Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

учебное пособие по лр_фортран

.pdf

Скачиваний:

109

Добавлен:

21.03.2016

Размер:

1.32 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

№

Неравенство

Дополнительная

логическая формула

x > 0

y > 0

y > x 2 – 2

A +

B +C

x ≤ 0

y ≤ 0

y ≤ −

A + B +C

x > 0

y > 0

y > – x 2 + 2

A +

B +C

x > 0

y ≤ 0

−3 ≤ x

A + B +C

x > 0

y > 0

x2 + y2 > 1

A +

B +C

x > 0

y ≤ 0

y > x 2 – 2

A +

B +C

x > 0

y > 0

y ≤ - x 2 + 2

A +C

x > 0

y > 0

+ y 2

A +C

x ≤ 0

y ≤ 0

x2 +

≤ 1

A +C

x > 0

y ≤ 0

≤ x +1

B A +C

x > 0

y ≤ 0

y ≤ x 2 – 2

A +C

x > 0

y ≤ 0

y > - x 2 + 2

A +C

x ≤ 0

y ≤ 0

+ y 2

A +C

x ≤ 0

y > 0

x2 +

> 1

A +

x ≤ 0

y ≤ 0

> x +1

A +CB

Практикум по современному Фортрану

1.3. Построение графиков функций

Задание

1.Для каждого участка графика определить границы и составить уравнение y = fi(x).

2.Написать программу табуляции функции по участкам fi(x). Строки <аргумент><значение функции> записать в файлы Fi с расширением .txt. Для контроля и отчета создать файл Out.txt, в котором для каждого участка линии выведен заголовок и координаты не более чем 10 точек.

3.Используя приложение Advanced Grapher (далее AGrapher), вывес-

ти на экран разноцветные графики функций fi(x) из соответствующих файлов, подготовленных программой.

4.График, созданный в AGrapher, предъявить преподавателю.

Содержание отчета

1.Название работы и номер варианта индивидуального задания.

2.Фамилия, имя, отчество и номер группы студента.

3.Текст задания и график функции в том виде, как он приведен в варианте индивидуального задания.

4.Таблица участков графика (смотрите пример), в которой для каждого участка указаны границы, уравнения, шаг табуляции, количество выполнений цикла.

5.Блок – схема программы.

6.Распечатки программы и контрольного файла Out.txt.

При подготовке к защите ответить на контрольные вопросы.

Комментарии к заданию

1.Приложение Advanced GRAPHER распространяется бесплатно, ад-

рес сайта http://www.alentum.com/agrapher/. Рекомендации по работе с AGrapher смотрите в разделе 7.2.

2.Таблицу основных уравнений смотрите в разделе 7.3.

3.После разбиения графика на участки следует выбрать шаг табуляции каждого участка. Для прямолинейных участков шаг выбирается из расчета 2-5 точек на участок. На криволинейном участке с целью улучшения изображения в AGrapher шаг выбирается более мелкий, до 50 точек. Для прямой, параллельной оси Х выводятся две точки (без цикла).

4.Для табуляции каждого участка использовать оператор цикла

DO x=xn,xk,step

...

enddo

Практикум по современному Фортрану

Здесь х – переменная цикла; xn, xk – начальное и конечное значения x, step - шаг изменения х.

5. Количество повторений цикла рассчитывается по формуле:

		xk − xn + step	или			xk − xn
M = Max	0, Int	xk − xn + step		M = Max	0, Int	xk − xn	+1
M = Max	0, Int			M = Max	0, Int		+1
		step				step
		step				step

Из-за применения в расчетах функции Int (преобразование в целый тип) при вещественных значениях xn, xk, step можно потерять конечное значение переменной цикла. Возможные варианты предотвращения этой ошибки:

a)при вещественных значениях xn, xk или step конечное значение в операторе цикла всегда записывать в виде xk + step/2.0;

b)построить цикл не по вещественной переменной x, а по целой I (do I=1,M). Здесь М – количество повторений цикла, рассчитанное вручную при написании программы. При этом в цикле придется пересчитывать целочисленную переменную I в вещественную переменную x оператором х=xn+step*(I-1). В этом случае ошибка вычислений не накапливается;

c)выражать угол alpha в целых градусах, а не в радианах, и при этом использовать функции sind, cosd;

d)координаты последней точки участка вывести после цикла.

Пример

Функция задана графически на интервале [-2, 3]

Уравнения участков графика

№	Границы	Уравне-	Шаг	Количество	Примечание
№	участка	ние	цикла	точек	Примечание

		y =x/2 +1			Прямая пересекает оси в точках
1	[-2, 0]	y =x/2 +1	1	3	(-2,0) и (0,1). Уравнение прямой
					в отрезках.

	[0, 1]	x = cos α			Параметрические уравнения ок-
2	[0, 1]	x = cos α	3	31	ружности радиуса R=1 с центром
2	α [0, 90▫]	y = sin α	3	31	ружности радиуса R=1 с центром
					в начале координат.
3	[1, 3]	y = -1	нет	2	Горизонтальная прямая (парал-
3	[1, 3]	y = -1	нет	2	лельна оси Х)
					лельна оси Х)

Практикум по современному Фортрану

Программа

Program Function_graph ! Табуляция функции

!студент (фамилия, имя) группа № работа № вариант №

Implicit None

Real x, y, alpha

Integer,parameter :: tabl=6 ! имени tabl присвоен номер устройства 6 Integer k ! номер точки криволинейного участка

! участки для AGrapher

Open(1,File=’L3_F1.txt’)! 1 – координаты точек прямой

Open(2,File=’L3_F2.txt’)! 2 – координаты точек дуги окружности Open(3,File=’L3_F3.txt’)! 3 – горизонталь (координаты граничных точек) Open(tabl,File=’Out.txt’)! контрольный текстовый файл

Write(tabl,*)’прямая’ Do x= -2, 0, 1

y = 0.5*x+1

Write(1,*)x,y; Write(tabl,*)’(x,y)=’,x,y

Enddo

Write(tabl,*)’дуга окружности’

k=0 ! начальная установка счетчика точек на дуге окружности

Do alpha=0,90,3 ! аргумент функций Sind, Cosd - в градусах, шаг цикла - целый x=Cosd(alpha)

y=Sind(alpha) Write(2,*)x,y k=k+1

! в tabl печатается каждая 5-я точка, Mod(k,5) – остаток от деления k на 5 if(Mod(k,5)==1) Write(tabl,*)’(x,y)=’, x,y

Enddo

Write(tabl,*)’Горизонталь - две точки без цикла’

Write(tabl,*) ’(1,-1) ==> (3,-1,)’ Write(3,*) 1,-1; Write(3,*) 3,-1

End Program Function_graph

Контрольные вопросы к защите работы

1.Что такое цикл?

2.Назовите три вида циклов.

3.Приведите блок-схему и пример бесконечного цикла.

4.Приведите блок-схему и пример итеративного цикла.

5.Приведите блок-схему и пример цикла по переменной.

6.Объясните формулу для числа повторений цикла по переменной.

7.Приведите подробную блок-схему цикла по переменной.

8.Как предотвратить возможную потерю последнего выполнения тела цикла по вещественной переменной? Варианты решения с объяснениями.

Практикум по современному Фортрану

9.Подсчитайте количество повторений циклов:

a)do alpha=0,90,2 ;

b)do alpha=90,0,2 ;

c)do alpha=90,0,-2 ;

d)do alpha=0,9 ;

e)do alpha=9,0 ;

f)do alpha=1.57, 3.14, 0.3 .

10.Поясните на блок-схемах роль оператора Enddo в каждом из трех видов циклов.

11.Поясните на блок-схемах роль оператора Exit в каждом из трех видов циклов.

12.Поясните на блок-схемах роль оператора Сycle в каждом из трех видов циклов.

Пример контрольного задания

1. Рассчитайте количество повторений цикла do x=3.15, 2.12, 1.3

2.Напишите оператор цикла по переменной для вывода на экран значений x и tg x, если x изменяется от –100о до –200о, шаг выберите сами. Приведите блок-схему этого оператора.

3.Для фрагмента программы

x = 0.0

Do k = 2, 8, 2 x = x + 0.8

if (x<2 .or. x>3) then y = x*2 + 1.0/k

else exit

endif

write(1, *) x, y

enddo ! выполните следующее:

a)приведите блок-схему;

b)опишите типы всех переменных;

c)напишите, какие и сколько значений x и y будут выведены на устройство 1 в результате работы цикла.

4.Напишите оператор цикла Do while для вывода на экран значений x и y = sin2x + cos2x, если x изменяется от –π/4 до 1,5π с шагом π/10. Приведите блок-схему этого оператора.

Практикум по современному Фортрану