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

70770. РАБОТА С СУБД ACCESS 2000. СОЗДАНИЕ ПРОСТЕЙШЕЙ БАЗЫ ДАННЫХ МАЛОГО ПРЕДПРИЯТИЯ 566.5 KB
  Требуется создать БД предприятия, занимающегося мелкооптовыми поставками товара. Специализация МП определяется типом товара. В качестве возможных вариантов специализации предлагаются: продукты питания; бытовая техника; компьютеры и комплектующие; строительные материалы...
70771. Создание запросов. Запрос с параметрами 44.5 KB
  Именно для этого служат запросы. Запрос это временная таблица. Это значит что данные в них не хранятся постоянно а только временно вызываются из таблиц по заранее заданному шаблону в момент активизации запроса.
70772. Исследование нелинейных цепей постоянного тока 293.5 KB
  В одной системе координат построить вольт–амперные характеристики нелинейных элементов и результирующие расчётные ВАХ цепи при последовательном параллельном и смешанном соединениях элементов. Результаты измерений Таблица № 1 Снятие ВАХ нелинейных элементов Rn1 и Rn2.
70774. Исследование зеркальной антенны (ЗА) 207.5 KB
  Экспериментально выяснить влияние смещения облучателя ЗА из фокуса параболоидного зеркала антенны на ширину и направление главного лепестка характеристики направленности антенны.
70775. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса 170.5 KB
  Цель работы: Изучить явление переноса на примере внутреннего трения; определить динамический и кинематический коэффициент вязкости жидкости. Для явления внутреннего трения справедлив закон Ньютона: градиент скорости динамический коэффициент вязкости...
70776. Изучение основных схем включения операционных усилителей 125.5 KB
  ОУ выполняются в виде интегральной полупроводниковой микросхемы которая содержит несколько транзисторных каскадов усиления напряжения причем входной каскад всегда выполняется по дифференциальной параллельно-симметричной схеме выходной каскад усиления тока и цепи...