Тема-3-5. Основы работы с математическими пакетами (MathCad)
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 379 0.0625 ans = 0.2500 ans = 0.5625 ans = 1 >> Оператор continue передает управление в следующую итерацию цикла, пропуская операторы, которые записаны за ним, причем во вложенном цикле он передает управление на следующую итерацию основного цикла. Оператор break может использоваться для досрочного прерывания выполнения цикла. Как только он встречается в программе, цикл прерывается. Возможны вложенные циклы, например: Пример_5_3_5_4 % for i=1:3 for j=l:3 A(i.j)=i+j; end end В результате выполнения этого цикла (файл Пример_4_3_5_4.m) формируется матрица А: Пример 5.3.5-4 >> Пример4-3-12 %%% >>А А = 2 3 4 3 4 5 4 5 6 >> Следует отметить, что формирование матриц с помощью оператора : (двоеточие) обычно занимает намного меньше времени, чем с помощью цикла. Однако применение цикла нередко оказывается более наглядным и понятным. MatLab допускает использование в качестве переменной цикла массива А размера т х п. При этом цикл выполняется столько раз, сколько столбцов в массиве А, и на каждом шаге переменная var представляет собой вектор, соответствующий текущему столбцу массива А: Пример 5.3.5-5 » А=[1 2 3:4 5 6] А = 1 2 3 4 5 6 » for var=A; var, end var = 1 4 var = 2 5 var= 3 6 >> Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 380 Оператор цикла - while...end. Оператор цикл типа while выполняется до тех пор, пока выполняется Условие: while Условие Инструкции end Пример_5_3_5_6 % % x=[-1:0.01:1]; y=exp(x); plot(x,y) grid on title('Экспоненциальная функция') Пример 5.3.5-6 %При вызове quadeq из командной строки используйте квадратные скобки для указания %переменных, в которые будут занесены значения корней: >> [r1,r2]=quadeq(1,3,2) r1 = -1 r2 = -2 >> Досрочное завершение циклов реализуется с помощью операторов break или continue. Оператор множественного выбора - switch. Для осуществления множественного выбора (или ветвления) используется конструкция с переключателем типа switch: switch switch_Bыражение case саsе_Выражение Список_инструкций case {саsе_Выражение1, саsе_выражение2, саsе_ВыражениеЗ....} Список_инструкций otherwise. Список_инструкций end Если выражение после заголовка switch имеет значение одного из выражений саsе_Выражение..., то выполняется блок операторов case, в противном случае — список инструкций после оператора otherwise. При выполнении блока case исполняются те списки инструкций, для которых саsе_Выражение совпадает со switch_Bыpaжением. Обратите внимание на то, что саsе_Выражение может быть числом, константой, переменной, вектором ячеек или даже строчной переменной. В последнем случае оператор case истинен, если функция strcmp(значение, выражение) возвращает логическое значение «истинa». Поясним применение оператора switch на примере m -файла Пример_5_3_5_7.m: Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 381 Пример_5_3_5_7 %Пример 5-3.4-7 switch van case {1,2,3} disp('Первый квартал') case {4,5,6} disp('Второй квартал') case {7,8,9} disp('Третий квартал') case {10.11,12} disp('Четвертый квартал') otherwise disp('Ошибка в задании') end Эта программа в ответ на значения переменной van – номера месяца – вычисляет, к какому кварталу относится заданный месяц, и выводит соответствующее сообщение: Пример 5.3.5-8 >> var=2; swl Первый квартал >>var=4;swl Второй квартал >> var=7:swl Третий квартал >> var=12;swl Четвертый квартал >var=-l;swl Ошибка в задании >> Для остановки программы используется оператор pause . Он используется в следующих формах: ∂ pause — останавливает вычисления до нажатия любой клавиши; ∂ pause(N) — останавливает вычисления на N секунд; ∂ pause on — включает режим отработки пауз; ∂ pause off — выключает режим отработки пауз. Следующий пример поясняет применение команды pause: Пример_5_3_5_9 %Пример 5.3.4-9 for i=1:20; х =rand(1,40); у =rand(1,40); z = sin(x.*y); tri = delaunay(x.y); trisurf(tri,x,y,z) pause; end Команда pause обеспечивает показ 20 рисунков - построений трехмерных поверхностей из треугольных окрашенных областей со случайными параметрами. Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 382 3.5.4. Контрольные вопросы по теме «Основы работы с математическим пакетом MathCad» 1. Какие основные элементы размещены на экране рабочего окна? 2. Как создать новый документ Mathcad? 3. Каким образом в поле рабочего окна открыть панель Математика? 4. Что входит в состав алфавита входного языка? 5. Какие форматы представления чисел используются в пакете Mathcad? 6. Какие числовые константы имеет пакет Mathcad? 7. Как образуются имена переменных? 8. Что такое встроенная функция? 9. Что такое оператор присваивания и как его вставить в документ? 10. Какое назначение имеет в Mathcad символ = ? 11. Что такое дискретная переменная и как ее задать? 12. Как в Mathcad задать функцию пользователя? 13. Какова последовательность действий для получения таблицы значений функции? 14. Как изменить формат результата? 15. Где расположен шаблон матрицы? 16. Как ввести индекс элементу вектора? 17. Какая встроенная функция позволяет изменить нижнюю границу индекса вектора? 18. Какие арифметические действия можно производить с матрицами? 19. Что требуется ввести, чтобы получить обратную матрицу? 20. Как вычислить определитель матрицы? 21. Можно ли сразу после создания документа начать работу в формульном редакторе? 22. Что такое курсор ввода? 23. Что такое местозаполнитель? 24. Каким образом можно перемещаться между местозаполнителями? 25. Какие действия требуется выполнить, чтобы ввести показатель степени? 26. Как вставить шаблон панели Математика в вводимую формулу? 27. Как выделить часть формулы? 28. Как удалить часть формулы? 29. Как произвести вставку оператора в определенное место формулы? 30. Как ввести в документ текстовый объект? 31. Какие существуют способы выбора шаблона графика? 32. В чем заключается процедура построения графика от одной переменной? 33. Каким образом построить на одном шаблоне два и более графика? 34. Для чего при построении графика требуется использовать дискретную переменную? 35. Как вызывается окно форматирования графика? 36. Какие параметры можно установить с помощью окна форматирования? 37. В чем заключается процедура построения графика поверхности? 38. Можно ли в одном шаблоне построить графики нескольких двумерных функций? 39. В чем заключается процедура построения графика трехмерной диаграммы? 40. Каким образом можно обеспечить вращение трехмерного графика? 41. В чем заключается процедура построения контурного графика? 42. Что такое оператор символьного вывода и на какой панели расположена соответствующая ему кнопка? 43. Какова последовательность действий при разложении функции на множители? 44. Какие средства символьного процессора позволяют упростить математическое выражение? Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 383 45. С помощью какого ключевого слова происходить разложение выражения на простые множители? 46. Какой символьный оператор позволяет привести подобные слагаемые? 47. Какую последовательность действий требуется выполнить, чтобы определить полиномиальные коэффициенты заданного выражения? 48. Какая панель инструментов предназначена в Mathcad для решения задач математического анализа? 49. Что требуется ввести для того, чтобы получить числовое значение конечной суммы ряда i x , если i=1, 2, …10? 50. Какой символ позволяет произвести символьные вычисления бесконечных сумм или бесконечных произведений рядов? 51. Какие средства символьного процессора позволяют вычислять пределы? 52. Что требуется ввести для вычисления значения производной в точке? 53. Как получить аналитическое выражение производной для заданной функции? 54. Как ввести в формулу шаблон определенного интеграла? 55. Как произвести аналитическое вычисление неопределенного интеграла? 56. Можно ли средствами Mathcad проводить вычисления кратных интегралов? 57. Каким образом в текущий документ Mathcad произвести вставку из другого документа? 58. Что требуется выполнить, чтобы некоторую область документа Mathcad экспортировать в другое приложение? 59. Как изменить размеры некоторой области документа? 60. Что требуется выполнить, чтобы изменить цвет выделенной области документа? 61. Что требуется подготовить, чтобы при копировании объекта Mathcad в документ Word он зафиксировался в нужном месте? 62. Что такое текстовый регион и как его задать? 63. Как с использованием элементов панели Форматирования можно произвести форматирование фрагмента текста? 64. Как перед печатью документа произвести его просмотр? 65. Как произвести установки опций страницы с использованием команды меню Файл? 66. Как при печати документа установить количество нужных экземпляров? Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 384 3.5.5. Контрольные вопросы по теме «Основы работы с математическим пакетом MatLab» Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 385 3.5.6.Тестовые задания по теме «Основы работы с математическим пакетом MathCad» 1. Система MathCad является 1) универсальной математической системой 2) текстовым редактором 3) алгоритмическим языком программирования 4) системой работы с базами данных 2. К аналогам системы MathCad не относится 1) Basic 2) MatLAB 3) Mathematica 4) Maple 3. Панель Математика содержит 1) кнопки с палитрами часто используемых математических обозначений 2) кнопки с математическими действиями 3) списки математических функций 4) кнопки для программирования функций 4. Символом := в MathCad обозначается 1) присваивание 2) равенство 3) приближение 4) описание 5. Операция присваивания в документе MathCad имеет вид: 1) a:=5 2) a=5 3) a; 5 4) a:5 6. При вводе символа присваивания с клавиатуры, следует ввести 1) двоеточие 2) точку с запятой 3) пробел 4) знак равенства 7. Чтобы изменить формат результата нужно 1) изменить количество знаков в окне Формат результата 2) добавить к результату ноль 3) изменить точность вычислений 4) ввести исходные данные с большей точностью 8. Перед вводом нижнего индекса элемента вектора следует нажать клавишу 1) [ 2) Shift 3) Alt 4) Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 386 9. Дискретная переменная позволяет 1) задать переменной ряд чисел, выстроенных в порядке возрастания с равным шагом 2) задать переменной интервал изменения 3) изменить значение переменной на единицу 4) в списке нет правильного ответа 10. Встроенные функции, расположенные на палитре Калькулятор вводятся в документ 1) щелчком мыши по имени функции 2) только вводом имени функции с клавиатуры 3) выделением имени функции на палитре Калькулятор 4) в списке нет правильного ответа 11. Если при задании дискретной переменной шаг опущен, то 1) шаг считается равным 1 2) 3) шаг считается равным 0 4) шаг считается равным 0.5 5) Сообщение об ошибке 12. Числовая константа TOL предназначена для 1) задания точности при приближенных вычислениях* 2) задания количества знаков при выводе результата 3) задания точности исходных данных 4) задания количества выводимых результатов 13. Чтобы получить таблицу значений функции f(x) в заданном дискретной переменной диапазоне следует ввести 1) f(x) = 2) f(x):= 3) f(x) и нажать клавишу TAB 4) f(x) ? 14. Функцию пользователя 1) нужно описать до ее первого применения * 2) можно описать в любом месте документа 3) можно не описывать 4) в списке нет правильного ответа 15. Чтобы получить таблицу значений функции 2 ) ( x x y < , для которой значения х заданы дискретной переменной, надо ввести 1) y(x)= 2) y(x):= 3) 2 ) ( x x y < 4) В списке нет правильного ответа Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 387 16. Курсор ввода отмечен 1) красным крестиком 2) горизонтальной линией красного цвета 3) красной вертикальной линией 4) в списке нет правильного ответа 17. Местозаполнитель символа это 1) черный прямоугольник, в который согласно формату должен быть введен символ 2) черная прямоугольная рамка, в которую модно ввести формулу 3) красный прямоугольник, в котором выводится сообщение об ошибке 4) в списке нет правильного ответа 18. Для перехода от одного местозаполнителя к другому можно использовать клавишу 1) TAB 2) HOME 3) END 4) в списке нет правильного ответа 19. Чтобы удалить часть формулы надо 1) выделить эту часть и нажать клавишу Del 2) нажить клавишу Del 3) нажить клавишу Backspace 4) В списке нет правильного ответа 20. Для начала ввода текста непосредственно в вычислительную область следует ввести 1) символ ” 2) символ / 3) символ \ 4) символ ? 21. В месте, отмеченном курсором, шаблон графика появляется посредством 1) щелчка мыши по соответствующему шаблону на панели График 2) перетаскивания мышью шаблона графика 3) двойного щелчка по месту, отмеченному курсором 4) в списке нет правильного ответа 22. Если при построении графика аргумент функции не описан, то 1) по умолчанию график будет построен в диапазоне от -10 до 10 с шагом 1 2) по умолчанию график будет построен в диапазоне от -1 до 1 с шагом 0.1 3) появится сообщение об ошибке 4) в списке нет правильного ответа 23. При построении в одном шаблоне 2-х и более графиков имена функций вводятся 1) через запятую 2) через двоеточие 3) через пробел 4) в списке нет правильного ответа Тема 3.5. Основы работы с математическими пакетами Страница 388 24. Чтобы удалить график надо 1) активизировать его щелчком мыши и нажать клавишу Del 2) нажать клавишу Del 3) выделить график с помощью мыши 4) в списке нет правильного ответа 25. Чтобы изменить графику цвет, символ или толщину линии в окне Форматирования графика используется вкладка 1) Traces 2) X-Y Axes 3) Labels 4) Defaults 26. Символ “->” (стрелка) предназначен 1) для проведения символьных исчислений 2) для ввода комментарий 3) для аналитического преобразования функции 4) для вычисления функции 27. Ключевое слово simplify используется 1) при упрощении выражений 2) при разложении выражения на множители 3) при приведении подобных слагаемых 4) в списке нет правильного ответа 28. Ключевое слово factor используется 1) при разложении выражения на множители 2) при упрощении выражений 3) при приведении подобных слагаемых 4) в списке нет правильного ответа 29. Ключевое слово parfrac используется 1) при определении полиномиальных коэффициентов 2) при упрощении выражений 3) при приведении подобных слагаемых 4) в списке нет правильного ответа 30. Ключевое слово collect используется 1) при приведении подобных слагаемых 2) при определении полиномиальных коэффициентов 3) при упрощении выражений 4) в списке нет правильного ответа 31. Для аналитического решения задач математического анализа предназначена панель 1) Математика 2) Форматирование 3) Стандартная 4) Калькулятор |