(()Лабораторная работа № 11
Тема: «Табличный процессор Excel. Массивы. Вычисление сложных выражений. Метод Крамера»
Цель работы: сформировать умение вычислять сложные выражения, решать систему линейных уравнений с помощью метода Крамера.
Основные понятия:
Функция ТРАНСП ( )преобразует вертикальный диапазон ячеек в горизонтальный, и наоборот. Транспонирование массива заключается в том, что первая строка массива становится первым столбцом нового массива, вторая строка массива становится вторым столбцом нового массива и так далее. Упражнение 1. В качестве применения использования формулы массива приведем расчет цен группы товаров с учетом НДС (налог на добавленную стоимость).
![](63580_html_4f9c0b86.png)
В диапазоне В2:В4 даны цены группы товаров без учета НДС. Необходимо найти цену каждого товара с учетом НДС (который будем полагать равным 25%). Таким образом, необходимо умножить массив элементов В2:В4 на 125%. Результат надо разместить в ячейках диапазона С2:С4. Упражнение__2._Вычисление_функции,_зависящей_от_элементов_массива.'>Упражнение 2. Вычисление функции, зависящей от элементов массива. Пусть в диапазоне А6:В7 имеется некоторый массив данных (введите свои значения). Требуется найти массив, элементы которого равны значениям функции от соответствующих элементов искомого массива в ячейки D6:E7. Упражнение 3. Вычислить транспонированную матрицы AT к матрице А
| A
| B
| C
| D
| E
| F
| G
| H
| I
| 9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 10
|
| 2
| 3
| 5
|
|
|
|
|
| 11
| A=
| 5
| 2
| 7
|
| AT=
|
|
|
| 12
|
| 4
| 2
| 1
|
|
|
|
|
| Введите следующие значения матриц:
лДля вычисления транспонированной матрицы выделите диапазон G10:I12
В строке формулы через введите следующую формулу =ТРАНСП(B10:D12)
Упражнение 4. Вычисление сложных выражений.
![](63580_html_m146dad9b.gif)
где – вектор из компонентов, и – матрицы размерности , причем, , и , , . ![](63580_html_m561f1c76.gif)
Введите данные как в рисунке.
Д ля решения этой задачи нам потребуется функция рабочего листа (SUM), которая суммирует все числа из диапазона ячеек.
Введите в ячейку следующую формулу:
![](63580_html_m5676866f.png)
Завершите ввод нажатием комбинации клавиш Ctrl + Shift + Enter.
Этот же результат можно получите, введя в ячейку D6 простую формулу:
.
Упражнение 5. Решение системы линейных уравнений Методом Крамера
Дана линейная система , где – матрица коэффициентов, – столбец (вектор) свободных членов, – столбец (вектор) неизвестных.
По методу Крамера вычисляется по формуле , где - определители матрицы , - определитель исходной матрицы т.е матрицы А. получается из матрицы A заменой i-того столбца столбцом "b"-свободных членов. Это определяет метод реализации алгоритма в Excel.
Например, нужно решить систему линейных уравнений с 3 неизвестными, с коэффициентами и с правой частью .
Вводим матрицы A, b, затем копируем матрицу A три раза (начальная заготовка для матрицы ) рис.1.
-
| B
| C
| D
| E
| F
| G
| H
| I
| J
| 2
|
| 4
| 8
| 1
|
|
|
|
| 510 000
| 3
| A
| 1
| 2
| 1
|
| Det(A)=
|
| В
| 180 000
| 4
|
| 1
| 5
| 4
|
|
|
|
| 480 000
| 5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 6
|
| 4
| 8
| 1
|
|
|
|
|
| 7
| A1
| 1
| 2
| 1
|
| Det(A1)=
|
| X1=
|
| 8
|
| 1
| 5
| 4
|
|
|
|
|
| 9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 10
|
| 4
| 8
| 1
|
|
|
|
|
| 11
| A2
| 1
| 2
| 1
|
| Det(A2)=
|
| X2=
|
| 12
|
| 1
| 5
| 4
|
|
|
|
|
| 13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 14
|
| 4
| 8
| 1
|
|
|
|
|
| 15
| A3
| 1
| 2
| 1
|
| Det(A3)=
|
| X3=
|
| 16
|
| 1
| 5
| 4
|
|
|
|
|
| 17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Рис. 1
Затем копируем столбец b и вставляем его в А1 в 1 столбец, в А2 во 2 столбец, в А3 - в 3 столбец
Вычислите определители полученных матриц в ячейки Н7, Н11, Н15.
После определения определителей матриц А1, А2, А3 легко можно получить Х1 по формуле , и так для Х2, Х3
Задания для самостоятельной работы:
1. Решить системы линейных уравнений а) Методом Крамера
2. Вычислите б) квадратичную форму . Таблица 1.
№
| Задание № 1
| Матрица ![](63580_html_17e302eb.gif)
|
![](63580_html_m66b4120c.gif)
|
![](63580_html_m14eb960f.gif)
|
| №
| Задание №1
| Матрица ![](63580_html_17e302eb.gif)
|
![](63580_html_m66b4120c.gif)
|
![](63580_html_m14eb960f.gif)
| 1
| а)![](63580_html_m516f0b4d.gif)
б) ![](63580_html_1cce49da.gif)
|
![](63580_html_m25eb9c4e.gif)
|
![](63580_html_6f037557.gif)
|
![](63580_html_4d7406ab.gif)
|
| 4
| а) ![](63580_html_m516f0b4d.gif)
б) ![](63580_html_1a6e9672.gif)
|
![](63580_html_m48fcc22c.gif)
|
![](63580_html_m2f16cc9a.gif)
|
![](63580_html_m65f43c32.gif)
| 2
| а) ![](63580_html_m516f0b4d.gif)
б)![](63580_html_m21be1e9e.gif)
|
![](63580_html_m27443d9f.gif)
|
![](63580_html_m3eeb37dd.gif)
|
![](63580_html_1c80863b.gif)
|
| 5
| а) ![](63580_html_m516f0b4d.gif)
б) ![](63580_html_m74a861dc.gif)
|
![](63580_html_m4c3a22c4.gif)
|
![](63580_html_m4b4586c0.gif)
|
![](63580_html_7f89bf4.gif)
| 3
| а) ![](63580_html_m516f0b4d.gif)
бв) ![](63580_html_4df02125.gif)
|
![](63580_html_m56be8985.gif)
|
![](63580_html_686638a6.gif)
|
![](63580_html_m65f43c32.gif)
|
|
|
|
|
|
|
3. Найдите значение сложных выражений , где а, x, y – вектор из n компонентов, и – матрица размерности .
Таблица 2.
№
| Выражения ![](63580_html_197f80a3.gif)
| Вектор а, x, y
| Матрица ,![](63580_html_146c5af5.gif)
| 1
|
![](63580_html_104e70f7.gif)
|
![](63580_html_m61070983.gif)
|
![](63580_html_3947b97f.gif)
| 2
|
![](63580_html_m47d3d347.gif)
|
![](63580_html_m491c1af9.gif)
|
![](63580_html_1e2813d2.gif)
| 3
|
![](63580_html_m4a019c8c.gif)
|
![](63580_html_m53a8849d.gif)
![](63580_html_5851d235.gif)
|
![](63580_html_3947b97f.gif)
| 4
|
![](63580_html_1c52ca78.gif)
|
![](63580_html_m491c1af9.gif)
|
![](63580_html_73790463.gif)
| 5
|
![](63580_html_mdc273e5.gif)
|
![](63580_html_4eb51da.gif)
|
![](63580_html_73790463.gif)
|
Контрольные вопросы:
Что значит транспонировать матрицу?
С помощью каких функций сумм вычисляются сложные выражения?
В чем заключается метод Крамера?
При каком условии система линейных уравнений имеет решение?
Что выполняет функция СУММКВ?
|