variant_3
.docxВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ МВД РОССИИ
Кафедра автоматизированных информационных систем органов внутренних дел
Домашняя контрольная работа
по учебной дисциплине «Информатика»
Вариант № 3
Выполнил
курсант 11 взвода РТФ
рядовой полиции
Е.С. Иванов
Проверил
Доцент кафедры АИС ОВД
к.т.н., доцент
подполковник полиции
С.А. Мишин
Воронеж − 2015
Задание 1.
Вычислить в MathCAD
предел числовой последовательности,
графически показать к чему стремиться
числовая последовательность при
.
Задание 2. Построить график функции f(x) (таблица 1) и приблизительно определить на нём один из корней уравнения. Решить уравнение f(x)= 0 с помощью вычислительного блока Given/Find и встроенной функции MathCAD root(), интервал поиска корня определить самостоятельно из графика функции.
- начальное
приближение
Задача 3. Найти решение системы нелинейных уравнений из таблицы 2. Построить их графики и определить начальное приближение решения. Решить систему нелинейных уравнений с помощью вычислительного блока Given/Find.
3.
privedennay
k standartnomu vidu (y=f(x), x=f(y)) systema yravneniy
Решений нет.
Задание
4. Даны матрица
А и вектор
(таблица 3). Считая вектор
вектором неизвестных, выписать систему
уравнений
.
а) Вычислить
определитель матрицы А и убедиться, что
матрица А не вырождена, т.е. det(A)0.
Найти обратную матрицу А-1.
Решить неоднородную систему
и проверить правильность решения системы
уравнений.
б) Найти вектор-решение с помощью вычислительного блока MathCAD Given/Find.
в) Найти вектор-решение с помощью функции MathCAD lsolve. Сравнить полученные результаты.
|
|
||
|
А |
|
|
|
|
|
|
а)
-
определитель матрицы
-
решение системы уравнений
-
Проверка
б)
система
линейных уравнений
решение
системы уравнений
в)
решение
системы уравнений
Задание 5. а) Составить схему алгоритма, используя разветвляющуюся структуру, и программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x) в соответствии со своим вариантом, где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотреть вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит ОДЗ».
б) Рассчитать значение функции у(x) при x=3 в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.
в) Составить программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x) в соответствии со своим вариантом, где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотреть вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит области определения функции».
3.
Приведем листинг
программы на языке С++, рассчитывающей
значение функции y(x)
с учетом области её определения
.
Листинг П. 1
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "math.h"
#include <conio.h>
int main()
{
using namespace std;
float y, x;
cout << "Vvedite x=";
cin >> x;
y = 1.5*(1 - sqrt(fabs((double)(x*x - 4 * x)) + 1)) + 3 * cos(fabs((double)x))/(x*x+9);
cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;
_getch(); //ожидаем нажатия любой клавиши
return 0;
}
Тестирование программы.
Рассчитываем значение функции при x = 3
Рассчитаем значение функции в MathCAD
Полученное значение совпадает со значением, рассчитанным с помощью программы.
в) Составим программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x), где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотрим вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит области определения функции».
Листинг П.2
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#define _USE_MATH_DEFINES
#include "math.h"
#include <conio.h>
int main()
{
using namespace std;
float y, x;
while ((_kbhit() == 0) && (_getch() != 27))
{
cout << "Vvedite x=";
cin >> x;
if (x >= -1 && x <= 0)
{
y = -x*x+1;
cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;
}
else if (x > 0 && x <= 1)
{
y = exp(x);
cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;
}
else if (x > 1 && x <= 3)
{
y = exp(x)/x;
cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;
}
else
{
cout << "x=" << x << " ne vhodit v OOF funkcii y(x)\n";
}
}
return 0;
}
Результат выполнения программы
Задание 6. а) Составить схему алгоритма, используя циклическую структуру, и программу (с оператором for) на языке C++ с использованием собственной функции summa () для расчёта суммы ряда в соответствии со своим вариантом задания.
б) Рассчитать значение суммы ряда в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.
3.
Листинг П.3
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "math.h"
#include <conio.h>
double my_sum(int);
using namespace std;
int main()
{
cout << "Summa S=" << my_sum(45) << endl;
_getch();
return 0;
}
double my_sum(int n)
{
double sum = 0;
int i;
for (i = 1; i <= n; i++)
sum += 1 / (i*i*log(i+1));
return sum;
}
Результат выполнения программы
Вычислим значение ряда в MathCAD
Значение, вычисленное с помощью разработанной программы, совпадает со значением, вычисленным с помощью MathCAD.
Задание 7.
а) Составить схему алгоритма и программу
на языке C++
с использованием собственной функции
summa
() для расчёта
суммы бесконечного ряда. В качестве
параметра функции использовать точность
.
В теле функции summa
() предусмотреть
не только расчет значения суммы
бесконечного ряда с заданной точностью1,
но и подсчет количества членов ряда n,
участвовавших в суммировании.
1) напишите программу, используя цикл while;
2) напишите программу, используя цикл do while.
б) Рассчитать значение суммы ряда в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.
3.
Листинг П.4
используя цикл while
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "math.h"
#include <iomanip>
#include <conio.h>
double my_summa(const double, int *kol);
using namespace std;
int main()
{
int n = 0;
cout.setf(ios::fixed); cout << "Summa S=" << setprecision(3) << my_summa(0.01, &n) << " fiksir. format" << endl;
cout << endl;
cout << "Kol-vo chlenov rayda n=" << n << endl;
_getch();
return 0;
}
double my_summa(const double eps, int *n)
{
double sum = 0, an;
an = 10;
while (fabs(an) >= eps)
{
(*n)++;
an = (*n+fabs(cos(*n*0.01)))/(*n*pow(pow(*n,5)+2*pow(*n,3)-1, 1.0/3));
sum += an;
} ;
return sum;
}
используя цикл do while
Листинг П.5
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "math.h"
#include <iomanip>
#include <conio.h>
double my_summa(const double, int *kol);
using namespace std;
int main()
{
int n = 0;
cout.setf(ios::fixed); cout << "Summa S=" << setprecision(3) << my_summa(0.01, &n) << " fiksir. format" << endl;
cout << endl;
cout << "Kol-vo chlenov rayda n=" << n << endl;
_getch();
return 0;
}
double my_summa(const double eps, int *n)
{
double sum = 0, an;
do
{
(*n)++;
an = (*n+fabs(cos(*n*0.01)))/(*n*pow(pow(*n,5)+2*pow(*n,3)-1, 1.0/3));
sum += an;
}
while (fabs(an) >= eps);
return sum;
}
Результат выполнения программы
Рассчитаем значение суммы ряда в MathCAD
Значения практически совпадают.
Задание 8. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения следующей задачи обработки одномерных массивов: Дан массив целых чисел А1..AN. Выяснить, какая из трех ситуаций имеет место: все числа А1..AN равны нулю, в последовательности А1..AN первое ненулевое число - положительное, первое ненулевое число - отрицательное.
Листинг П. 6
#include<iostream>
using namespace std;
#include <cstdlib>
#include <conio.h>
int main()
{
int length_array;
cout << "Vvedite kolichestvo elementov massiva: ";
cin >> length_array;
int *A = new int[length_array]; // одномерный динамический массив
// заполняем одномерный массив
cout << "Vvedite elementy massiva: ";
for (int i = 0; i < length_array; i++)
{
cin >> A[i];
}
cout << endl;
bool All_Nulles = true; //изначально считаем, что все элементы нулевые
bool First_Positive = false; // флаг, определяющий, что первое ненулевое число положительное
bool First_Negative = false; // флаг, определяющий, что первое ненулевое число отрицательное
for (int i = 0; i < length_array; i++)
{
if (A[i] != 0)
{
All_Nulles = false; //нашелся ненулевой элемент
if (A[i] > 0)
{
First_Positive = true;
cout << "Pervyi nenulevoi element polozitelnyi " << endl;
}
if (A[i] < 0)
{
First_Negative = true;
cout << "Pervyi nenulevoi element otrizatelnyi " << endl;
}
break;
}
}
if (All_Nulles) cout << "Vse elementy massiva ravny 0 " << endl;
for (int i = 0; i < length_array; i++)
{
cout << A[i] << " "; // вывод полученного массива
}
cout << endl;
_getch();
delete[] A;
return 0;
}
Проверка, если все элементы равны нулю
Проверка, если первый ненулевой элемент положительный
Проверка, если первый ненулевой элемент отрицательный
Задание 9. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения задачи обработки двумерных массивов: Дана матрица А(n,m). Сформировать массив В(m), каждый элемент которого есть произведение отрицательных элементов соответствующего столбца матрицы А.
Листинг П. 7.
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <conio.h>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
int rows=0, cols=0;
cout << "Vvedite kolichestvo strok massiva: ";
cin >> rows;
cout << endl << "Vvedite kolichestvo stolbcov massiva: ";
cin >> cols;
int *B = new int[cols]; // одномерный динамический массив
// динамическое создание двумерного массива
int **A = new int*[rows]; // строки в массиве
for (int count = 0; count < rows; count++)
A[count] = new int[cols]; // столбцы
// заполнение массива
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{
cout << "Stroka " << count_row << ": " << endl;
for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
{
cin >> A[count_row][count_column] ; //заполнение массива введенными числами
}
}
// вывод массива
cout << "A:" << endl;
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{
for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
cout << setw(4) << setprecision(2) << A[count_row][count_column] << " ";
cout << endl;
}
float S = 0;
for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
{
S = 1;
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{
if (A[count_row][count_column] < 0) //если элемент отрицательный, то умножаем
S *= A[count_row][count_column];
}
B[count_column] = S ;
}
cout << "B:" << endl;
for (int i = 0; i < cols; i++)
{
cout << B[i] << " "; // вывод полученного массива
}
// удаление двумерного динамического массива
for (int count = 0; count < rows; count++)
delete[]A[count];
//удаление массива B
delete[] B;
_getch();
return 0;
}
Результат работы программы
Задание 10. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения задачи обработки двумерных массивов: Дана матрица А(n,n). Найти максимум среди элементов, лежащих выше главной диагонали.
Индексы элементов, лежащих выше главной диагонали, должны подчиняться условию i < j.
Листинг П.8.
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <conio.h>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
int rows = 0, cols = 0;
cout << "Vvedite kolichestvo strok massiva: ";
cin >> rows;
cout << endl << "Vvedite kolichestvo stolbcov massiva: ";
cin >> cols;
int **A = new int*[rows]; // строки в массиве
for (int count = 0; count < rows; count++)
A[count] = new int[cols]; // столбцы
// заполнение массива
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{
cout << "Stroka " << count_row << ": " << endl;
for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
{
cin >> A[count_row][count_column]; //заполнение массива введенными числами
}
}
// вывод массива
cout << "A:" << endl;
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{ for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
cout << setw(4) << setprecision(2) << A[count_row][count_column] << " ";
cout << endl;
}
int Max = 0;
for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)
{
for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)
{
// i<j
if (count_row < count_column)
if (A[count_row][count_column]>Max)
Max = A[count_row][count_column];
}
}
cout << "Max:" << Max << endl;
// удаление двумерного динамического массива
for (int count = 0; count < rows; count++)
delete[]A[count];
_getch();
return 0;
}
Результат работы программы
Задание 11. В соответствии с Вашим вариантом составьте схему алгоритма, выполняющего требуемые в задании функции обработки массива структур, и реализуйте его код на С++.
а) Создать массив структур (RGD), содержащий сведения о наличии билетов на поезда юго-восточного направления. Структура bilet имеет следующие поля: номер поезда (Nomer), вид поезда (Vid), пункт отправления (Gorod_otprav), пункт прибытия (Gorod_prib), время следования в пути (vremay), количество свободных билетов (Kol_sv, Kol_kupe, Kol_plack) и их стоимость (St_sv, St_kupe, St_plack). Размер массива не более 25 элементов.
б) Вывести на экран информацию о поездах, время следования в пути которых не более 48 часов. Информацию представить в виде таблицы, имеющей следующие столбцы: номер поезда; вид поезда, пункт отправления, общее количество свободных билетов на данный поезд.
Листинг П.9.
#include<iostream>
#include<windows.h>
#include<conio.h>
using namespace std;
struct bilet
{
char Nomer[32]; // Номер поезда
char Vid[32]; //вид поезда
char Gorod_otprav[32]; //пункт отправления
char Gorod_prib[32]; //пункт прибытия
int vremay; //время в пути
int Kol_sv; //количество мест 1
int Kol_kupe; //количество мест купе
int Kol_plack; //количетство мест плацкарта
int St_sv; // стоимость мест 1
int St_kupe; //стоимость купе
int St_plack; //стоимость плацкарта
};
bilet* AddStruct(bilet* Obj, const int amount);
void setData(bilet* Obj, const int amount);
void showData(const bilet* Obj, const int amount);
int main()
{
setlocale(LC_ALL, "rus");
bilet* RGD = 0;
int Amount = 0;
int YesOrNot = 0; // продолжить или остановить ввод данных
do
{
RGD = AddStruct(RGD, Amount);
setData(RGD, Amount);
Amount++;
cout << "Продолжить ввод данных (1 - да, 0 - нет): ";
cin >> YesOrNot;
cin.get();
} while (YesOrNot != 0);
showData(RGD, Amount);
delete[] RGD;
return 0;
}
bilet* AddStruct(bilet* Obj, const int amount)
{
if (amount == 0)
{
Obj = new bilet[amount + 1]; // выделение памяти для первой структуры
}
else
{
bilet* tempObj = new bilet[amount + 1];
for (int i = 0; i < amount; i++)
{
tempObj[i] = Obj[i]; // копируем во временный объект
}
delete[] Obj;
Obj = tempObj;
}
return Obj;
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void setData(bilet* Obj, const int amount)
{
cout << "Номер поезда: ";
cin.getline(Obj[amount].Nomer, 32);
cout << "вид поезда: ";
cin.getline(Obj[amount].Vid, 32);
cout << "пункт отправления: ";
cin.getline(Obj[amount].Gorod_otprav,32);
cout << "пункт прибытия: ";
cin.getline(Obj[amount].Gorod_prib, 32);
cout << "время в пути: ";
cin >> Obj[amount].vremay;
cout << "Колво мест 1: ";
cin >> Obj[amount].Kol_sv;
cout << "Колво мест купе: ";
cin >> Obj[amount].Kol_kupe;
cout << "Колво мест плацкарта: ";
cin >> Obj[amount].Kol_plack;
cout << "Стоимость мест 1: ";
cin >> Obj[amount].St_sv;
cout << "Стоимость купе: ";
cin >> Obj[amount].St_kupe;
cout << "Стоимость плацкарта: ";
cin >> Obj[amount].St_plack;
cin.get();
cout << endl;
}
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
void showData(const bilet* Obj, const int amount)
{
cout << "№ " << "номер поезда\t" << "вид поезда\t" << "пункт отпр.\t" << "Свободных билетов\t" << endl;
cout << "=================================================================================" << endl;
for (int i = 0; i < amount; i++)
{
//если время в пути не больше 48 часов
if (Obj[i].vremay <= 48)
cout << i + 1 << " " << Obj[i].Nomer << '\t' << Obj[i].Vid << '\t' << Obj[i].Gorod_otprav << '\t' << Obj[i].Kol_sv+Obj[i].Kol_kupe+Obj[i].Kol_plack << endl;
}
_getch();
}
Результат работы программы
Результат отбора (проблемы с кодировкой)
Описание работы программы:
После каждого ввода данных программа задает вопрос: продолжить ввод или нет. Каждый раз, когда пользователь выбирает “продолжить” – надо выделяется участок памяти еще под одну структуру. Таким образом динамический массив структур будет расти, пока пользователь не приостановит ввод.
Определение структуры
struct Abiturient
{
char Imya[32]; //Имя
char Fam[32]; //Фамилия
char Otch[32]; //Отчество
char God_rogd[32]; //Год рождения
char Nomer_at[32]; //Номер аттестата
int Sr_ball; //средний балл
int Rus; //оценка по русскому
int Math; //оценка по математике
int Inf; // оценка по информатике
char Phone[32]; //Контактный телефон
};
Ниже объявлены прототипы функций, необходимых для решения задачи. Первая функция
Abiturient* AddStruct(Abiturient* Obj, const int amount);
будет выделять память для элементов массива структур.
Вторая
void setData(Abiturient* Obj, const int amount);
отвечает за ввод данных в структуру.
Третья
void showData(const Abiturient* Obj, const int amount);
выводит на экран все данные в виде таблицы.
Чтобы создать динамический массив структур, надо объявить указатель. Только вместо встроенного типа указать дескриптор структуры
Abiturient* Priem = 0;
Этот указатель пока ни на что не указывает. Можно было бы выделить память под массив структур сразу. Например: