- •Оглавление
- •Введение
- •1. Программирование задач на языке basic
- •Программирование линейных вычислительных процессов
- •1.1.2. Справочный материал.
- •1.1.5. Вопросы для самопроверки
- •1.2.3. Пример:
- •20 Input “a b “ ; a , b input “a b “ ; a , b
- •1.2.4. Задание к лабораторной работе.
- •Определённые циклы
- •1.3.4. Задания к лабораторной работе.
- •Определённые циклы. Суммирование членов функционального ряда
- •Input “X, m%, h% “ ; X , m% , h%
- •1.4.4. Задания к лабораторной работе.
- •Файлы прямого и последовательного доступа
- •Input “X m h “ ; X , m% , h
- •Программирование итерационных вычислительных процессов
- •10 Input "Введите значения X,r,k,e" ; X,r,k,e
- •1.6.5. Вопросы для самопроверки
- •1.7.5. Вопросы для самопроверки
- •Формирование и обработка одномерных массивов
- •1.8.5. Вопросы для самопроверки
- •Формирование двумерных массивов и выполнение операций с матричными элементами
- •160 Next I
- •160 Next j
- •150 Next j
- •1.9.5. Вопросы для самопроверки
- •Программирование сложных программ с использованием подпрограмм
- •40 Read X( I ) : next I
- •45 Data 1, 2.1, -3, -4.1, 1.7, 1.8, 1.9, 14.2, -5, -4.3, 11.2, 10.8
- •140 Return
- •90 Read X( I ) : next I
- •100 Data 1, 2.1, -3, -4.1, 1.7, 1.8, 1.9, 14.2, -5, -4.3, 11.2, 10.8
- •1.10.5. Вопросы для самопроверки
- •Программирование цепочек текстовых переменных
- •1.11.5. Вопросы для самопроверки
- •Литература к главе 1
- •2.1.5. Вопросы для самопроверки
- •Решение нелинейного уравнения графическим методом
- •2.2.5. Вопросы для самопроверки
- •Решение НелинейноГо уравнениЯ МетодОм простых итераций
- •2.3.5. Вопросы для самопроверки
- •Решение нелинейного уравнения методом касательных
- •2.4.3. Пример.
- •2.4.5. Вопросы для самопроверки
- •Решение систем Нелинейных уравнений графическим методом
- •2.5.5. Вопросы для самопроверки
- •Решение систем Нелинейных уравнений методом пРостых итераЦиЙ
- •2.6.3. Пример.
- •2.6.5. Вопросы для самопроверки
- •Численное интегрирование:метод прямоугольников и трапеций, формула симпсона
- •2.7.5. Вопросы для самопроверки
- •Численное решение обыкновеНноГо дифференциального уравнениЯ МетодОм эЙлера и рунге-кутта
- •2.8.5. Вопросы для самопроверки
- •Численное решение систем обыкновеНнЫх дифференциальных уравнениЙ МетодОм эЙлера
- •3. Математическое моделирование на пэвм
- •3.1. Системы тел сосредоточенными массами
- •3.1.1. Математическое моделирование теплообмена для тел сосредоточенных масс с окружающей средой
- •3.1.2. Собственные колебания
- •Лабораторная работа № 3.1 исследование автономной линейной системы уравнений
- •Лабораторная работа № 3.2 исследование автономной нелинейной системы уравнений
- •Лабораторная работа № 3.3 решение жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений (оду)
- •3.1.3. Математическая модель стабильности позвоночника
- •Результаты численных расчетов
- •3.2. Системы с распределенными параметрами
- •3.2.1. Математическое моделирование процесса переноса частиц
- •3.2.2. Математическое моделирование процесса прерванного посола рыбы
- •Отметим, что критерий устойчивости счета методом прогонки к ошибкам округления выполнен, так как
- •Как следует из рекуррентных соотношений (3.2.32), для начала расчета необходимо иметь значения e1 и w1, которые определяются с помощью левого граничного условия (3.2.23)
- •3.2.3. Моделирование процесса переноса частиц на основе гиперболической системы уравнений
- •3.2.4. Математическое моделирование нестационарного двумерного процесса переноса частиц (теплопереноса)
- •Система разностных уравнений (3.2.45) дополнялась начальными и граничными условиями (3.2.40 – 3.2.44) и решалась методом обыкновенной прогонки попеременно в двух направлениях.
- •3.3. Повышение порядка точности аппроксимации дифференциальных уравнений
- •3.3.1. Повышение порядка точности аппроксимации обыкновенных дифференциальных уравнений
- •3.3.2. Повышение порядка точности аппроксимации дифференциальных уравнений гиперболического типа
- •3.4. Интерполяция функций
- •3.4.1. Линейная интерполяция
- •3.4.2. Квадратичная интерполяция
- •3.4.3. Интерполяционная формула Лагранжа
- •3.4.4. Сплайны
- •3.4.5. Алгоритм решения обратных задач по заданным показателям качества
- •Литература к главе 3
1.11.5. Вопросы для самопроверки
1. Что такое текстовые переменные и как они описываются в БЕЙСИКЕ?
2. Как формируются цепочки текстовых переменных?
3. Объясните, что означает “обнуление” текстовой переменной?
Литература к главе 1
1. Бобарыкин Н.Д. Лабораторный практикум по основам алгоритмизации и программирования: методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Информатика» на алгоритмическом языке Basic для инженерно-технических специальностей / Н.Д. Бобарыкин, В.А. Суроткин.- Калининград: КГТУ, 1998.- 56 с.
2. Волков Е.А. Численные методы / Е.А. Волков. - М.: Наука, 1982.
3. Зельднер Г. QuickBASIC для носорога. “ABF” / Г. Зельднер. - М., 1994 .
4. Информатика. Базовый курс: учеб. пособие / под ред. С.В. Симоновича. - 2-е изд. – СПб.: Питер, 2004. - 639 с.
5. Кергаль Г. Программирование на Бейсике / Г.Кергаль. - М., 1986 .
6. Кириков И.А. Основы алгоритмизации и программирования: методические указания / И.А.Кириков, В.Л. Шипилов. – Калининград, 1984.
7. Практикум по информатике: учеб. пособие/А.А. Землянский, Г.А. Кретова и др.; под ред. А.А. Землянского. – М.: КолосС, 2004. – 384 с.
8. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, 6-е изд. “Инфра М”/ В.Э. Фигурнов. - М., 1995 .
2. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗАДАЧ в СИСТЕМЕ MATH CAD
Операционная система WINDOWS, MS OFFICE, трансляторы
Лабораторная работа № 2.1 (C:\USER\GROUP\NOF\lab1.mcad)
РЕШЕние СИСТЕМ линейных АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ
МЕТОДОМ ОБРАТНОЙ МАТРИЦЫ
2.1.1. Цель работы. Получение практических навыков алгоритмизации и программирования алгоритма решения линейных алгебраических уравнений методом обратной матрицы.
2.2.2. Справочный материал. Запишем систему линейно-независимых алгебраических уравнений, определитель которой не равен нулю, в следующем виде:
A11X1 + A12X2 + … + A1NXN = F1
A21X1 + A22X2 + … + A2NXN = F2 (2.1.1)
……………………………………………
AN1X1 + AN2X2 +… + ANNXN = FN
В том случае, если система уравнений (2.1.1) является линейно-зависимой, определяется ранг матрицы (максимальное число линейно-независимых уравнений), линейно-зависимые уравнения исключаются, а полученная система линейно-независимых алгебраических уравнений решается методом обратной матрицы.
Систему линейных уравнений (2.2.1) запишем в векторном виде:
AX = F , (2.1.2)
г де матрица А и вектор-столбцы Х и F имеют следующий вид:
Систему алгебраических уравнений (2.1.2), записанную в векторном виде слева, умножим на обратную матрицу A
A-1AX = AF, поскольку A-1A =E,
т. е. равно единичной матрице, то решение системы в векторном виде запишется следующим образом:
X = A-1F . (2.1.3)
2.1.3. Пример. Решить методом обратной матрицы следующую систему уравнений:
2Х1 + 3X2 – 4X3 = 6;
5X1 – 2X2 – 3X3 = 2; ( 2.1.4 )
3X1 + 2X2 + 3X3 =3.
Выпишем значения матричных элементов для матрицы А и вектор-столбцов X и F:
; ; .
Программа вычисления корней системы уравнений (2.1.4) методом обратной матрицы, записанная в системе MATH CAD, имеет следующей вид:
.
Далее, проверим равно ли произведение обратной матрицы на матрицу А единичной матрице ( не будет равно в том случае, когда определитель матрицы А равен нулю или близок к нему). Для этого набиваем команды: ”А(-1)*А =“ , в результате имеем следующую запись:
.
Теперь по формуле (2.1.3) вычислим корни исходной системы уравнений (2.1.4):
.
2.1.4. Задание. Для всех вариантов с 1 – 15 студенты самостоятельно выписывают системы линейных уравнений, состоящих из двух и более уравнений, определитель которых не равен нулю, а затем их решают методом обратной матрицы.