7,173 | |
d = /6 |
y = 3,402 | ||
1 |
c = − 6,94 d = 3,88 p = 13,07 |
y = 10,05 | |
|
a = 2,2 |
y = 11,317 | |
2 |
d = 233 v = 1,156 g = 15,94 |
y = −0,195 | |
t = /6 |
y = −0,052 |
Продолжение таблицы 1.1
1 |
2 |
3 |
4 | |||
3 |
a = 45 w = − 6.43 k = 1,97 |
y = −1,171 | ||||
x = /8 |
y = 0,023 | |||||
4 |
c = 31,5 u = -7,5 m = 123 |
y = 177,007 | ||||
j = −101 |
y = 22,672 | |||||
5 |
z = −15,6 w = 84,2 b = 4 |
y = −21,251 | ||||
a = /3 |
y = 0,544 | |||||
6 |
a = 5,88 x = 4,27 h = −1.8 |
y = − 573,191 | ||||
s = 0,13 d = 0,43 |
y = 2,264 | |||||
7 |
n = -52 g = 41,7 h = − 0,83 |
y = − 17,232 | ||||
k = 73 |
y = −38,253 |
Продолжение таблицы 1.1
1 |
2 |
3 |
4 | |||
8 |
m = −2,91 a = 1,75 b = 39,7 |
y = 5,97 | ||||
g = −3 ,07 |
y = 15,109 | |||||
9 |
k = -3,9 c = 2,55 v = 19,8 |
y = 2,367 | ||||
r = π/4 |
y = − 2,647 | |||||
10 |
u = 3.73 k = −0.51 x = 41.7 |
y = 1,166 | ||||
h = π/10 a = 1,16 |
−0,404 | |||||
11 |
p = 0.03 f = 7 a = −4.36 |
−0,123 | ||||
f = 0,77 |
1,213 | |||||
12 |
j = 9.5 c = 7.11 m = 3.21 |
y = 0,373 | ||||
w = 5,6 |
-0,348 |
Продолжение таблицы 1.1
1 |
2 |
3 |
4 |
13 |
t = 0.07 h = 13.6 n = −8.7 |
y = 21,521 | |
u = 6,5 |
57,699 | ||
14 |
a = 12.3 v = 0.4 h = 5.71 |
y = −0,029 | |
a = -0,9 |
0,053 | ||
15 |
b = 12.3 f = 0.54 h = 3 |
y = 4639 | |
b = −21,7 |
y = 0,045 | ||
16 |
w = 13 b = 3,7 x = 3,5 |
y = 7,775 | |
x = 0,2 z = 1,1 |
y = 128,607 | ||
17 |
a = 1,2 x = –0,3 |
y = 64,339 | |
x = 0,5 |
y = 25,968 |
Окончание таблицы 1.1
18 |
m = 2,5 b = 1,6 |
y = –9,496 | |
x = 215 |
y = 15,18 |
Таблица 1.2
Вариант |
Выражение |
Ответ для проверки |
Вариант |
Выражение |
Ответ для проверки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0 |
4,334 |
10 |
0,022 | ||
1 |
0,27 |
11 |
0,503 | ||
2 |
−0,08 |
12 |
0,142 | ||
3 |
12,58 |
13 |
−0,18 | ||
4 |
3,759 |
14 |
−1,83 | ||
5 |
|
11,821 |
15 |
3,338 | |
6 |
4,334 |
16 |
−8,615 |
Окончание таблицы 1.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3,843 |
17 |
6,688 | ||
8 |
−1,461 |
18 |
1,059 | ||
9 |
−0,233 |
|
|
|
1.3. Протабулировать две заданные функций (из табл. 1.3), построить и произвести форматирование графиков этих функций.
1.3.1. Вывести таблицы значений двух заданных функций.
1.3.2. Построить графики заданных функций в отдельных графических областях.
1.3.3. Построить графики двух заданных функций в одной графической области.
1.3.4. Произвести форматирование графиков. Значения параметров форматирования указаны в табл. 1.4.
1.3.5. Добавить заголовок «Декартов график» к последней графической области и надписи к осям – «Ось абсцисс» и «Ось ординат» соответственно.
1.4. Найти первообразную и производную для заданной функции (из табл. 1.5).
Таблица 1.3
Вариант |
Функции |
Исходные данные |
1 |
2 |
3 |
0 |
v = 3,9; ∆t = 0,4 | |
1 |
с = 0,07; ∆x = 0,5 |
Продолжение таблицы 1.3
1 |
2 |
3 |
2 |
a = − 3,2; ∆x = 1 | |
3 |
k = 15; ∆x = 0,2 | |
4 |
|
a = −11; ∆t = 0,2 |
5 |
d = −2,9; ∆v = 0,25 | |
6 |
b = −2,8; ∆v = 0,2 | |
7 |
a = 15,7; ∆x = 0,3 | |
8 |
c = 1,7; ∆x = 0,2
| |
9 |
|
k = 23,5; ∆t = 0,5 |
10 |
v = 8,6; ∆x = 0,2 | |
11 |
|
k = -2,75; ∆t = 0,1 |
12 |
; |
b = 1,5; ∆x = 0,25 |
13 |
|
u = 0,35; ∆t = 0,5 |
14 |
|
a = 0,05; ∆x = 0,5 |
15 |
|
c = 11; ∆x = 5 |
Окончание таблицы 1.3
1 |
2 |
3 |
16 |
|
a = 0,79; x = 0,1 |
17 |
|
a = 1,25; y = 2,47; x = 0,15 |
18 |
|
b = 1,6; a = 0,9; x = 0,2 |
Таблица 1.4
Вариант |
Цвет |
Вид линии |
Толщина линии | |||
кривая 1 |
кривая 2 |
кривая 1 |
кривая 2 |
кривая 1 |
кривая 2 | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
красный |
синий |
сплошная |
штрих-пунктирная |
2 |
1 |
2 |
фиолетовый |
красный |
штриховая |
сплошная |
2 |
3 |
3 |
зеленый |
коричневый |
сплошная |
штриховая |
3 |
2 |
4 |
голубой |
черный |
штрих-пунктирная |
пунктирная |
3 |
1 |
5 |
коричневый |
красный |
пунктирная |
штриховая |
3 |
2 |
6 |
красный |
голубой |
штриховая |
штриховая |
2 |
2 |
7 |
зеленый |
черный |
сплошная |
штрих-пунктирная |
3 |
1 |
8 |
фиолетовый |
красный |
штриховая |
сплошная |
1 |
1 |
9 |
голубой |
коричневый |
сплошная |
пунктирная |
3 |
2 |
10 |
коричневый |
синий |
штрих-пунктирная |
пунктирная |
2 |
2 |
11 |
красный |
зеленый |
пунктирная |
штрих-пунктирная |
2 |
3 |
12 |
фиолетовый |
зеленый |
штриховая |
сплошная |
1 |
2 |
13 |
черный |
синий |
пунктирная |
штриховая |
2 |
1 |
Окончание таблицы 1.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
14 |
синий |
красный |
пунктирная |
сплошная |
3 |
2 |
15 |
голубой |
черный |
сплошная |
штрих-пунктирная |
3 |
1 |
16 |
черный |
синий |
пунктирная |
сплошная |
2 |
1 |
17 |
фиолетовый |
голубой |
сплошная |
штриховая |
1 |
3 |
18 |
коричневый |
красный |
штриховая |
пунктирная |
2 |
2 |
Таблица 1.5
Вариант |
Функция для нахождения первообразной и производной |
Вариант |
Функция для нахождения первообразной и производной |
0 |
10 | ||
1 |
11 | ||
2 |
12 | ||
3 |
|
13 | |
4 |
|
14 | |
5 |
|
15 | |
6 |
|
16 | |
7 |
|
17 | |
8 |
|
18 | |
9 |
|
|
|
1.5. Определить произведение матриц А и В (матрицу А взять из табл. 1.6., матрицу B задать произвольно).
1.6. Транспонировать матрицы А и В.
1.7. Ввести матрицу Н (из табл. 1.6.). Вычислить определитель и получить обратную матрицу.
1.8. Ввести вектор V (из табл. 1.6.). Определить сумму элементов вектора, максимальный элемент в нём. Упорядочить его элементы по возрастанию. Создать на основе вектора V диагональную матрицу.
Таблица 1.6.
Вариант |
H |
А |
V | |
1 |
2 |
3 |
4 | |
0 | ||||
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
4 |
Продолжение таблицы 1.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| ||
6 | |||
7 | |||
8 | |||
9 | |||
10 | |||
11 |
Окончание таблицы 1.6
1 |
2 |
3 |
4 |
12 | |||
13 | |||
14 | |||
15 | |||
16 | |||
17 | |||
18 |