82936

Разработка схемы алгоритма вычисления таблицы значений функции

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Метод трапеций — метод численного интегрирования функции одной переменной, заключающийся в замене на каждом элементарном отрезке подынтегральной функции на многочлен первой степени, то есть линейную функцию. Площадь под графиком функции аппроксимируется прямоугольными трапециями.

Русский

2015-03-05

242 KB

9 чел.

Содержание:

Содержание.....1

Анализ задания

Обоснование и описание вычисления корня нелинейного уравнения методом биссекции

Таблица обозначения переменных главной программы

Схемы алгоритмов

Программа Pascal

Результаты


Задание

Разработать схему алгоритма вычисления таблицы значений функции при заданных занчениях аргумента Х и параметра А. Параметр B принимает значение, равное корню нелинейного уравнения.

Параметр А:

Аn – Начальное и конечное значение аргумента

Da – шаг изменения аргумента(параметра)

N – число значений аргумента(пареметра), изменяемого от значений An с шагом Da

Аргумент Х:

M – число значений аргумента(параметра), не зависящих друг от друга

B – интеграл:

вычисленный с погрешностью

Табулируемая функция:


Анализ задания.

Составить алгоритм для вычисления таблицы значений функции:

где B – параметр функции, принимающий значение корня нелинейного уравнения:

Integral – функция, предназначенная для нахождения интеграла методом трапеций.

Список входных параметров: a, b, n.

a, b – верхнее и нижнее значение определенного интеграла.

n – количество трапеций. Чем больше, тем точнее будет значение.

Функция возвращает значение решения интеграла методом трапеций.

Обоснование и описание вычисление определенного интеграла методом трапеций.

Метод трапеций — метод численного интегрирования функции одной переменной, заключающийся в замене на каждом элементарном отрезке подынтегральной функции на многочлен первой степени, то есть линейную функцию. Площадь под графиком функции аппроксимируется прямоугольными трапециями. Алгебраический порядок точности равен 1.

Метод трапеций быстро сходится к точному значению интеграла для периодических функций, поскольку погрешность за период аннулируется.

Метод может быть получен путём вычисления среднего арифметического между результатами применения формул правых и левых прямоугольников.

Для решения задачи интервал [a,b] разбивается на n одинаковых участков. Длина каждого участка будет равна h=(b-a)/n.


Таблица обозначения переменных главной программы.

Обозначение в задании

Обозначение в алгоритме

Описание

An

An

Начальное значение аргумента

Da

Da

Шаг изменения аргумента

M

M

Число значений аргумента

B

B

Значение вычисления интеграла

-

X_values

Массив переменных X

-

Y_values

Массив переменных Y

-

I

Счетчик

A

A

Текущее значение аргумента

-

PredA

Верхнее значение определенного интеграла

-

PredB

Нижнее значение определенного интеграла

-

N

Количество делений на трапеции

Схемы алгоритмов

В соответствии с принципами структурного программирования каждый функциональный законченный фрагмент программы оформлен в виде подпрограммы. В результате программа включает главную программу и набор подпрограмм.

Главная программа:


Функция F_y:

F_y(a, b, x);

Параметры:

a – текущий аргумент, даваемый в задании.

b – значение вычисления интеграла.


Функция Integral.

 Integral(a, b, n) - возрвращаяет    значение  выполнения     функции вычисления     определенного интеграла.

 Параметры:

 a – верхняя граница

 b – нижняя граница

 n – количество трапеций


Функция F_b.

F_b(x);

 Параметры:

х – параметр для вычисления  функции.

Функция Output.

Output(x, y, N);

 Параметры:

x – массив из N значений х;

y – массив из N значений y;

N – количество элементов в массивах  x и y.


Программа Pascal

Program RGR;

uses CRT;

type

xy_arr = array[1..100] of real;

var

X_values : xy_arr;

Y_values : xy_arr;

An, Da, M, i : integer;

A, B: real;

function F_b(x:real):real;

begin

F_b := (x*x+1)*(x*x+1)*exp(2*x)*x;

end;

function Integral() : real;

var

n: integer;

a, b, h, s, x: real;

begin

a := 0.81;

b := 0.62;

n := 20;

h:=(b-a)/n;

s:=(F_b(a)+F_b(b))/2;

x:=a;

 

for i := 1 to n-1 do

begin

 x:=x+h;

 s:= s+F_b(x);

end;

 

s:=h*s;

Integral := s

end;

function F_y(a: real; b: real; x: real ): real;

begin

F_y := a/b*ln(x*x/(2+Sqrt(1+x*x)));

end;

procedure InptX(var arr_x: xy_arr; N: integer);

begin

for i := 1 to N do

begin

 write('Enter x(', i,'): ');

 readln(arr_x[i]);

end;

end;

procedure Output(x: xy_arr; y:xy_arr; N: integer);

var i : integer;

begin

for i := 1 to N do

begin

 writeln('X[',i,']: ', x[i], ' Y[',i,']: ', y[i]);

end;

end;

begin

clrscr;

write('Enter M: ');

readln(M);

write('Enter An: ');

readln(An);

write('Enter Da: ');

readln(Da);

A := An;

B := Integral();

InptX(X_values, M);

for i := 1 to M do

begin

 Y_values[i] := F_y(A, B, X_values[i]);

 A := A + Da;

end;

Output(X_values, Y_values, M);

end.


Результаты

Входные данные:

Enter M: 4

Enter An: 1

Enter Da: 1

Enter x(1): 6

Enter x(2): 5

Enter x(3): 3

Enter x(4): 7

Таблица значений:

X[1]:  6.00000000000000E+000 Y[1]: -1.10673311577843E+000

X[2]:  5.00000000000000E+000 Y[2]: -1.86544556056269E+000

X[3]:  3.00000000000000E+000 Y[3]: -1.23546663740696E+000

X[4]:  7.00000000000000E+000 Y[4]: -4.99873812804377E+000


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27999. Поллютанты в почве и с/х продукции. Основные факторы, влияющие на их поведение в системе «почва-растение-животное-человек» 9.67 KB
  Главным природным источником тяжелых металлов являются породы магматические и осадочные и породообразующие минералы. Поступление тяжелых металлов в биосферу вследствие техногенного рассеивания осуществляется разнообразными путями. Кроме того источником загрязнения биоценозов могут служить орошение водами с повышенным содержанием тяжелых металлов внесение осадков бытовых сточных вод в почвы в качестве удобрения. Вторичное загрязнение происходит также вследствие выноса тяжелых металлов из отвалов рудников или...
28000. Почвенно-биотический комплекс как основа агроэкосистем. Биогеоценотическая деят-ть микробного биокомплекса и ее экологическое значение. Биоиндикация, ее достоинства и недостатки 15.6 KB
  Численность микроорганизмов сильно колеблется в зависимости от почвенноэкологических факторов. Роль микроорганизмов в круговороте веществ. Практически нет ни одного элемента который не подвергался бы воздействию микроорганизмов или их метаболитов. Минеральная часть почвы разрушается под воздействием различных неорганических и органических кислот щелочей ферментов и других соединений продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.
28001. Проблемы производства экологически безопасной с/х продукции. Экономический механизм стимулирования производства экологически безопасной продукции 8.6 KB
  Экономический механизм стимулирования производства экологически безопасной продукции. Принципы экономического стимулирования выработаны и продолжают вырабатываться практикой. Комплексность системность всесторонность стимулирования означающая обязательность стимулирования использования современных технологических процессов если они имеют целью ресурсосбережение и проводятся экологически приемлемыми методами а также и собственно природоохранных мероприятий утилизация отходов строительство очистных сооружений в целях...
28002. Радионуклиды в агроэкосистеме: перенос радионуклидов по с/х цепочкам и их миграция в агроценозах 2.32 KB
  Основными источниками техногенных радионуклидов в агросфере являются остаточные количества долгоживущих радв поступивших в нее в результате испытаний ядерного взрыва выбросов и сбросов радов при работе атомных электростанций и др предприятий полного ядерного топливного цикла. Рост химизации с х ведет к увеличению применения удобрений и мелиорантов с повышенным содержанием естественных радов. Почва обладает уникальной сорбционной способностью по отношению к поступающим в нее радов.
28003. Сравнительный анализ функционирования естественных экосистем и агроэкосистем. Устойчивость эко(агроэко)системы: толерантность, уязвимость, гетерогенность агроценозов 5.26 KB
  Экосистемы исторически сложившееся в биосфере и на той или иной территории открытые но целостные и устойчивые системы живых организмов. Агроэкосистемы вторичные измененные человеком биогеоценозы основу которых составляют искусственно созданные биотические сообщества объединяемые видами живых организмов. Особенность агросистем в отличии от экосистем их неусточивость то есть к способности саморегуляции.
28004. Формирование биогенной нагрузки в природных аграрных системах. Естественные потери биогенных веществ в земледелии, животноводстве и селитебных территорий 4.24 KB
  Естественные потери биогенных веществ в земледелии животноводстве и селитебных территорий. Интенсивно развивающееся сельское хозяйство это наиболее активный источник поступления биогенных элементов. Влияние с х как источника поступления биогенных веществ в природные ресурсы возрастает в связи с увеличением распаханности территорий трансформацию угодий мощной техникой развитием процессов химизации на основе минеральных и органических удобрений. Потери биогенных веществ в растениеводстве условно можно разделить на...
28005. Функционирование агроэкосистем в условиях техногенеза 4.85 KB
  Функционирование агроэкосистем в условиях техногенеза. Агроэкосистема АЭС совокупность биогенных и абиогенных компонентов участков суши преобразованных человеком используемых для производства сельхозпродукции. Основа АгроЭкоСистем почва с х угодия. Типы АгроЭкоСистем: Пропашное земледелие Многолетнее земледелие Многоурожайное земледелие МезоАЭС крупномасштабная МикроАЭС грядка Суша занимает площадь 149 млрд.
28006. Экологизация сельскохозяйственного производства 4.56 KB
  Природоразрушающий ресурсоемкий тип развития АПК требует пересмотра сложившейся теории и на практике техногенной концепции развития АПК. Главным принципом развития АПК должна стать экологизация с х производства всех мероприятий по развитию с х учет природных особенностей функционирования земельных ресурсов. для изменения приоритетов в распределении ресурсов капитальных вложений в АПК усилить природоохранную роль затрат. Для преодоления негативных тенденций в развитии АПК скорейшего решения...
28007. Экологическая биотехнология. Возможности увеличения производства экологически безопасной продукции на основе биопроизводства 2.52 KB
  Возможности увеличения производства экологически безопасной продукции на основе биопроизводства. Среди новых направлений биотехнологии способствующих получению экологически безопасной продукции следует отметить применение микробиологических удобрений промышленную переработку бытовых отходов индустриальную технологию компостирования отходов животноводства и др. микробиологические удобрения повышают продуктивность растений и кол во растительной продукции. Азотфиксирующие микроорганизмы служат прекрасной основой для...