Методичка. Учебное пособие В. М. Лопатин издание второе, стереотипное 1 17
 Скачать 4.33 Mb.
|
|
, специальных символов и т. п. Распространенными и известными среди пользо- вателей являются научные редакторыMatLab, TEX. 4. Издательские системы используются для подготовки больших и слож- ных документов, предназначенных для тиражирования, в том числе полиграфи- ческими способами (книги, альбомы, журналы, газеты). К распространенным из- дательским системам относятся программы MSPublisher, AdobePageMaker. Создание и вставка объектов в текстовом редакторе Среди перечисленных разновидностей редакторов по распространенности на первом месте находятся текстовые процессоры, которые в числе прочих приме- нений используются для создания технических документов: отчетов, техниче- ских заданий, планов, инструкций и т. п. Текстовые процессоры позволяют со- здавать и вставлять в текст характерные для технического документа объекты, такие как таблицы, рисунки, диаграммы, формулы и др. В качестве примера рас- смотрим, как решаются задачи по созданию нетекстовых объектов с помощью редактора MS Word. Пример. Построим таблицу, содержащую данные о расстоянии между Солн- цем и планетами Солнечной системы. По данным, представленным в таблице, построим гистограмму. 1. Для построения таблицы в текстовом редакторе MS Word используем ин- струмент Вставка/Таблицы, выберем вариант таблицы с десятью строками и двумя столбцами. Данные, необходимые для заполнения таблицы, найдем в сети Интернет. 14 / 15 100 2. Рядом с таблицей развернем рамку Надпись (Вставка/Фигуры/Надпись), в которой будем строить гистограмму. 3. После команды Вставка/Диаграмма/Гистограмма откроется окно элек- тронной таблицы Excel для ввода данных, необходимых при построении гисто- граммы. В окне Excel заполним два столбца: первый для названия планет, второй для численных данных о расстоянии. После занесения данных в текстовом ре- дакторе рядом с нашей таблицей появится гистограмма. 4. Останется ввести название гистограммы и обозначение оси (Макет/Назва- ние диаграммы и Название осей). В результате получится изображение, пред- ставленное на рис. 30. Назва- ние планеты Расстоя- ние до Солнца (а.е.) Мерку- рий 0,39 Венера 0,72 Земля 1 Марс 1,52 Юпитер 5,2 Сатурн 9,5 Уран 19,2 Нептун 30 Плутон 39 Другой пример связан с вставкой математической формулы, которые часто используются при создании технических документов и научных текстов. Пример. Введем по центру страницы формулу и ее текущий номер N. ( ) = 2 ∙ Рис. 30. Гистограмма, построенная по табличным данным 15 / 15 101 1. Для ввода формулы создаем таблицу 2*1. В 1-м столбце отступ слева 1,5 см, выравнивание по центру, интервал до и после абзаца 6 пт. Ширина 2-го столбца 1,5 см, выравнивание по правому краю. В 1-й столбец вводим формулу. Открываем Конструктор формул (Вставка/Формула/Вставить новую формулу) и собираем структуру формулы. Во 2-й столбец вводим номер формулы N. 2. Заполняем структуру символическими данными с клавиатуры, символы π и «∙» вставляем из набора символов в Конструкторе. Границы таблицы делаем невидимыми. Получаем результат: 𝑓 𝑥 = 𝑛 𝑚 2𝜋𝑘𝑇 ∙ 𝑒 (N) Ряд технических документов связан с созданием и вставкой небольших гра- фических объектов. В качестве примера рассмотрим решение следующей задачи. Пример. Создадим изображение кристаллической решетки оксида меди (рис. 31) с перечнем его физических и химических свойств. ОКСИД МЕДИ Получение: 1. 2CuO + O 2 → 2CuO 2. Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O Физические свойства: ρ = 6,48 г/см 3 t пл = 1335°С Растворимость – 0,15 мг/л H 2 O От темно-коричневого до черного цвета Полупроводник Химические свойства: CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O 1. Используя элементарные фигуры и линии (Вставка/Фигуры), строим кар- кас кристалла. Видимые и невидимые линии в кубе должны отличаться по тол- щине. 2. Круглую заготовку атома кислорода (Вставка/Фигуры/Овал)окрашиваем градиентной заливкой (Формат/Заливка фигуры/Градиент/Темные варианты/ Из центра). 𝑓 𝑥 = 𝑛 ∙ (N) Рис. 31. Кубическая кристал- лическая решетка 1 / 17 102 3. Копируем заготовку и размещаем атомы кислорода в вершинах кубической структуры и в ее центре. 4. Отрезками тонких линий соединяем центр куба с его четырьмя вершинами. В середине каждого отрезка помещаем изображение атома меди. 5. Создаем заготовку для надписей. Вводим название химического элемента атома в рамку Надпись (Вставка/Фигуры/Надпись), отказываемся от Контура и Заливки рамки (Формат/ Контур фигуры/Нет контура и Заливка фигуры/Нет заливки). Копируем рамку и расставляем надписи вблизи каждого атома. 6. Обводим прямоугольной рамкой и выделяем все созданные графические элементы (Главная/Выделить/Выбор объектов) и группируем их в единый объ- ект (Формат/Группировать). 7. Смещаем созданное изображение в левую часть листа, рядом с ним разво- рачиваем рамку Надпись и вводим в эту рамку перечень физических и химиче- ских свойств. Электронные таблицы Электронными таблицами,илитабличнымипроцессорами, называ- ютсякомпьютерные программы, предназначенные для хранения и обработки численных данных, представленных в табличном виде. Электронные таблицы являются универсальными средствами для автоматиза- ции расчетов, они позволяют существенно уменьшить затраты времени на вычис- лительную работу. Электронные таблицы можно назвать также программными средствами, предназначенными для управления численными массивами данных. До появления компьютеров таблицы составлялись вручную или печатались на механической машинке. Математические расчеты производились отдельно, результаты расчетов вставлялись в таблицу в готовом виде. Все ручные операции по расчету и выводу данных отличались высокой трудоемкостью. В 1981 г. фирмой VisiCorporation была выпущена первая электронная таблица с названием VisiCalc. С этого момента началось развитие электронных таблиц как самостоятельного вида программного обеспечения. Опыт эксплуатации специализированной программы, выполняющей опера- ции с табличными данными, оказался востребованным. В 1980-х гг. электронные таблицы уже разрабатывали многие фирмы, а уже в 1990-х гг. программный про- дукт был значительно усовершенствован целым рядом дополнительных функ- ций. С тех пор электронные таблицы заняли одно из первых мест в деловом про- граммном обеспечении, они входят в интегрированные пакеты программ в каче- стве обязательного приложения. Среди электронных таблиц наибольшее распространение получил табличный процессор Exсel, который разработан фирмой Microsoft и входит в состав про- граммного пакетаMSOffice, а также электронная таблица Calc, входящая в со- став программного пакета OpenOffice. Позже наряду с электронными таблицами универсального назначения стали появляться специализированные программы, предназначенные для выполнения расчетов в рамках отдельного вида деятельно- сти, например бухгалтерского учета. 2 / 17 103 Области применения электронных таблиц чаще всего связаны с финансовыми и техническими расчетами: − бухгалтерский учет – подготовка отчетных финансовых документов на предприятиях на основе специализированной электронной таблицы; − банковский учет – взаиморасчеты с клиентами и подведение итогов дея- тельности; − проектно-сметные работы – формирование сметных ведомостей, рас- чет конструкций в строительстве; − инженерно-технические расчеты – выполнение технических расчетов в процессе разработки и производства изделий; − научные исследования – статистическая обработка результатов измере- ний; − обработка больших массивов данных в метеорологии, экологии, эко- номике и др. Использование электронных таблиц зачастую позволяет решать расчетные за- дачи без разработки алгоритма и отладки программы, что значительно упрощает процесс решения. Вместо создания программы в таблицу вписываются исходные данные и математические формулы, которые обеспечивают быстрое получение результата. Если при решении задачи формула используется многократно, то электронная таблица позволяет скопировать формулу в другие ячейки и получить автоматический пересчет результатов с новыми данными. Возможность копиро- вания формулы является принципиальным отличием электронных таблиц. Разнообразие функций и способов программной обработки в электронных таблицах обеспечивают широкий спектр операций с данными, в том числе: − расчет и сравнительный анализ численных данных; − использование нескольких категорий функций; − создание файла из тематически связанных таблиц; − создание математических моделей и расчет их эффективности; − статистическую обработку массивов данных; − построение диаграмм различного вида; − определение вида математической зависимости и прогнозирование ожида- емых результатов; − создание и обработку баз данных; − выполнение операций с логическими функциями; − вывод результатов на печать и др. Перечисленные операции свидетельствуют о широких функциональных воз- можностях электронных таблиц в части решения математических и логических задач. Более детально возможности электронной таблицы можно изучить на при- мере Excel – программы-приложения ОС Windows. Excel – одна из самых популярных электронных таблиц. Файлы, созданные в программе Excel, имеют расширение .xls и могут копироваться через буфер об- мена в рамках программного пакета MS Office. 3 / 17 104 Каждый документ табличного процессора Excel называют Книгой, которая состоит из рабочихлистов. На каждом рабочем листе расположена электронная таблица. Электронная таблица состоит из столбцов и строк. Столбцы помечаются латинскими буквами от А до Z и комбинациями букв АА, АВ и т. д. Строки пронумерованы целыми числами, общего количества строк достаточно для со- здания больших объемов данных. Элемент, находящийся на пересечении столбца и строки, называется ячейкой. Ячейка, с которой выполняется работа, называется активной. Активная ячейка выделяется жирной прямоугольной рамкой. В правом нижнем углу рамки расположена крупная точка квадратной формы, которая называется маркером заполнения. Протягивание маркера заполнения с помощью мыши приводит к копированию данных активной ячейки в другие рядом расположенные ячейки. Каждая ячейка имеет следующие характеристики. 1. Адрес– состоит из названия столбца и номера строки, например С3. При перемещении или сдвиге ячейки с помощью маркера заполнения Exсel автома- тически меняет номера столбцов и строк в зависимости от количества столбцов или строк, на которые произошел сдвиг. Адрес ячейки, который изменяется при сдвиге, называют относительным. Если после перемещения формулы необходимо оставить в ней прежние ад- реса ячеек, то относительные адреса ячеек в формуле меняют на абсолютные. Для замены или фиксирования адреса используют символ $, который размещают перед номером столбца и строки. Так, относительный адрес С3 после фиксиро- вания приобретает вид $C$3. Для быстрого перехода к фиксированному адресу используют клавишу F4. При перемещении по таблице фиксированные адреса в формулах не меняются. 2. Содержимое – вносится в ячейку в следующих видах: − число – целое, дробное или дробное с плавающей запятой; при внесении больших или очень малых чисел форма записи числа может измениться, напри- мер число 1,2 ∙10 10 Excel запишет в виде 1,2E+10; − текст– вносится и может изменять внешний вид путем использования эле- ментов форматирования, которые аналогичны элементам текстового редактора; − формула – запись формулы начинается со знака «=»; вводить формулу можно с помощью кнопки Вставить функцию или путем написания названия функции в Строке формул; в первом случае следует заполнять диалоговое окно для каждой функции, а во втором – написать первые символы и далее использо- вать подсказку, которую выводит программа. 3. Изображение–разное представлениеодного и того же числа в зависимо- сти от выбранного формата, например формата даты, процента, или денежный. Формат числа связан с единицей измерения численной величины, которую до- бавляет пользователь. 4. Форматячейки – включает параметры внешнего оформления, в частно- сти, формат чисел, шрифт, цвет символов, вид рамки, цвет фона и др. 5. Имя – присваивается ячейке и используется для ссылок в формулах. 4 / 17 105 6. Примечание – сопроводительный текст, расположенный в рамке рядом с ячейкой, отмеченной красным треугольником в правом верхнем углу ячейки. Прямоугольная двумерная область таблицы, состоящая из нескольких ячеек, называетсяблоком,или диапазоном, ячеек. Блок задается адресами верхней ле- вой и правой нижней ячеек блока, перечисленными через двоеточие. Блок B2:D5, например, содержит 12 ячеек. Одинаковый блок ячеек, выбранный на разных ра- бочих листах, называется трехмерным блоком или диапазоном. Трехмерные блоки используются для одновременного открытия нескольких листов и внесе- ния изменений на всех открытых листах одновременно. Табличный процессор Excel содержит более 400 встроенных функций, кото- рые разбиты на 11 категорий. Ввод функций осуществляется по определенным правилам, при вводе функции с нарушением принятых правил возникают ошибки. Типичные ошибки пользователя программа регистрирует и выдает со- общение о виде ошибки. Сведения об ошибке выводятся в форме короткого слова. #ИМЯ? – допущена ошибка в отображении имени функции или имени аргу- мента, например вместо функции =sin(A1) написано =cin(A1). #ЧИСЛО! – отображается в том случае, если в качестве числового аргумента используется неприемлемый аргумент. Например, расчет =КОРЕНЬ (А1) при А1= – 2 невозможен. #ЗНАЧ! – отображается тогда, когда используется недопустимый тип значе- ний аргумента, например формула =2*А1 при А1=х. #ДЕЛ/0! – деление на 0 невозможно, например =2/А1 при А1=0 или А1 – пу- стая ячейка. #ССЫЛКА! –ссылка на ячейку недействительна, например, когда использу- емая в вычислениях ячейка была удалена. Обработка данных в электронных таблицах Рассмотрим особенности обработки данных в электронной таблице Excel с использованием функций различных категорий. Математические функции Название функции представлено в виде сокращенного набора символов, по- сле которых в скобках следует перечень аргументов. В качестве примера рас- смотрим некоторые функции из категории математических функций. СЛЧИС() – генерирует случайное 17-разрядное число в интервале от 0 до 1. Клавиша F9 – генерация нового случайного числа. Копированием через маркер заполнения можно получить множество случайных чисел. СЛЧИС() относится к категории функций, не имеющих аргумента. В соответствии с принятым форма- том при записи такой функции сохраняются скобки, не содержащие аргумента. СЛУЧМЕЖДУ (нижняя граница; верхняя граница) – генерирует случайное число между двумя заданными числами – верхней и нижней границей. Клавиша F9 – генерация нового случайного числа в заданном интервале. Копированием 5 / 17 106 через маркер заполнения можно получить множество случайных чисел в этом же интервале. ОКРУГЛ_(число;_число___разрядов)_–_округляет_выбранное_число_до_задан-_ного_количества_разрядов_после_запятой._ОТБР'>ОКРУГЛ (число; число _ разрядов) – округляет выбранное число до задан- ного количества разрядов после запятой. ОТБР (число; число _ разрядов) – оставляет заданное число разрядов после запятой. Разницу между функциями ОКРУГЛ и ОТБР можно показать на округлении числа π, которое в Excel определяется как функция ПИ(). Значение π является константой (π = 3,141592…). ОКРУГЛ ( ПИ(),4) = 3,1416 ОТБР ( ПИ(),4) = 3,1415 Логические функции В алгебре логики логические функции принято обозначать словами есте- ственного языка или специальными символами. В электронных таблицах приня- тые обозначения сохраняются и дополняются возможностью проведения логи- ческих расчетов. К категории логических относятся функции, представленные в табл. 30. Таблица 30 Логические функции в программе Excel Наименование Определение И принимает значение ИСТИНА, если все аргументы ис- тинны ИЛИ принимает значение ИСТИНА, если хотя бы один аргу- мент равен истине, и значение ЛОЖЬ, если все аргу- менты ложны НЕ производит замену значения ИСТИНА на ЛОЖЬ и значе- ния ЛОЖЬ на ИСТИНА ЕСЛИ выполняет логическую проверку и выбирает одно из двух возможных действий Каждая из логических функций имеет аргументы, которые отражаются в скобках, следующих за названием. Например, функция И с аргументами записы- вается в виде И (логическое значение 1; логическое значение 2; …). При расчетах вместо логических значений вставляются адреса конкретных ячеек, в которых находятся эти значения. Расчетное значение функции И можно записать так: =И(А1;В4). Используя расчетные значения логических функций, можно соста- вить таблицу истинности для основных логических операций (табл. 31). 6 / 17 107 Таблица 31 Значения логических функций аргументов X и Y X Y X И Y X ИЛИ Y НЕ X И Y НЕ X ИЛИ Y 1 1 ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ ЛОЖЬ 1 0 ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ 0 1 ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА ЛОЖЬ 0 0 ЛОЖЬ ЛОЖЬ ИСТИНА ИСТИНА Логическую функцию ЕСЛИ можно использовать для отбора чисел, значения которых меньше некоторого порогового. В табл. 32 в качестве примера показано, каким образом можно отобрать числа, значения которых меньше 40. Таблица 32 Выделение чисел с превышением порогового значения А В 1 55 =ЕСЛИ(А1>40; «Превышение порога»;А1) 2 38 =ЕСЛИ(А2>40; «Превышение порога»;А2) После выполнения расчета в ячейке В1 будет записано «Превышение по- рога», а в ячейке В2 – число 38. Функции обработки текста При обработке текстовых данных можно использовать оператор & (ampersand), который аналогичен союзу И. Этот оператор может использоваться для объединения последовательности текстовых символов. В табл. 33 показано, каким образом можно разрозненное по ячейкам полное имя представить в одной ячейке. Таблица 33 Объединение текстовых символов в одной ячейке А B C D 1 Ф И О =A1&B1&C1 |