Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные работы.doc
Скачиваний:
51
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
1.17 Mб
Скачать

Заключение

Данное учебное пособие предназначено для оказания помощи студентам при выполнении и защите ими лабораторных работ. В предложенном пособии рассмотрены наиболее часто используемые для решения прикладных задач математические методы и современные вычислительные средства их реализации. Рассмотрены возможности применения этих средств, в зависимости от поставленной задачи.

Пособие составлено в соответствии с читаемым на Механическом факультете и факультете Переработки природных соединений курсом «Математические методы в инженерии».

При составлении вариантов заданий авторы постарались учесть специфику этих факультетов и показать возможности применения математических методов для решения задач, связанных со специальными и общетехническими дисциплинами.

Изучение предложенных методов позволит студентам использовать их в дальнейшем при изучении специальных и общетехнических дисциплин, а также в научно-исследовательской работе.

Приложение а

(обязательное)

Таблица 1  Встроенные операторы и функции MathCad

Функция

Аргументы

Описание

Given

Ключевое слово для ввода систем уравнений, неравенств и т.п.

Find(x1,x2,…)

(x1,x2) переменные

Возвращает корень алгебраического уравнения (скаляр) или системы (вектор), определенный в блоке с ключевым словом Given

root(f(x),x,a,b)

f(x) − функция, x переменная, (а, в) − интервал поиска корня

Возвращает корень функции

polyroots(v)

v вектор, составленный из коэффициентов полинома

Возвращает вектор всех корней полинома

lsolve(A,b)

A матрица СЛАУ,

b  вектор правых частей уравнений

Решение системы линейных уравнений (СЛАУ)

Minimize(f, x1, x2, ...)

f(x1, x2, ...) − функция

x1, x2, ...−аргументы, по которым произво­дится минимизация

Вектор значений аргументов, при которых функция f достигает минимума (возможно задание дополнительных условий в блоке с ключевым словом Given)

Продолжение таблицы 1

Maximize(f, x1, x2, ...)

f(x1, x2, ...) − функция

x1, x2, ... − аргументы, по которым производится минимизация

Вектор значений аргументов, при которых функция f достигает максимума (возможно задание дополнительных условий в блоке с ключевым словом Given)

interp(s, x, y, t)

S  вектор производных второго порядка, y − вектор данных , t  аргумент

Сплайн-интерполяция

lspline(x,y)

x, yвекторы данных

Вектор коэффициентов линейного сплайна

cspline(x,y)

x, yвекторы данных

Вектор коэффициентов кубического сплайна

Odesolve(x,b,[ step])

x переменная ин­тегрирования ОДУ

b конечная точка интервала интегри­рования

step число шагов интегрирования ОДУ

Возвращает функцию от х, которая является решением обыкно­венного дифференци­ального уравнения. Уравнения и началь­ные или краевые ус­ловия должны зада­ваться после ключе­вого слова Given, b – конечная точка ин­тервала интегрирова­ния, step – необяза­тельный параметр за­дающий количество шагов на интервале.

Окончание таблицы 1

rkfixed(y,x1, x2, npoints, D)

y − вектор начальных условий;

(x1, x2) − интервал интегрирования,

npoints – число шагов интегрирования

D(x, y) − векторная функция, задающая систему ОДУ

Возвращает матрицу решений методом Рунге-Кутта системы ОДУ, правые части которых записаны в символьном векторе D, на интервале от х1 до х2 , с начальными данными у, и фикси­рованным числом шагов n.

Rkadapt(y,x1,x2, npoints, D)

y − вектор начальных условий

(x1, x2) − интервал интегрирования

npoints – число шагов интегрирования

D(x,y) − векторная функция, задающая систему ОДУ

Возвращает мат­рицу, содержащую таблицу значений решения задачи Коши на интервале от х1 до х2 для системы ОДУ, вычисленную методом Рунге- Кута (с переменным ша­гом), правые части уравнений записаны в символьном векторе D, начальные данные в векторе число npoints размер шага.

Bulstoer(y, x1, x2, npoints, D)

y − вектор начальных условий

(x1, x2) − интервал интегрирования

npoints – число шагов интегрирования

D(x,y) − векторная функция, задающая систему ОДУ

Матрица решения системы ОДУ, правая часть которых запи­сана в символьном векторе D, заданными начальными усло­виям в векторе у на интервале (х1, х2) ис­пользуется метод Бу­лирш-Штера

ТOL

Специальная системная переменная для контроля погрешности вычислений, параметр, определяющий условие прекращения итераций