11720

Арифметичні операції і математичні функції мови C++

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота №6 Тема: Арифметичні операції і математичні функції мови C Мета роботи:Отримання практичних навиків в програмуванні алгебраічних виразів і використанні математичних функцій бібліотеки мови С. Теми для попереднього опрацьовування ...

Украинкский

2013-04-10

130.5 KB

50 чел.

Лабораторна робота   №6

Тема: Арифметичні операції і математичні функції мови C++

Мета роботи:Отримання практичних навиків в програмуванні алгебраічних виразів і використанні математичних функцій бібліотеки мови С++.

Теми для попереднього опрацьовування

  •  арифметичні операції
  •  порядок виконання операцій
  •  стандартні математичні функції

Завдання для виконання

     Складіть програму, яка підраховує і виводить значення t1 і t2 по формулах, які приведені у Вашому варіанті індивідуального завдання. Визначте області допустимих значень параметрів формул і задайте довільні значення з цих областей. Параметри, які мають імена: n і m - цілі, решта параметрів - з плаваючою крапкою. Значення параметрів з іменами x і у повинні вводитися з клавіатури, значення інших - задаватися як початкові значення при оголошенні відповідних змінних.      

Варіанти індивідуальних завдань

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

20)

21)

22)

23)

24)

25)

26)

27)

28)

29)

Приклад рішення задачі

    1. Розробка алгоритму рішення.

    1.1. Основний алгоритм

     Алгоритм рішення задачі - лінійний і складається з:

  •  введення значень x і у;
  •  обчислення значення t1;
  •  обчислення значення t2;
  •  виводу значень t1 і t2.

    1.2. Оптимізація алгоритму

     Перед безпосереднім програмуванням алгоритму проаналізуємо, як в ньому можна змінити об'єм обчислень.

      Вираз ах зустрічається один раз в першій формулі і двічі - в другій. Отже, можна один раз провести множення a*x, а потім використати цей результат.

   В другій формулі двічі зустрічається множення квадратного кореня на тангенс - це обчислення можна так само зробити один раз.

   Вираз c2-b2 можна розкласти на (c+b)(с-b). До розкладання у виразі було дві операції множення (зведення в ступінь 2) і одна - складання. Після розкладання - два складання і одне множення, що вигідніше для обчислень.

    1.3. Обмеження на значення параметрів

     Аргумент функції, яку обчислює логарифм, не може бути 0 або менше. Звідси витікають вимоги до значень:

    а * x + b > 0; у * x + d > 0

    Аргумент функції обчислення квадратного кореня не може бути менше 0, звідси:

    c2 - b2 >= 0

    В знаменнику виразу не може бути 0, звідси:

    

крім того:

    

    2. Визначення змінних програми

    Для вирішення задачі нам знадобляться змінні для представлення кожного параметра формул - а, b, з, d, x, у і результатів - t1, t2. Крім того, доведеться ввести додаткову змінну ах для зберігання проміжного результату, необхідного для оптимізації. Тип всіх змінних - double.

 

   3. Розробка тексту програми

    Програма починається з включення файлів:

   #include <stdio.h>

   #include <math.h>

в яких знаходяться описи функцій уведення - виведення і математичних функцій відповідно.

    Далі відкриваємо головну функцію:

int main(void)

    Включаємо описи змінних (див. п.5.2):

double x,y;

   double a=12.5,  b=1.3;

   double c=14.1,  d=2.7;

   double t1, t2;

   double ах;

    Вводяться значення для змінних x і у:

   printf("Введіть x, у >");

   scanf("%lf %lf",&x,&y);

    Далі обчислюється перше проміжне значення:

   ax=a*x;

і перший результат:

   t1=(b*log(ax+b)/a+d*log(y*x+d)/у)/з;

    Обчислюється другий проміжний результат:

   ax=sqrt((с-b)*(c+b))*tan(ах);

і обчислюється другий остаточний результат:

   t2=log((ax+b)/(ах-b))/2/a/b;

    Отримані результати виводяться на екран:

   printf("t1 = %lg\n",t1); printf("t2 = %lg\n",t2);

    Повний текст програми приводиться нижче.

/*******************************************************/

/*           Лабораторна  робота №6                   */

/*          Типи даних і уведення-виведення                   */

/*        Приклад виконання. Варіант №30.              */

/*******************************************************/

#include <stdio.h>

#include <math.h>

int main(void){

/* параметри, які вводяться */

double x,y;

/* параметри, які задаються в програмі */

double a=12.5,  b=1.3;

double c=14.1,  d=2.7;

double t1, t2;   /* результати */

double ах;       /* робоча змінна */

 printf("Введіть x, у >");

 scanf("%lf %lf",&x,&y);

 ax=a*x;

 t1=(b*log(ax+b)/a+d*log(y*x+d)/у)/з;

 ax=sqrt((с-b)*(c+b))*tan(ах);

 t2=log((ax+b)/(ах-b))/2/a/b;

 printf("t1 = %lg\n",t1);

 printf("t2 = %lg\n",t2);

 return 0;

}

    

4. Відладка програми

    При відладці програми можна перевіряти правильність виконання кожної операції. Для цього складні оператори-вирази, розбиваються на послідовність операторів-виразів, в кожному з яких виконується тільки одна операція. Результат кожної такої операції виводиться на екран або відстежується в покроковому режимі.

    

5. Результати роботи програми

При роботі програми на екран було видане наступне:

Введіть x, у >3.3 1.1

t1 = 0.348897

t2 = 0.0133405

Додаток. Деякі стандартні математичні функції.

Стандартні математичні функції знаходяться у файлі math.h.

abs - абсолютне значення цілого числа - |x|

   int abs(int x);

labs - абсолютне значення "довгого цілого числа" - |x|:

   long labs(long x);

fabs - абсолютне значення числа з плаваючою крапкою - |x|:

   double fabs(double x);

sqrt - витягання квадратного кореня:

   double sqrt(double x);

роw - зведення в ступінь:

   double роw(double x, double у);

cos - косинус - cos x (тут і далі x задається в радіанах):

   double cos(double x);

sin - синус - sin x:

   double sin(double x);

tan - тангенс - tg x:

   double tan(double x);

асos - арккосинус - arccos x:

   double cos(double x);

asin - арксинус - arcsin x:

   double sin(double x);

atan - арктангенс - arctg x:

   double atan(double x);

atan2 - арктангенс - arctg x/y:

   double atan2(double x, double у);

exp - експонента :

   double exp(double x);

log - натуральний логарифм - ln x:

   double log(double x);

log10 - десятковий логарифм - log10x:

   double log10(double x);


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69200. Системи літака 574 KB
  У систему запуску входять: електростартер турбостартер або повітряний стартер що забезпечує первинне розкручування ротора АД; електромагнітні клапани і паливні насоси що забезпечують подачу палива в пускові і основні форсунки камери згоряння; запальні пристрої для займання...
69201. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ З АВІАЦІЙНОЇ ТЕХНІКИ І ПРО ДІЯЛЬНІСТЬ ФАХІВЦІВ НАПРЯМУ АВІОНІКА 15 MB
  Задачами вивчення навчальної дисципліни є: навчити студентів основам аеродинаміки і динаміки польоту ЛА конструкції ЛА авіаційного двигуна та їх систем; ознайомити з принципами роботи та складом типових систем авіаційної електроніки авіоніки; дати уявлення про організацію...
69202. ОСНОВИ АЕРОДИНАМІКИ ТА ДИНАМІКИ ПОЛЬОТУ 2.97 MB
  При обтіканні повітряним потоком різних тіл частин літальних апаратів виникають сили і моменти які залежать від форми літальних апаратів і впливають на їх льотнотехнічні характеристики. Аеродинаміка вивчає умови виникнення аеродинамічних сил тобто повітряних...
69203. Природа виникнення аеродинамічних сил. Принципи створення піднімальної сили 8.87 MB
  Картина обтікання крила літака потоком повітря показана на рис. Повна аеродинамічна сила крила: а картина обтікання крила літака потоком повітря; б схема створення повної аеродинамічної сили R.21 а наглядно видно що потік обтікає верхню і нижню частини профілю крила неоднаково.
69204. Основні закони руху повітря, що стискається. Загальні відомості про аеродинаміку великих швидкостей 3.81 MB
  Таким чином величина стиснення залежить від відношення швидкості потоку до швидкості звуку. Це відношення називається числом Маха і вважається критерієм стисливості потоку. Чим більше швидкість повітряного потоку швидкість польоту V і менше швидкість звуку...
69205. Хвильова криза. Поняття про критичне число Маха 8.3 MB
  Найменша швидкість дозвукового польоту при якій у якійнебудь точці крила швидкість потоку що обтікає крило стає рівної місцевої швидкості звуку називається критичною швидкістю польоту Vкр а відповідне їй число Маха польоту критичним Мкр.
69206. Основні види руху літального апарату. Горизонтальний політ літака 1.78 MB
  Основними видами руху які розглядаються в динаміці польоту є горизонтальний політ набір висоти зниження зліт посадка віраж та ін. При розрахунках льотних даних літака зручно користуватися графічними залежностями тяги від швидкості і висоти польоту.
69207. Зліт і посадка літака 6.06 MB
  Зліт і посадка є відповідно первинним і завершальним етапами польоту літака. При зльоті й при посадці змінюються швидкість і висота польоту тому рух літака в цих режимах є несталим. Зліт і посадка літака найбільш відповідальні етапи польоту що вимагають від льотчика граничної уваги і точності.
69208. ЛІТАК ТА ЙОГО СИСТЕМИ 1.62 MB
  Швидкісна система координатних осей ОXYZ використовується для вивчення аеродинамічних сил та при розвязанні задач аеродинамічного розрахунку літака рис. Початок швидкісної системи координатних осей розміщено в центрі мас літака. Головною віссю є швидкісна вісь ОХа направлена по вектору швидкості літака.