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.