Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ



Скачать 390.81 Kb.
страница3/4
Дата20.12.2012
Размер390.81 Kb.
ТипЛабораторная работа
1   2   3   4

Сохранение и печать результатов.


Часто бывает так, что некоторые нехорошие преподаватели требуют наличия расчетов в вашем лабораторном журнале. Путей решения проблемы несколько. Самым наверно симпатичным путем будет пожалуй функция печати в wxMaxima. Она незамысловатым способом распечатает для вас содержимое всего листа с вашими расчетами.

Другим способом является экспорт в HTML или LaTex. Выбор конкретного формата зависит от ваших предпочтений-извращений, но для большинства пользователей подойдет HTML. Получившийся файл можно распечатать из браузера.

Третьим способом, который в ранних версиях wxMaxima работал хорошо, а сейчас работает так себе, это экспорт выделения в изображение. Выделите несколько расчетных полей и в меню «Правка» выберите пункт «Save selection as image». В результате вы получите изображение с дурацким форматированием, но легко встраиваемое в другие документы.

Программа wxMaxima предусматривает возможность сохранения листа расчетов в файл. Этот файл имеет расширение .wxm и представляет собой список всех команд, находившихся в листе на момент сохранения. В более ранних версиях эти команды автоматически выполнялись, а в текущей на момент написания версии 0.8.2 не выполняются, вероятно в целях экономии процессорного времени, потому что файлы уже даже среднего размера открывались весьма долго. Чтобы выполнить нужную вам группу команд, выделите их(выделяются их «корешки») и нажмите ctrl-enter (или enter). Сохранение и открытие таких документов осуществляется стандартными способами через меню — Файл ^ Save As и Файл ^ Open.

Построение дискретных графиков.


Другой возможностью wxMaxima, которая вам может пригодится, является возможность построения дискретных графиков. Она не избавит вас от муторной процедуры построения графиков вручную, но возможно поможет проверить себя в этой или в других задачах. Командой, которая строит дискретный график является:

wxplot2d([['discrete, X, Y]], [x,-5,5])$

Эта команда нарисует для вас график, построенный по точкам из списков X и Y для осей абсцисс и ординат соответственно. Если вы сейчас работаете в том же листе, в котором работали при расчете в прошлых разделах, то у вас сохранились значения списков a и b, которые вы могли бы подставить. Вторым аргументом этой команды является диапазон значений x. Для дискретных графиков это всего лишь минимальное и максимальное значения X, которые могли бы быть нанесены на график. В конце команды находится знак '$'. Он отвечает за настройку способа вывода в maxima, но если вы его забудете, то конец света не случится, и даже график нарисуется.

Метод наименьших квадратов.


Для расчета коэффициента наклона прямой по графикам в курсе физпрактикума нас учат пользоваться методом наименьших квадратов. Метод простой, но он требует множества расчетов. Естественно, что такая задача должна быть автоматизирована. Для этого я написал расширение Maxima, которое вы найдете где-нибудь поблизости с этим текстом. Файл называется mnk.mac. Чтобы подключить его к Maxima, нужно в меню Файл выбрать пункт «Load package» и указать имя файла. После этого вы сможете вызывать функцию MNK, примерно следующим образом:

MNK(x,y)$

Параметры x и y это списки, в которых находятся ваши экспериментальные данные графиков.


Лабораторная работа № 1


Тема: Алгоритмы решения математических задач в системе Scilab.



Теоретическая часть

Scilab - это система компьютерной математики которая предназначена для выполнения инженерных и научных вычислений, таких как

  • решение нелинейных уравнений и систем

  • решение задач линейной алгебры

  • решение задач оптимизации

  • дифференцирование и интегрирование

  • задачи обработка экспериментальных данных интерполяция и ап­проксимация (метод наименьших квадратов);

  • решение обыкновенных дифференциальных уравнений и систем.

Кроме того предоставляет широкие возможности по созданию и редак­тированию различных видов графиков и поверхностей.

Не смотря на то, что система содержит достаточное количество встро­енных команд операторов и функций отличительная ее черта это гибкость Пользователь может создать любую новую команду или функцию, а затем использовать ее наравне со встроенными. К тому же система имеет достаточ­но мощный собственный язык программирования высокого уровня, что гово­рит о возможности решения новых задач.

Для того чтобы приступить к решению задачи, необходимо запустить Scilab. После запуска на экране появляется основное окно программы. Его появление означает начало сеанса работы пользователя. Закрытие окна озна­чает прекращение сеанса.



Основное окно Scilab условно можно разделить на две области: 1. Область меню, которая расположена вверху экрана.

2. Рабочую область с командной строкой, в которой, собственно, и происходит решение задачи.

Индикатором готовности программы к работе является символ --> в рабочей области, возле которого находится курсор. В этом месте можно вве­сти команду Scilab и выполнить ее, нажав клавишу «Enter». Строку в рабочей области, где находится курсор, называют командной строкой. Чтобы завер­шить сеанс, следует выполнить в командной строке команду quit.

Команда главного меню

? Scilab

открывает доступ к справочной системе.

В справочной системе информацию можно искать, воспользовавшись содержанием в списке, упорядоченном по алфавиту по ключевому слову или фразе.

С помощью команды Scilab Demos можно осуществить просмотр демон­страционных примеров.

Список команд, хранимых системой, не ограничивается текущим сеан­сом, однако при необходимости текст, введенный в текущем сеансе, можно сохранить и в виде текстового файла. Для этого необходимо в командной строке набрать diary ('name'), после чего файл с именем name появится в ра­бочей директории.

Пользовательские переменные. В рабочей области Scilab можно опре­делять переменные для дальнейшего их использования в различных выраже­ниях. Определить переменную значит присвоить ей какое-либо значение. Оператором присваивания в Scilab является «=». Процедура присваивания оформляется следующим образом:

имя переменной=значение переменной.

Каждая переменная перед использованием в выражении должна быть определена. В противном случае Scilab выдаст предупреждение об ошибке. Переменным могут быть присвоены не только численные значения, напри­мер переменная, может быть определена как строка символов (Листинг 1). При определении переменной ей может быть присвоено значение результата вычисления. Тогда в результате выполнения команды на экран будет выведе­но: имя переменной = результат вычисления (Листинг 2).



Примечание . Если в течение одного сеанса присвоить некоторое значение ранее определенной в этом сеансе переменной, то в дальнейшем именно это значение будет использоваться программой во всех вычислени­ях, содержащих переменную. Говорят, что переменная переопределена.

Системные переменные. При выполнении операции Scilab обязатель­но присваивает ее результат какой-либо переменной, если в командной стро­ке нет оператора присваивания, то результат будет присвоен системной пе­ременной с именем ans (от англ. answer — ответ) (Листинг 3). Переменную ans можно использовать в последующих вычислениях, но ее значение будет изменяться каждый раз после выполнения команды без оператора присваи­вания.



Ans — первый пример системной переменной. Имена других системных переменных в Scilab начинаются с символа %:



Эти переменные используются в математических операциях в качестве констант. Их значения не могут быть изменены пользователем.

Математические операции в Scilab. Для выполнения простейших арифметических операций Scilab использует следующие операторы: + сло­жение;—вычитание; * умножение; / деление слева направо; \ деление справа налево; А возведение в степень. Чтобы вычислить значение арифметического выражения, необходимо ввести его в командную строку и нажать «Enter». Ре­зультат вычисления появится в рабочей области. Пример вычисления выражения демонстрирует Листинг 4. При вводе выражения примене­на операция деления слева «\». Поскольку значение выражения не присвоено пользовательской переменной, то результат присваивается системной пере­менной ans:



Если вычисляемое выражение длинное и желательно перенести его за­пись на следующую строку, то в конце незавершенной строки необходимо ввести три (или более) точки. После этого можно нажать «Enter» и продол­жать набор оставшейся части на следующей строке (Листинг 5).



Если после ввода команды нажать клавишу «Enter», то в рабочей об­ласти появится результат выполнения этой команды (Листинг 7). Если ре­зультат отображать не нужно, то набор команды следует завершить симво­лом «;» (Листинг 6).



Численное дифференцирование и интегрирование в Scilab.

Интегри­рование в Scilab.

Вычислить определенный интеграл в Scilab можно при помощи функ­ции int (a, b, f), где а и b —нижний и верхний пределы интегрирования соот­ветственно, f— имя подынтегральной функции.

Пример. Рассмотрим использование функции int на примере вычисле­ния определенного интеграла:



Для вычисления интеграла в Scilab необходимо сначала задать функ­цию f(x) (см. п. 5) задание функции отражено в Листинге 18.





Для проверки полученного результата вычислим интеграл аналитиче­ски:



Вычисление производной в Scilab. В Scilab можно вычислять произ­водную функции в заданной точке. Вычисление происходит при помощи ко­манды numdiff(f,xO ), где f — имя дифференцируемой функции переменной х, хО — координата точки в которой необходимо вычислить производ­ную.

Рассмотрим пример применения команды numdiff. Пример. Вычислим производную функции

в точке x0=4.

Решение в Scilab:

Зададим дифференцируемую функцию (Листинг 20):





Решение уравнений.

Пример. Рассмотрим пример решения квадратного уравнения



Сначала формируем список коэффициентов при степенях переменной х в формуле для рассматриваемого уравнения список будет состоять из трех элементов.

После этого можно приступать к формулировке задания для Scilab. В соответствии с алгоритмом решения, рассмотренным выше, теперь необхо­димо обратиться к функции poly для формирования полинома, после чего ис­пользовать сформированный полином в качестве аргумента функции roots, которая вычислит корни уравнения. Реализация этой последовательности действий в предыдущем примере заняла две строки.



Задание 2. Составить модель задачи и решить в Scilab.

  1. Найдите длину окружности, имеющей радиус 5 см.

  2. Найдите сумму двух произвольных чисел, затем вычтите 1 из суммы, используя переменную ans.

  3. Вычислите значения выражения

  4. Определите, какое из чисел больше,

  5. Вычислите значение выражения

  6. Найдите угол между касательной в точке х=4 к кривой

и осью Ox.

  1. Вычислите производную функции в точках х=3 и х=8.

  2. Найдите работу по перемещению тела на расстояние в 30 см под

действием силы;



  1. Вычислите интеграл -

  2. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями




Вопросы для защиты лабораторной работы № 1

    1. Укажите основные отличия системы Scilab от других систем ком­пьютерной математики.

    2. Как обозначаются основные константы системы?

    3. Перечислите основные встроенные функции системы.



1   2   3   4

Похожие:

Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа №3 61 Задания для самостоятельного решения 67 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ
Предлагаемый лабораторный практикум является руководством для выполнения лабораторных работ. Практикум охватывает основные темы дисциплины....
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconУчебно-методическое пособие для студентов физико-математических специальностей вузов Балашов 2009 удк 004. 43 Ббк 32. 97
Данное учебно-методическое пособие состоит из лабораторных работ, которые условно можно разбить на несколько частей
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа №1 Работа в Oracle Database Express Edition 1 Лабораторная работа №6
Лабораторная работа Выполнение расчетов с использованием программирования в среде Visual Basic for Applications
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа №3. Знакомство с прерываниями. Лабораторная работа №4. Программная обработка клавиатуры
Лабораторная работа №1. Знакомство с общим устройством и функционированием ЭВМ. Изучение структуры процессора, организации памяти,...
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconУчебно-методическое пособие Саранск 2012 Лабораторная работа № Бинарные отношения
Построить граф и график этого отношения. Какими свойствами обладает это отношение? Решение
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconУчебно-методическое пособие для проведения лабораторных работ по курсу «Общая гидрология»
Учебно-методическое пособие разработано на кафедре океанологии профессором, доктором географических наук Л. А. Беспаловой и старшим...
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа по теме: «ms doc. Основные команды.»
Мбоу «сош №8 г. Петровска Саратовской области» Лабораторная работа в среде ms dos
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconМетодические рекомендации по обработке результатов расчетов и измерений при решении задач и выполнении лабораторных работ по физике
Данное пособие представляет собой краткое руководство по обработке результатов расчетов и измерений при решении задач и при выполнении...
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа 08 Изучение дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Москва 2005 г. 1 лабораторная работа 08
Цель работы: определение расстояний между атомными плоскостями в кристалле по имеющейся рентгенограмме
Лабораторная работа №1 36 Лабораторная работа №2 47 введение данное учебно-методическое пособие представляет собой сборник лабораторных работ iconЛабораторная работа №1 Тема: Создание и заполнение таблиц, создание связей между таблицами в Microsoft Access 2010
Примечание: для группы c-22 обязательны первые 6 лабораторных работ, 7-ая по желанью
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org