Задание №10. Обработка экспериментальных данных
Постановка задачи. Имеется две переменные x и y, связанные некоторой функциональной зависимостью , вид которой нам неизвестен. В эту зависимость входят некоторые постоянные и , значения которых нам неизвестны. Для того чтобы найти и , проведен ряд экспериментов, в результате которых получены пар значений x и y. Требуется найти a и b, вычислить расчетные значения функции и построить графики экспериментальной и расчетной зависимости.
В таблице 2 представлены условия, согласно которым необходимо осуществить обработку экспериментальных данных.
Таблица 2 – Условия для обработки экспериментальных данных
Вид зависимости | Формулы для вычисления коэффициентов | Исходные данные | |
x | y | ||
1 | 12,2 | ||
2 | 6,8 | ||
3 | 5,2 | ||
4 | 4,6 | ||
5 | 3,9 | ||
6 | 3,7 | ||
7 | 3,5 | ||
8 | 3,2 |
Выполним с помощью Mathcad обработку экспериментальных данных. Для начала введем исходные данные и формулы для выполнения вычислений, представлено на рисунке 38.
Рисунок 38 – Введенные исходные данные и формулы для выполнения вычислений
По вычисленным данным выведем расчетные значения y и построим два графика: первый – по расчетным данным, второй – по экспериментальным данным. На рисунке 39 представлен результат расчетов и построения графиков.
Рисунок 39 – Результаты расчетов и построения графиков
Задание №11
1. Написать арифметическое выражение на языке программирования Visual Basic
|
|
С помощью операторов языка Visual Basic запишем представленное выше выражение:
F = Exp(-(x ^ 2 + y ^ 2)) * (Cos(x / a) - Sin(y / b)) / (Cos(y / a) ^ 2 + Sin(x / b) ^ 2)
2. Составить блок-схему алгоритма и написать программу вычисления арифметического выражения на языке программирования Visual Basic. Параметры a, b, x и y ввести при помощи текстовых окон.
Построим блок-схему будущей программы, позволяющей выполнить необходимые вычисления. На рисунке 40 представлен результат составления блок-схемы.
Рисунок 40 – Результат составления блок-схемы программы
Реализуем программу с помощью средств среды программирования Visual Basic. Ниже представлен программный код, который был написан для реализации основных функций программы:
Private Sub Command1_Click()
Dim a As Single, b As Single
Dim x As Single, y As Single
Dim F As Single
a = InputBox("Введите a")
b = InputBox("Введите b")
x = InputBox("Введите x")
y = InputBox("Введите y")
F = (Tan(a * x / y) - 1 / Tan(b * y / a)) / (a * x ^ 2 + b * y ^ 2) * Exp(Sqr(a * x) + Sqr(b * y))
Texta.Text = a
Textb.Text = b
Textx.Text = x
Texty.Text = y
TextF.Text = F
End Sub
Запустим программы и выполним вычисления. На рисунке 41 представлены полученные результаты.
Рисунок 41 – Вычисленное значение F
3. Составить блок-схему алгоритма и написать программу, вычисляющую значение выражения, в зависимости от условий
|
|
Построим блок-схему будущей программы, позволяющей выполнить необходимые вычисления. На рисунке 42 представлен результат составления блок-схемы.
Рисунок 42 – Результат составления блок-схемы программы
Реализуем программу с помощью средств среды программирования Visual Basic. Ниже представлен программный код, который был написан для реализации основных функций программы:
Private Sub Command1_Click()
Const pi = 3.14
Dim x As Single, y As Single
x = Textx.Text
If x <= 0 Then
y = Exp(-x)
Else
If (x >= 0) And (x <= 1) Then
y = Cos(x * pi / 2)
Else
y = 0
End If
End If
Texty.Text = y
End Sub
Запустим программы и выполним вычисления. На рисунке 43 представлены полученные результаты.
Рисунок 43 – Вычисленное значение y при разных исходных данных
Задание №12
Напишите программу, вычисляющую значения функции на промежутке [a;b] с шагом h. Значения a,b и h выберите самостоятельно так, чтобы выявить основные особенности поведения функции. В качестве оператора цикла используйте оператор FOR..NEXT. Составьте блок-схему алгоритма.
Построим блок-схему будущей программы, позволяющей выполнить необходимые вычисления. На рисунке 44 представлен результат составления блок-схемы.
|
|
Рисунок 44 – Результат составления блок-схемы программы
Реализуем программу с помощью средств среды программирования Visual Basic. Ниже представлен программный код, который был написан для реализации основных функций программы:
Private Sub Command1_Click()
Const pi = 3.14
Dim a As Single, b As Single, h As Single
Dim x As Single, y As Single
a = Texta.Text
b = Textb.Text
h = Texth.Text
ListRes.Clear
ListRes.AddItem (" x y")
For x = a To b Step h
If x < -0.5 Then
y = 1 + Sin(x + 0.5) ^ 3
Else
If (x >= -0.5) And (x <= 0.5) Then
y = 1
Else
y = 1 + Sin(x - 0.5) ^ 3
End If
End If
ListRes.AddItem (Format(x, "0.00") & " " & Format(y, "0.00"))
Next x
End Sub
Запустим программы и выполним вычисления. На рисунке 45 представлены полученные результаты.
Рисунок 45 – Результаты вычисления значений функций
В результате была создана программа, позволяющая на заданном интервале получить значения функции в соответствии со всеми условиями её вычисления.
Список использованной литературы
1. Бастрон А.А., Охапкина Е.П. Практикум по численным методам в вычислительных средах matlab и mathcad. М.: РГГУ, 2019. - 162 с.;
2. Далингер В.А., Симонженков С.Д. Информатика и математика. Решение уравнений и оптимизация в Mathcad и Maple. Учебник и практикум для СПО. М.: Юрайт, 2020. - 155 с.;
3. МакГрат М. Программирование на Visual Basic. М.: Эксмо, 2017. - 192 с.;
|
|
4. Серогодский В.В., Прокди Р.Г., Финков М.В. Excel 2016. Полное руководство. М.: Наука и техника, 2018. - 416 с.;
5. Уокенбах Д. Excel 2016. Библия пользователя. М.: Вильямс, 2018. - 1040 с.;
6. Черняк А.А., Василец С.И., Черняк Ж.А. Математика для экономистов на базе Mathcad. СПб.: БХВ-Петербург, 2016. - 496 с.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 36; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!