39390

Курсовая работа по информатике

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Mathcad система компьютерной алгебры из класса систем автоматизированного проектирования ориентированная на подготовку интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением отличается легкостью использования и применения для коллективной работы. Выполнить исследование нелинейного уравнения вида fx=0 отыскать корни и экстремумы с помощью программ Excel и Mathcad. Решить это же нелинейное уравнение с помощью...

Русский

2013-10-03

498 KB

154 чел.

PAGE  21

Министерство образования и науки РФ


ФГБОУ ВПО
БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «ИНФОРМАТИКА И ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По курсу
«Информатика»

Выполнил:

Студент группы 12-МТМ

_________ Скоропадский

Проверил:

_________ доц. Зернин М.В

Брянск 2013

Содержание

[1]  

[2]
Введение

[3]
1 Задание №1

[3.1] Условие задания

[3.2] Решение

[4]
Задание №2

[4.1] Условие

[4.2] Решение

[5]
Задание №3

[5.1] Условие

[5.2] Решение

[6]
Задание №4

[6.1] Условие

[6.2] 4.2 Решение

[7] Полином 9й степени в Mathcad
5 Задание №5

[7.1] 5.1 Условие

[7.2] 5.2 Решение

[8]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

[9]
Список литературы

 


Введение

Mathcad — система компьютерной алгебры из класса систем автоматизированного проектирования, ориентированная на подготовку интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением, отличается легкостью использования и применения для коллективной работы.

Microsoft Excel — программа для работы с электронными таблицами, созданная корпорацией Microsoft . Она предоставляет возможности экономико-статистических расчетов, графические инструменты  


1 Задание №1

  1.  Условие задания

Дана функция и диапазон изменения аргумента

Требуется

1. Выполнить исследование нелинейного уравнения вида f(x)=0 (отыскать корни и экстремумы) с помощью программ Excel и Mathcad.  Для этого необходимо выполнить следующие действия:

• Провести табулирование функции  f(x)  на  заданном интервале  (прил.1).  Шаг табуляции h=0,2.  Возможно применение другого шага, если при этом график получается более информативным и наглядным. Оформить таблицу (рамки, названия столбцов и т.п.).

• Построить график функции  f(x).  Нежелательно использовать линии с маркерами,  так  как  иногда  наличие маркеров  затрудняет  определение  характерных  точек  на кривой,  например  точек  пересечения  с  горизонтальной осью.

• По  графику  определить  приближенные  значения  корней уравнения  f(x)=0  и  точек  экстремума  функции.  Этот  этап называется  «локализация  корней  и  экстремумов».  На  нем необходимо обязательно задавать начальное  приближение того значения аргумента, вблизи которого имеется корень или  экстремум.  В  ходе  последующего  использования имеющихся  процедур  уточняется  значение  аргумента (соответствующего  нужному  корню  или  экстремуму). Поэтому  для  каждого  корня  или  экстремума  обязательно должно быть задано свое начальное приближение.

• С  помощью  процедуры  «Подбор  параметра»  определить уточненные  значения  корней  уравнения  f(x)=0.  Точность реализации этого этапа можно настроить, используя меню «Параметры».  Результат  записать  с  точностью 5  знаков после запятой.

2. С  помощью  надстройки  «Поиск  решения»  Excel  найти экстремумы функции f(x). Выделить в таблице цветом точки корней  и  экстремумов  или  привести  в  соответствующих строках подписи рядом с таблицей («Корень 1», «Корень 2», «Максимум  1»,  «Минимум  2»  и  т.п.).  Результат  записать  с точностью 5 знаков после запятой.

3. Решить это же нелинейное уравнение с помощью программы Mathcad.  Для  этого  необходимо  выполнить  следующие действия:

• Построить график функции f(x).  

• По  графику  определить  начальные  приближения  корней уравнения f(x).  

• Для  каждого  приближения  определить  уточненные значения  корней  уравнения.  Для  этих  целей  могут  быть использованы соответствующие функции Mathcad: «root», «find»  и  т.п.    Результат  записать  с  точностью  5  знаков после запятой.

4. С  помощью  символьных  вычислений  в  Mathcad  найти производную  функции  f(x).  Найти  экстремумы  функции  f(x) путем  решения  уравнения  f'(x)=0  аналогично  пункту  3. Результат записать с точностью 5 знаков после запятой.

5. Сравнить  полученные  результаты  и  сделать  выводы  об эффективности  Excel  и  Mathcad  при  решении  задач нахождения  корней  нелинейного уравнения  и  поиска экстремумов функции.

  1.  Решение

Табуляция функции и построение графика в Excel


После применения процедуры «Поиск решения» над данными точками, найдены след. Значения:


С  помощью  программы  Mathcad  построим  график  функции

График функции f(x), построенный в Mathcad

График функции и производной

Нахождение корней и экстремумов Mathcad

  1.  
    Задание №2
    1.  Условие

Даны матрицы A,  B  и  С.  Вычислить  матрицу  D  по  формуле согласно варианту (прил.2). Задание выполнить в Excel и Mathcad

  1.  Решение

Вычислим значение матрицы D по формуле

 

Задание выполненное в EXEL


Задание выполненное в Mathcad

  1.  
    Задание №3
    1.  Условие

Решить СЛАУ

 

  1.  Решение

Решение выполненное в EXEL

Решение выполненное в Mathcad

  1.  
    Задание №4
    1.  Условие

Дана таблично заданная функция - пары точек (xi,yi) (прил. 3), для которых необходимо выполнить следующее.  

4.2 Решение

Задание выполненное в EXEL


Кусочно-линейная интерполяция в Mathcad


Полиноминальная интерполяция и её отклонения в Mathcad


Степенная аппроксимация и её отклонения в
Mathcad

Задание полинома 9й степени в MathCad

Полином 9й степени в Mathcad
5 Задание №5

5.1 Условие

Найти экстремум функции двух переменных в Excel и Mathcad.

Построить график двумерной  поверхности  в  Excel  и  Mathcad.Сравнить результаты и сделать выводы. Варианты задания приведены в прил.4.

5.2 Решение

Табулирование функции 2-х переменных в Excel
и построение графика


Построение поверхности в Mathcad

Минимизация функции в Mathcad


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Mathcad обладает большими возможностями, чем Eхсel, так как это профессионально сделанный под математические задачи продукт.

А Eхсel в свою очередь-это организация, фильтрация, форматирование данных в таблицах.

Но все же я считаю, что некоторые типы заданий гораздо легче и быстрее выполнить в Eхсel, нежели в Mathcad


Список литературы

А. С. Грошев. Информатика. Учебник для вузов. — Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. — 470 с. — ISBN 978-5-261-00480-6

Дж. Гленн Брукшир. Введение в компьютерные науки = Computer Science: An Overview. — 6-е изд. — М.: Вильямс, 2001. — 688 с. — ISBN 5-8459-0179-0


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30250. WinSock или Windows socket 275.57 KB
  Существуют две версии WinSock: WinSock 1.1 поддерживает только протокол TCP IP; WinSock 2. WinSock 1.1 состояла в решении проблемы то цель WinSock 2.
30251. Виды сетей 629.35 KB
  Используя единый кабель каждый компьютер требует только одной точки подключения к сети при этом он может полноценно взаимодействовать с любым другим компьютером в группе. Геометрически ЛВС всегда ограничена по размерам небольшой площадью в силу электрических свойств кабеля используемого для построения сети и относительно небольшим количеством компьютеров которые могут разделять одну сетевую среду передачи данных. Для поддержки вычислительных систем большего размера были разработаны специальные устройства которые позволили объединять две...
30252. Эталонная модель взаимодействия открытых систем 347.85 KB
  Каждый уровень предоставляет услуги уровням расположенным непосредственно ниже и выше его в стеке. Служебная информация представляет собой заголовки и иногда постинформацию которые обрамляют данные полученные с вышележащего уровня. В известном смысле форма состоящая из заголовков и хвостов это оболочка которая является носителем сообщения полученного от вышележащего уровня. В сущности протоколы выполняющиеся на различных уровнях взаимодействуют с протоколами расположенными на точно таком же уровне другого компьютера.
30253. Ethernet 1.3 MB
  Хотя оба эти типа фреймов формально содержат поле “типа†оно применяется только для обозначения обшей длины пакета а не типа используемого протокола поэтому фреймы этих двух типов подходят только для протоколов 1PX SPX. С этого момента переходим к описанию полей фрейма канального уровня перечень которых приведен ниже. В этом поле находится МАСадрес получателя. В этом поле находится МАСадрес отправителя.
30254. Основные методы (школы) литературоведения. Мифологический метод 37.5 KB
  Мифологический метод Мифологическое литературоведение. Как особый метод мифологическое литературоведение сформировалось в 30ые г. в Западной Европе хотя еще со времен Средневековья существовала герменевтика истолкование священных изотерических текстов которая имела филологическое и мифологическое понимание. Философская основа классической мифологической школы стала эстетика Шеллинга братьев Шлегеллей которые утверждали что в основе всякой культуры литературы оказывается мифология.
30255. Основные методы (школы) литературоведения. Мифологический метод в русском литературоведении 37.5 KB
  Мифологический метод в русском литературоведении Мифологическое литературоведение. Как особый метод мифологическое литературоведение сформировалось в 30ые г. в Западной Европе хотя еще со времен Средневековья существовала герменевтика истолкование священных изотерических текстов которая имела филологическое и мифологическое понимание. Философская основа классической мифологической школы стала эстетика Шеллинга братьев Шлегеллей которые утверждали что в основе всякой культуры литературы оказывается мифология.
30256. Основные методы (школы) литературоведения. Основные методы (школы) литературоведения. Психоаналитический метод 31 KB
  Психоаналитический метод Эта влиятельная в литературоведении школа возникла на основе учения австрийского психиатра и психолога Зигмунда Фрейда 1856 – 1939 и его последователей.
30257. Основные методы (школы) литературоведения. Формальный метод 26.5 KB
  Формальный метод Общество изучения поэтического языка научное объединение созданное в 1916 18 группой лингвистов Е. Печатный орган Сборники по теории поэтического языка в. были теория поэтического языка и стиха Поливанов Якубинский Брик; Эйхенбаум Мелодика русского лирического стиха 1922; Тынянов Проблема стихотворного языка 1924 2 изд.
30258. Цели и задачи теории литературы 45 KB
  Цели и задачи теории литературы Литературоведение – наука о литературе. Она охватывает различные области изучения литературы и на современном этапе научного развития делится на такие самостоятельные научные дисциплины: теория литературы изучает социальную природу специфику закономерности развития и общественную роль художественной литературы и устанавливает принципы рассмотрения и оценки литературного материала история литературы исследует процесс литературного развития и определяет место и значение в этом процессе различных литературных...