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

маткад / методичка

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
06.06.2017
Размер:
3.27 Mб
Скачать

Урок 9. Программирование в MathCAD

131

HT

God(H 300)

God(H 260)

Упражнение 9.2. Имеется числовой массив B, элементы которого – это количество баллов, полученных студентами при прохождении теста по информатике. Требуется установить, сколько студентов получили «зачет», если известна минимальная сумма баллов Tmin для его выставления.

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Упражнение 9.3. Известно, что

1

 

 

 

 

 

 

. Сколько сомножителей надо взять

 

2

 

 

k 2

 

 

k

 

 

 

2

 

в произведении, чтобы равенство выполнялось с заданной степенью точности .

Упражнение 9.4. Вычислите

 

 

 

 

 

 

 

x 3 a

 

для заданного значения a, используя рекур-

рентное соотношение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

a

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

3

x

 

n 1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

и условие xn a. Сколько итераций надо выполнить для достижения заданной погрешности , используя условие xn 1 xn ?

9.5.Возврат значения (return)

Если для определения переменной или функции применяется программный модуль, то его строки исполняются последовательно при вычислении в документе этой переменной или функции. Соответственно, по мере выполнения программы рассчитываемый результат претерпевает изменения. В качестве окончательного результата выдается последнее присвоенное значение. Чтобы подчеркнуть возврат программным модулем определенного значения, можно взять за правило делать это в последней строке программного модуля (например, как это сделано в программах рассмотренных выше примеров).

Вместе с тем можно прервать выполнение программы в любой ее точке (например, с помощью условного оператора) и выдать некоторое значение, применив оператор return. В этом случае при выполнении указанного условия значение, введенное в знакоместо после return, возвращается в качестве результата, а никакой другой оператор больше не выполняется.

Пример 9.9. Составить программу, с помощью которой можно установить, имеет ли система линейных уравнений AX=B решение. В случае существования единственного решения программа должна возвращать решение X, которое находится с помощью формул Крамера.

Решение:

132

Урок 9. Программирование в MathCAD

SLE(A,B) - функция для решения с ис темы линейных уравнений AX=B методом Крамера

SLE(A B)

 

OR IGIN 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N rows(A)

 

 

 

 

 

for

i 1 N

 

 

 

 

 

 

H A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H i B

 

 

 

 

 

 

di

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sd

 

di

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

if D

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

if (sd 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

return

 

 

"T here is no solution(s)"

 

 

 

 

 

 

 

 

return

 

 

"Infinite set of solution(s)"

if (sd

 

0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for

i 1 N

 

 

 

 

 

 

xi

di

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

continue

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры решения уравнения AX=B с помощью функции SLE:

1

2

0

1

 

 

A

4

0

3

 

B

2

 

SLE(A B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

0

 

0

 

 

 

1

2

0

1

 

 

A

4

0

3

 

B

2

 

SLE(A B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0

3

 

0

 

 

 

1

2

0

1

 

 

A

1

0

2

 

B

2

 

SLE(A B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0

4

 

4

 

 

Упражнение 9.5. Пусть массив H содержит информацию о наводнениях в СанктПетербурге. Описание структуры массива см. в примере 9.8. Составьте программы для ответа на следующие вопросы:

1)В каком году впервые с начала наблюдений был отмечен самый высокий уровень подъема воды?

2)Какой была максимальная высота наводнения в заданный год?

3)В каком году чаще всего регистрировались наводнения?

4)Какова максимальная высота наводнения в заданный год?

Урок 9. Программирование в MathCAD

133

9.6.Перехват ошибок (on error)

Программирование в MathCAD позволяет осуществлять дополнительную обработку ошибок. Если пользователь предполагает, что действие оператора в каком-либо месте программного модуля способно вызвать ошибку (например, деление на ноль), то эту ошибку можно перехватить с помощью оператора on error. В правом знакоместе шаблона оператора следует ввести выражение, которое должно выполняться в данной строке программы. В левом – выражение, которое будет выполнено вместо правого выражения, если при выполнении последнего возникает ошибка. Пример использования оператора on error:

f(x)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

x 6

 

 

 

 

 

g(x f)

 

return

"not defined"

on error f(x)

 

 

 

 

return

"not defined"

if Im(f(x)) 0

 

 

 

f(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g(2 f)

 

 

 

 

g( 10 f)

 

 

 

 

 

 

 

g( 6 f)

 

 

 

 

g(3 f)

 

 

 

 

 

 

 

В примере функция g(x,f) позволяет вычислять значения функции f(x) только в тех точках x, в которых она определена и является вещественнозначной.

9.7.Пример рекурсивно определенной функции

Пример 9.10. Составить программу для определения наибольшего общего делителя (НОД) массива чисел.

Решение: Построим вспомогательную функцию для нахождения НОД двух чисел, используя метод Эвклида:

NOD(a,b) - функция для определения наибольшего общего делителя двух чисел a и b:

NOD(a b) z if(a b a b) y if(a b a b)

while mod(y z) 0 h mod(y z) y z

z h

z

Тогда для нахождения НОД массива чисел можно воспользоваться следующей программой:

134

Урок 9. Программирование в MathCAD

NODarray(A) - функция для определения наибольшего общего делителя массива чисел A :

NODarray(A)

d A1

 

for i 1 last (A)

 

d NOD d Ai

 

d

 

Примеры обращения к функциям NOD и NODarray:

NOD(48 144)

 

 

 

 

NOD(60 156)

 

 

 

 

 

 

 

i 1 5

 

 

Ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NODarray(C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NODarray ( 45

18 81 27 72)T

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

135

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

Задача о попадании снаряда в цель

Траектория с наряда, вылетающего из орудия под угломс начальной с корос тью (vм/с ек ),

o

опис ываетс я уравнениями:

x

 

v cos( ) t ,

y

 

v sin ( ) t

g t2

, где g=9.8м/с ек2, t - время, с ек.

 

 

 

 

 

 

o

 

 

o

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задавая v и определить, поразит ли с наряд цель выс отой P, рас положенную в вертикаль-

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной плос кос ти с твола орудия на рас с тоянии R и на выс оте H.

 

 

Исходные данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начальная с корос ть

vo 15

м/с ек

 

 

 

 

 

 

 

Угол вылета

60

град.

 

 

 

 

 

 

 

Ус корение с вободного паденияg 9.8

м/с ек2

 

 

 

 

 

Характерис тика цели:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выс ота, м

 

 

P 5

 

 

 

 

 

 

 

Выс ота над поверхнос тью,

м

H 4

 

 

 

 

 

 

 

Рас с тояние до цели, м

 

 

R 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rad( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

Функция перевода угла из градус ной меры в радианную:

 

 

Уравнения траектории снаряда:

 

 

 

 

 

 

 

 

x (t) v cos(rad( )) t

 

y (t) v

sin (rad( )) t

 

g t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

o

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем момент времени T,

когда траектория с наряда перес ечет плос кос ть x=R:

 

R

T

1.333

 

 

 

 

 

 

 

 

T vo cos(rad( ))

с ек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этот момент времени координата "y" точки траектории с наряда будет равна:

yR y (T)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Попадание в цель будет, ес ли

 

 

H P

. Проверим, выполняетс я ли это ус ловие:

 

 

 

 

H yR

 

 

 

 

 

 

usl (yR H) (yR H P)

 

 

 

if(usl "da"

"no" ) "da"

 

 

Уравнение цели: c (u) R

 

u P P H

 

 

 

 

 

 

Пос троим траекторию с наряда:

 

 

 

 

 

 

 

 

10

y(t)

5

u

 

 

 

 

 

0

5

10

x(t) c(u)

Снаряд поразит цель на выс оте:

if(usl yR "no" ) 8.609

136

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

 

 

nod 25

Построение кривой, вычерчиваемой грифелем спирографа

Спирограф - это зубчатый дис к радиусBа, рас положенный внутр и колес а радиусA.аДис к вращаетс я против час о вой с трелки и вс егда находитс я в зацеплении с внешним колес ом. В дис ке имеетс я небольшое отверс тие на рас с тоянииC от центра дис ка, в которое помещаетс я карандаш. Грифель карандаша в процес с е вращения вычерчивает рис унок ; вычерчивание заканчиваетс я, когда карандаш возвращаетс я в ис ходное положение. Уравнение кривой, вычерчиваемой грифелем, в параметричес кой ф орме имеет вид:

x(t)=(A-B)cos t + C cos ,

y(t)=(A-B)sin t - C sin ,

где =(A/B)t, C<B<A .

Угол t меняетс я от 0 до 2n, n равно B, деленному на наибольший общий делитель (НОД) чис ел A и B.

Даны натуральные A, B, C (C<B<A). Смоделировать работу с пирогра фа.

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 120

 

 

 

 

 

 

 

B 55

C 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры с пирографа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поис к НОД(A,B):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D1 max(A B)

 

D2 min(A B)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N 10

i 3 N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di if Di 1

 

 

 

 

0 0 mod Di 2 Di 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NOD Di 1 Di

 

0

NOD 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

n

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NOD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметричес кое задание кривой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

x (t) (A

B) cos(t) C cos

 

 

t

 

 

 

 

y (t) (A B) sin (t) C sin

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

t 0 0.1

2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кривая, вычерчиваемая с пирографом при:

120

B 55

C 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

137

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

 

Кривая, вычерчиваемая с пирографом при:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

Кривая, вычерчиваемая с пирографом при:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

Кривая, вычерчиваемая с пирографом при:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

138

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

 

 

Задача о нахождении площади поверхности вращения

Найти площадь поверхности, образованной вращением вокруг оси абсцисс петли линии 9a y2 x (3a x)2 .

Решение:

Перепишем уравнение в следующем виде:

y 2 9xa (3a x)2

Очевидно, что данная функция не может быть выражена, как явная. График состоит из двух линий ( y 0 и y < 0), поэтому можно ввести две функции: y1(х) и y2(х) соответст-

венно.

Для определения границ интегрирования найдѐм точки пересечения графика с осью ОХ (т. к. линия вращается вокруг оси ОХ). Допустимые значения переменной x 0 .

a 2

 

 

 

 

 

 

y1(x)

 

1

 

 

 

x (3a

x)

y2(x) y1(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

root (y1(x) y2(x) x 0 1)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 1(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

root (y1(x) y2(x) x 2 7)

6

y 2(x)

0 1 2 3 4

 

5 6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

Из рисунка видно, что для заданного параметра а=2 получили границы изменения х от 0 до 6.

Как известно, формула для вычисления площади поверхности вращения кривой y = y(x) вокруг оси ОХ имеет вид:

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 dx

 

 

 

 

 

S 2 y(x)

1 ( y (x))

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

Пусть вращается, например, положительная ветвь петли

y1(x) 0 .

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S 2

y1(x) 1

 

y1(x)

 

 

dx

S 37.699

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

S 3a2 ,

 

Если сравним полученный результат с результатом теоретическим:

то

убедимся в правильности решения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 1(x) y 2(x)

2

 

 

 

 

 

 

3a2 37.699

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Замечание. В MathCAD нет символа приближенного равенства. Количество выводи-

мых знаков после десятичной запятой

 

может быть изменено с помощью команды

Format, Result (Формат, Результат).

 

 

 

 

 

 

2

1 0 1 2

3 4 5 6 7

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

139

 

 

Оценка неизвестного закона распределения таксационного признака северной сосны

При обследовании насаждения северной сосны получены значения диаметра на высоте груди (в см.) у 50 деревьев. На основании статистического анализа выборочных данных и проверки гипотезы о виде закона распределения оценить неизвестный закон распределения генеральной совокупности при уровне значимости 0.05 .

Ввод экспериментальных данных:

Объем выборки n : 50

i : 0..n 1

ORIGIN 0 – предопределенная переменная, задает значение индекса первого элемента числового массива.

Введем исходные данные, разбив числовой массив xi из 50 элементов на три подмассива (для экономии места):

 

 

j

 

 

 

 

0 15

k

 

16 31

g

 

 

32 49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj

 

 

 

xk

 

 

 

 

 

 

 

xg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

k

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

29

 

16

 

28

 

 

32

 

 

24.5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

31

 

17

 

36

 

 

33

 

 

39.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

37

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.5

 

 

 

 

44.5

 

 

 

 

 

 

21.5

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

39.5

 

 

 

 

 

 

20

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

30.5

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.5

 

 

 

 

33.5

 

 

 

 

 

 

32

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.5

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35.5

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

30.5

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38.5

 

 

 

 

37

 

 

 

 

 

 

 

36.5

 

 

10

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

11

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

24.5

 

 

 

 

 

 

42.5

 

 

12

 

 

 

 

 

 

28

 

 

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.5

 

 

 

 

40.5

 

 

 

 

 

 

38.5

 

 

13

 

 

 

 

 

 

29

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

36.5

 

 

 

 

 

 

27

 

 

14

 

 

 

 

 

 

30

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

33.5

 

 

 

 

 

 

22.5

 

 

15

 

 

 

 

 

 

31

 

 

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построение интервального распределения выборки и гистограммы

Построить гистограмму можно с помощью статистической встроенной функции hist. Результатом функции является вектор частот, определяющий, сколько экспериментальных значений содержится в каждом интервале.

140

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры MathCAD-документов

 

 

Формат функции: hist(L, x)

где L – вектор, задающий пределы частичных интервалов; x – вектор экспериментальных данных.

Задание вектора L:

Определим минимальное и максимальное значения экспериментальных данных:

 

 

 

 

 

min( x) 20

max( x) 44.5

 

 

 

Определим размах выборки: max(x)

 

min(x) 24.5

 

 

 

 

 

 

 

Разделим отрезок [20; 44.5] на 9 частичных интервалов длиной h:

 

 

 

j 0 9

h

max(x) min(x)

h 2.722

 

 

Lj min(x) h j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

Lj

- границы интервалов

 

 

4

 

- эмпир ические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.722

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

25.444

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28.167

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.889

 

 

 

 

 

hist( L x)

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.611

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

39.056

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

41.778

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.5

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построение гистограммы

F hist(L x)

F

L

По виду гистограммы, которая является оценкой теоретической кривой распределения, делаем предположение о нормальном законе распределения.

Соседние файлы в папке маткад
  • #
    06.06.201766.51 Кб20задача 10(1,2,3).xmcd
  • #
    06.06.201737.53 Кб19задача 7(Б,В).xmcd
  • #
    06.06.2017232.32 Кб18кр вариант 7.xmcd
  • #
    06.06.2017619.85 Кб24Лаб-ые.pdf
  • #
    06.06.2017805.69 Кб28Лаб-ые.xmcd
  • #
    06.06.20173.27 Mб38методичка.pdf