Технология выполнения работы
Разработать алгоритм для написания программы в виде блок-схемы.
Написать программу.
Протестировать ее с разными исходными данными.
Содержание отчета
Цель работы, условие задачи
Алгоритм в виде блок-схемы.
Исходный текст программы.
Вводимые данные и результаты.
Фрагменты экрана с диалоговыми окнами Excel.
Результат работы программы должен иметь наглядный вид.
Вопросы для защиты работы
Как описываются массивы переменных?
Сколько операций цикла DO Вы знаете?
Как выглядит оператор цикла FOR?
Указать вид оператора DO, который выполняется, пока условие дает истину.
Указать вид оператора DO, который выполняется, пока условие дает ложь.
Можно ли прервать выполнение оператора FOR принудительно?
Лабораторная работа № 5
Вычисления в Mathcad. Построение графиков функций
Время выполнения – 2 часа.
Цель работы
Научиться выполнять вычисления по формулам в Mathcad, научиться строить графики функций одной переменной.
Задачи лабораторной работы
После выполнения работы студент должен знать и уметь:
знать основные приемы работы в Mathcad;
уметь производить вычисления с использованием математических формул;
уметь строить графики функций одной переменной.
Перечень обеспечивающих средств
Для обеспечения выполнения работы необходимо иметь компьютер с операционной системой MS Windows, установленное приложение РТС Mathcad версии 14 или выше; методические указания по выполнению работы.
Общие теоретические сведения
Программа Mathcad является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты.
Она имеет ту же структуру, что и большинство программ Windows. Сверху вниз располагается заголовок окна, строка меню, панели инструментов и рабочая область документа (рис. 1).
Рисунок 1 – Пользовательский интерфейс Mathcad 14
Для того чтобы выполнить простые расчеты по формуле, необходимо проделать следующее:
определить место в документе, где должно появиться выражение, щелкнув мышью в соответствующей точке документа;
ввести левую часть выражения;
ввести знак равенства < = >.
Пример:
 
Для проведения расчетов потребуется инструмент Калькулятор (рис. 2).
Рисунок 2 – Панель инструмента Калькулятор
Для отображения Калькулятора нужно нажать кнопку с изображением калькулятора на панели Math (рис. 3).
Рисунок 3 – Панель инструментов Math
При расчетах по формулам целесообразно использовать переменные. Для задания значений переменных используется оператор присваивания: знаки двоеточия и равно (:=)
Пример:
a := 5.6 b := 1.8
a + b = 7.4 a – b = 3.8
a · b = 10.08 
 
Для задания математических функций можно использовать инструмент Калькулятор; можно непосредственно набирать названия функций, используя клавиатуру, а можно воспользоваться меню insert / function и вставить необходимую функцию.
Для построения графиков функций необходимо использовать панель Graph (рис. 4).
Рисунок 4 – Панель инструментов Graph
Для того чтобы панель Graph открылась, необходимо щелкнуть мышкой по иконке с изображением графика на панели Math.
Графики функций можно строить следующими двумя способами:
С использованием автовыбора значений интервала построения и шага. В данном случае в качестве аргумента функции необходимо задать переменную, которая ранее не использовалась (рис. 5).
Рисунок 5 – Построение графика функции
Задать в явном виде интервал, на котором будет построен график функции и «шаг», то есть промежуток через который будут вычисляться значения функции.
Задаем значения аргумента r, которые меняются от -2π до 2π с шагом 0.025
r := -2·π , -2·π + 0.025 .. 2·π
Строим графики функций (рис. 6):
Рисунок 6 – Построение графика функции
Замечание: часть формулы (0.025 .. 2π) необходимо набирать с использованием инструмента Range Variable (m .. n), расположенного на панели Мatrix (рис. 7):
Рисунок 7 – Панель инструментов Matrix
Оформление текста и комментариев в Mathcad
Текстовую область можно разместить в любом незанятом месте документа Mathcad. Чтобы до начала ввода указать программе, что требуется создать не формульный, а текстовый регион, достаточно, перед тем как ввести первый символ, нажать клавишу " (двойная кавычка). В результате на месте курсора ввода появится новый текстовый регион, который имеет характерное выделение: 
Курсор принимает при этом вид вертикальной линии красного цвета, которая называется линией ввода текста.
Варианты задания
Задание 1. Вычислить значения указанных функций для заданных значений аргумента x.
Задание 2. Построить графики функций с использованием автовыбора интервала построения и шага.
Задание 3. Построить графики функций на заданном интервале [-10, 10] с указанным шагом h = 0.01.
№
варианта
|
Задание 1
|
Задание 2
|
Задание 3
|
1
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
2
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
3
|
Пусть х = 3.1
|
|
|
4
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
5
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
6
|
Пусть х = -3.5
|
|
|
7
|
Пусть х = 0.5
|
|
|
8
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
9
|
Пусть х = 0.1
|
|
|
10
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
11
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
12
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
13
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
14
|
Пусть х = 3.5
|
|
|
15
|
Пусть х = 0.5
|
|
|
Технология выполнения работы
В данной работе необходимо вычислить значения функций по заданным значениям аргументов, используя инструмент Калькулятор, а так же построить графики функций одной переменной, используя панель Graph.
Содержание отчета
Задание и цель работы.
Выполненные расчеты по формулам.
Графики заданных функций.
Вопросы для защиты работы
Как построить графики нескольких функций в одном окне?
Как изменить интервал на котором построен график функции?
Как набрать текст в Mathcad?
Вычислите:  при х = 1.5
Лабораторная работа № 6
Вычисления в Mathcad. Линейная алгебра
Время выполнения – 4 часа.
Цель работы
Научиться выполнять различные операции с векторами и матрицами; решать системы линейных алгебраических уравнений; научиться строить таблицы значений функции одной и двух аргументов.
Задачи лабораторной работы
После выполнения работы студент должен знать и уметь:
знать основные приемы работы с матрицами и векторами в Mathcad;
уметь решать системы линейных алгебраических уравнений;
уметь строить таблицы значений функции одной и двух аргументов.
Перечень обеспечивающих средств
Для обеспечения выполнения работы необходимо иметь компьютер с операционной системой MS Windows, установленное приложение РТС Mathcad версии 14 или выше; методические указания по выполнению работы.
Общие теоретические сведения
Для работы с матрицами и векторами в Mathcad используется панель Matrix (рис. 1).
Рисунок 1 – Панель инструментов Matrix
Открыть панель Matrix можно, щелкнув мышкой по изображению матрицы на панели инструментов Math (рис. 2):
Рисунок 2 – Панель инструментов Math
Для того чтобы набрать матрицу нужной размерности необходимо щелкнуть мышкой по изображению матрицы на панели Matrix, при этом откроется диалоговое окно (рис. 3):
Рисунок 3 – Диалоговое окно Insert Matrix
В диалоговом окне следует указать количество строк матрицы (Rows) и количество столбцов (Colums) матрицы, затем нажать OK. Далее в открывшемся поле набрать необходимые числа. |
