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!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!