Методика выполнения работы

 

 

1. Создайте новую рабочую книгу (кнопка Создать на стандартной панели инструментов или меню Файл команда Создать как).

2. Переименуйте текущий рабочий лист (дважды щелкните на ярлыке текущего рабочего листа и переименуйте его).

3. Добавьте еще один рабочий лист в рабочую книгу (щелкните правой кнопкой мыши на ярлыке листа и в контекстном меню выберите команду Добавить).

4. Сохраните созданный Вами файл под именем book.xls в своем каталоге (меню Файл, команда Сохранить).

5. Создайте таблицу по предложенному образцу (см. табл. 1). Для этого нужно выполнить следующие действия:

· в ячейку А1 ввести заголовок таблицы “Экзаменационная ведомость”;

· в ячейку A3 ввести “№ п/п”;

· в ячейку ВЗ ввести “Фамилия, имя, отчество”;

· в ячейку СЗ ввести “№ зачетной книжки”;

· в ячейку D3 ввести “Оценка”;

· в ячейку Е3 ввести “Фамилия экзаменатора”.

6. Отформатируйте ячейки шапки таблицы:

· выделите блок ячеек З:ЕЗ);

· выполните из меню Формат команду Ячейки и откройте вкладку

Выравнивание;

· в диалоговом окне Выравнивание выберите опции:

по горизонтали – по центру, по вертикали – по центру;

· установите флажок Переносить по словам;

· откройте вкладку Шрифт и установите шрифт Times New Roman, начертание полужирное, размер 12 пт. Аналогичные операции проделайте для ячейки A1.

7. Измените ширину столбцов, в которые не поместились введенные данные. Для этого можно перетащить границы между строками и столбцами. Для более точной настройки надо выбрать команду Строка (Столбец) из меню Формат и активизировать подходящую команду из открывающегося меню.

8. Присвойте каждому студенту свой порядковый номер (не менее 5 студентов), используя маркер заполнения. Для этого:

· сделайте текущей первую ячейку столбца “№ п/п” и введите в нее цифру 1;

· затем заполните цифрой 2 следующую ячейку этого столбца;

· выделите блок, состоящий из двух заполненных ячеек;

· установите указатель мыши на правый нижний угол выделенного блока.

Указатель мыши станет черным крестиком – это маркер заполнения. Перетащите маркер заполнения при нажатой правой кнопке мыши вниз или выберите команду Правка—> Заполнить—>Прогрессия.

 

 

9. Заполните столбец “Фамилия экзаменатора”. Воспользуйтесь методом автозавершения, который состоит в том, что Excel “угадывает” слово, которое собирается вводить пользователь, или заполните ячейки с помощью маркера заполнения. Для включения Автозавершения надо в меню сервис выполнить команду Параметры, открыть вкладку Правка и установить флажок Автозавершение значений ячеек.

10. Заполните 2-ой и 3-ий столбцы таблицы данными для своей группы.

11. Обрамите таблицу: Панель инструментов—> кнопка Границы.

12. Скопируйте таблицу на другой рабочий лист при помощи буфера обмена. Для этого следует:

· выделить таблицу или диапазон ячеек;

· правой клавишей мыши вызвать контекстное меню;

· выполнить команду Копировать;

· затем перейти на другой лист;

· установить курсор в первую ячейку предполагаемой таблицы;

· выполнить команду Вставить из контекстного меню.

13. Добавьте в новую таблицу одну строку и один столбец. Для этого нужно:

· выделить диапазон ячеек по столбцу;

· щелкнуть правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выбрать команду Добавить ячейки;

· то же самое повторить для строки.

14. Внесите в таблицу ряд изменений:

· очистите колонку с фамилией экзаменатора;

· озаглавьте эту колонку “Подпись экзаменатора”.

15. Выделите диапазон ячеек, занимаемый всей таблицей. Отсортируйте в новой таблице данные по столбцу ФИО по возрастанию – Данные —> Сортировка.


Задание №2 Проведение математических расчетов в MS Excel

Задача №2.1 Циклическое вычисление заданной математической функции и построение ее графика

 

Задание:

 

Средствами табличного процессора EXEL вычислить значение заданной функции и построить её график. Исходные данные приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

Варианты заданий к задаче 2.1.

 

Последняя цифра шифра Функция Отрезок (Хн, Хк) Шаг DХ
-5;6 1,0
-6;7 1,0
-5;4 1,0
-4;5 1,0
-3;8 1,0
-6;7 1,0
-8;6 1,0
-6;8 1,0
-6;6 1,0
-6;6 1,0

 

Задача № 2.2 Циклическое вычисление нескольких взаимосвязанных функций с использованием стандартных математических функций EXCEL

 

Задание:

Средствами табличного процессора EXCEL выполнить следующие операции:

- сформировать в электронной таблице циклический алгоритм вычисления функций Y, Z, F1, F2 для заданных значений Х1нач, Х2кон, Х3=ΔХ;

- вычислить значения указанных функций;

- Построить графики зависимостей Y, Z =F(X)

Исходные данные и расчетные формулы приведены в таблице 3

 

Таблица 3

Варианты к задаче 2.2

Послед. цифра шифра Х1 Х2 Х3 Y Z F1 F2
1.2 2.1 0.19 arctg x
1.3 2.2 0.18
1.4 2.3 0.17 ln x
1.5 2.4 0.16 lg x
1.6 2.5 0.15 cos x
1.7 2.6 0.14 sin x
1.8 2.7 0.13 tg x/10
1.9 2.8 0.12
2.0 2.9 0.11
1.1 2.0 0.20 arctg z

В табличном процессоре EXCEL существует большая библиотека стандартных математических функций, которые могут использоваться как отдельно, так и в составе более сложных формул.

Стандартные математические функции табличного процессора EXCEL, которые могут потребоваться при решении задачи 2.2 приведены в таблице 4.

Таблица 4

 

Стандартные математические функции табличного процессора EXCEL-7.0,

необходимые для решения задачи 2.2.

 

№№ п/п Математические функции Функции EXCEL
Русская версия Английская версия
1. |x| АВS(Х) ABS(X)
2. ex ЕХР(Х) EXP(X)
3. ln x LN(X) LN(X)
4. lg x LOG10(X) LOG10(X)
5. sin x SIN(X) SIN(X)
6. cos x COS(X) COS(X)
7. tg x TAN(X) TAN(X)
8. arctg x ATAN(X) ATAN(X)
9. Корень (X) SQRT(X)
10. n! Факт (N) FAKT(N)

 

Задача № 2.3 Формирование произвольного массива (матрицы) чисел размером 5х5 (пять строк, пять столбцов) и вычисление максимальных и минимальных элементов, сумм элементов по строкам или столбцам, а также определителя и обратной матрицы с использованием стандартных математических функций EXCEL

 

Задание (выполняется без вариантов):

 

Средствами табличного процессора EXCEL выполнить следующие операции:

- сформировать на экране произвольный массив (матрицу) чисел размером 5х5 (пять строк, пять столбцов)

- вычислить следующие параметры сформированной матрицы:

- максимальные и минимальные элементы по строкам и столбцам;

- суммы элементов по строкам и столбцам;

- общую сумму элементов матрицы;

- определитель матрицы;

- обратную матрицу;

- сделать проверку получения обратной матрицы (перемножить исходную и обратную матрицы для получения единичной матрицы)

Стандартные математические функции, необходимые для решения задачи 2.3 приведены в таблице 5.

 

Таблица 5

 

Стандартные математические функции EXCEL,

необходимые для решения задачи 2.2.

 

№№ п/п Математические функции Функции EXCEL-7.0
Русская версия Английская версия
1. Мин (Х12,…,Хn) Мин (Х1 : Хn) Min (Х1 : Хn)
2. Макс (Х12,…,Хn) Макс (Х1 : Хn) Мax (Х1 : Хn)
3. Сумма(Х12,…,Хn) Сумм(Х1 : Хn) Sum (Х1 : Хn)
4. Опред.матр.(Х11nn) Мопред(Х11nn) Mdeterm(Х11nn)
5. Обр.матр.(Х11nn) Мобр(Х11nn) Minverse(Х11nn)

 

Задача № 2.4 Формирование заданной системы трех линейных алгебраических уравнений и решение её двумя методами: (обратной матрицы и по формулам Крамера) с использованием стандартных математических функций EXCEL

 

Задание:

 

Средствами табличного процессора EXCEL выполнить следующие операции:

- сформировать на экране заданную систему трех линейных алгебраических уравнений по следующей схеме:

 

A11X1 + A12X2 + A13X3 = B1

A21X1 + A22X2 + A23X3 = B2

A31X1 + A32X2 + A33X3 = B3

 

- вычислить значения корней сформированной системы уравнений двумя методами: обратной матрицы и по формулам Крамера;

 

Исходные данные для решения задачи 2.4 приведены в таблице 6

 

Таблица 6

Варианты к задаче 2.4

 

Последняя цифра шифра А - коэффициенты системы уравнений В - свободные члены
А11-А31 А12-А32 А13-А33 В1-В3
2.58 1.32 2.09 2.98 1.55 2.25 3.13 1.58 2.34 -6.66 -3.58 -5.01
2.18 2.17 3.15 2.44 2.31 3.22 2.49 2.49 3.17 -4.34 -3.51 -5.27
1.54 3.65 2.45 1.70 3.73 2.43 1.62 3.59 2.25 -1.97 -3.74 -2.26
1.53 2.35 3.83 1.61 2.31 3.72 1.43 2.07 3.45 -5.13 -3.69 -5.98
2.36 2.51 2.59 2.37 2.40 2.41 2.13 2.10 2.06 1.48 1.92 2.16
3.43 4.17 4.30 3.38 4.00 4.10 3.09 3.55 3.67 5.32 6.93 7.29
3.88 3.00 2.67 3.78 2.79 2.37 3.45 2.39 1.96 10.41 8.36 7.62
3.40 2.64 4.64 3.26 2.39 4.32 2.90 1.96 3.85 13.05 10.30 17.86
2.53 3.95 2.78 2.36 4.11 2.43 1.93 3.66 1.56 12.66 21.97 13.93
1.84 2.32 1.83 2.25 2.60 2.06 2.53 2.82 2.24 -6.09 -6.98 -5.52

 

Стандартные математические функции, необходимые для решения задачи 2.4 приведены в таблице 7.

 

Таблица 7

 

Стандартные математические функции EXCEL,

необходимые для решения задачи 2.4.

№№ п/п Математические функции Функции EXCEL
Русская версия Английская версия
1. Опред.матр.(Х11nn) Мопред(Х11nn) Mdeterm(Х11nn)
2. Обр.матр.(Х11nn) Мобр(Х11nn) Minverse(Х11nn)
3. Умнож.матр.(А*В) Мумнож(А11nn,В11:Bnn) Mmult(А11nn,В11:Bnn)

Задача 2.5 Вычисление определенных интегралов методом трапеций

Задание:

 

Средствами табличного процессора EXCEL вычислить значения определенных интегралов методом трапеций.

 

К вычислениям определенных интегралов сводятся многие практические задачи физики, химии, экологии, механики и других естественных наук. На практике формулой Ньютона-Лейбница не всегда удается воспользоваться. В этом случае используются методы численного интегрирования. Они основаны на следующих соображениях: с геометрической точки зрения определенный интеграл представляет собой площадь криволинейной трапеции. Идея методов численного интегрирования сводится к разбиению интервала на множество меньших интервалов и нахождению искомой площади как совокупности элементарных площадей, полученных на каждом частичном промежутке разбиения. В зависимости от использованной аппроксимации получаются различные формулы численного интегрирования, имеющие различную точность. Рассмотрим метод трапеций.

Отрезок интегрирования разбивается на несколько промежуточных отрезков, и график подынтегральной функции приближается ломаной линией.

 

 

Таким образом, площадь фигуры, ограниченной подынтегральной функцией (синяя штриховка), приближается суммой площадей трапеций (красный цвет). Отсюда и название метода. Чем больше более мелких промежуточных отрезков мы рассмотрим, тем будет выше точность.

Рассмотрим определенный интеграл , где – функция, непрерывная на отрезке . Проведём разбиение отрезка на равных отрезков:
. При этом, очевидно: (нижний предел интегрирования) и (верхний предел интегрирования).

Тогда определенный интеграл можно вычислить приближенно по формуле трапеций:
, где:
– длина каждого из маленьких отрезков или шаг;
– значения подынтегральной функции в точках .

 

Исходные данные для решения задачи 2.5 приведены в таблице 7. Каждый вариант содержит два интеграла.

 

Таблица 7

Варианты к задаче 2.5

 

№ варианта Подынтегральная функция Интервал интегрирования Точность вычислений интеграла
0.001
  0.002
0.0001
  0.003
0.0015
  0.002
0.001
  0.001
0.0005
  0.003
0.001
  0.0025
0.001
  0.002
0.001
  0.0015
0.002
  0.001
0.0006
  0.0016
             

 

Пример вычисления определенного интеграла методом трапеций приведен далее в методических указаниях.