Приклад виконання другої частини
Завдання: Завданням до другої частини РГР є та сама, що й для першої частини, формула з параметрами, а саме – розрахувати функцію при зміні параметра х від -4p до 4p з кроком 0.5p.
Виконання.
В новому документі MathCAD визначаємо початкову функцію, запис якої в цій системи автоматизації розрахунків є максимально наближеним до звичайного математичного запису, але з певними особливостями. Зверніть увагу на правильні варіанти запису функцій степені у MathCAD та їх відмінність від прийнятого математичного запису (див. табл. 2).
Таблиця 2 – Порівняння запису функцій степені в математиці та у MathCAD | ||
Математичний запис | Запис у MathCAD | |
Вірний | Невірний | |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
Тому для варіанту завдання, що розглядається правильним буде такий запис у MathCAD – .
Нагадаємо, що у MathCAD для визначення показника степені слід натиснути комбінацію клавіш „Shift + 6”.
Для визначення й виведення значень для обчислення границь і приросту аргументу функції слід спочатку визначити змінні, які будуть їх зберігати. Логічно, якщо такі змінні будуть мати імена: Xmin, Xmax i dx. Після написання імені змінної слід вказати оператор присвоювання (:=), для введення якого достатньо натиснути лише символ „:” на клавіатурі, після чого записати відповідні вирази для розрахунку. Ці вирази є максимально наближеними до математичного запису (див. табл. 3). Для виведення на екран контрольного поточного значення відповідної змінної слід вказати ім‘я змінної та натиснути символ „=”. В таблиці 3 наведені математичні вирази і вирази у MathCAD для визначення меж й приросту обчислень.
Таблиця 3 – Визначення виразів для розрахунку і виведення меж і приросту аргументу функції | |||
Математичний запис | MathCAD | ||
Вираз для значення змінної | Вираз для обчислення результату | ||
Нижня межа | -4p | Xmin := -4×p | Xmin = -12.566 |
Верхня межа | 4p | Xmax := 4×p | Xmax = 12.566 |
Приріст | 0.5p | dx := 0.5×p | dx = 1.571 |
Для розрахунку і виведення кількості опорних точок N слід записати:
Далі слід визначити параметр циклу, який буде змінювати своє значення від 0 до 16 з кроком 1. Для цього у MathCAD запишемо:
n := 1..N
Нагадаємо, що у MathCAD для визначення параметру циклу введення горизонтальної двокрапки відбувається введенням одного символу „;”.
Для визначення функції циклічного розрахунку запишемо:
y(n) := f(Xmin + n×dx)
Для виведення табличного результату функції циклічного розрахунку слід записати:
y(n) =
Після появи на екрані таблиці зі значеннями функції, доцільно доопрацювати її, додавши мітки стовпчиків. Це можна зробити через контекстне меню таблиці результату, вибравши пункт „Properties”. Вікно діалогу, яке з‘явиться в цьому випадку матиме вигляд, як на рис. 4.
Рисунок 4 – Визначення міток стовпчиків для таблиці функції
Для створення двовимірного графіку функції необхідно спочатку створити графік (команда меню „Вставка / Графік / Точка X-Y”) і зв‘язати його основні параметри із параметрами моделі. В якості абсциси графіка (див. рис. 5) слід вказати параметр циклу n, а мінімальним й максимальним значенням вказати 0 і 16, відповідно. Ординатою графіка буде функція циклічного розрахунку y(n), граничні значення якої визначаться автоматично або можуть бути введені вручну.
Рисунок 5 – Основні параметри плоского графіка
Далі необхідно додати відповідні текстові написи, що пояснюють елементи розрахункової моделі (додавання тексту починається із символу <”>) та належним чином відформатувати графік (командf „Формат” контекстного меню графіка). Остаточний варіант розрахункової моделі наведеного на рис. 6, а параметри форматування графіка, що зображений на цьому рисунку наведені на рис. 7
Рисунок 6 – Розрахункова модель і графік функції
однієї змінної у MathCAD
Рисунок 7 – Параметри форматування графіка
Нам залишається лише належним чином упорядкувати розміщення й розміри елементів розрахункової моделі, що дозволить краще сприймати й аналізувати результати, а також порівняти результати розрахунків з аналогічними, виконаними за допомогою Microsoft Excel.
Контрольні запитання
1. Охарактеризуйте призначення системи автоматизації розрахунків MathCAD та порівняйте її із Microsoft Excel.
2. Як у системі MathCAD здійснюється визначення змінних?
3. Як у системі MathCAD можна вивести результат?
4. Як у системі MathCAD можна визначити власну функцію?
5. Як у системі MathCAD можна організувати циклічні обчислення?
6. Як у системі MathCAD можна вивести табличний результат?
7. Як у системі MathCAD можна вивести плоский графік?
8. Як у системі MathCAD настроюються параметри плоского графіка?
Виконання третьої частини
Завдання й вимоги
З таблиць 3 і 4, відповідно до індивідуального варіанта, визначити і записати до бланка індивідуального завдання (див. дод. А) конкретну формулу для розрахунку та межі зміни її параметрів.
В середовищі електронної таблиці Microsoft Excel створити нову книгу, де на окремому аркуші:
· Створити таблицю з розрахованими значеннями функції;
· Створити тривимірний графік функції;
· Якісно оформити таблицю і графік;
· Роздрукувати аркуш, умістивши на одну сторінку формату А4 таблицю, а на другу – графік.