Контрольная работа по "Информационные технологии"

Контрольные вопросы  и ответы на них.

Задача: изучить интерфейс пакета прикладных программ,  научиться выполнять численные и символьные вычисления, производить арифметические операции с массивами, векторами и матрицами, задавать ранжированные переменные, строить графики функций.

Результаты работы:

1. Какие редакторы входят в состав MathCad?

Текстовые, формульные, графические.

2. Как осуществить ввод и редактирование формульного и текстового блоков?

Для этого достаточно поместить  курсор в желаемое место окна редактирования и щелкнуть левой клавишей мыши. В месте, указанном острием стрелки  курсора мыши, появится визир в  виде маленького красного крестика. Его  можно перемещать клавишами перемещения  курсора. Визир не надо путать с курсором мыши, который имеет вид жирной наклонной стрелки. Затем необходимо активизировать пиктограмму нужного  шаблона, установив на него курсор мыши и нажав ее левую клавишу.

3. Как построить графики функций в MathCad?

Задаем диапазон изменения  аргумента;

Ввести функцию, на наборной панели математических знаков активизируем пиктограмму с изображением графиков    – на экране появляется панель графиков, в палитре графиков активизируем кнопку с изображением двумерного графика. В месте расположения визира появляется шаблон графика в декартовой системе  координат.

В шаблон (черный квадрат), расположенный  по оси абсцисс вводим значение аргумента  х, а в шаблон оси ординат –  функцию у(х).

Завершаем режим редактирования графика (щелчком вне пределов графика  левой кнопкой мыши).

4. Перечислите типы данных MathCad?

К важнейшим типам данных относятся константы, обычные и  системные переменные, массивы (векторы  и матрицы) и данные файлового  типа.

5. Как осуществлять расчеты с использованием размерных переменных?

Переменные могут иметь  размерность, то есть можно указать  физическую величину, используя обычные  знаки присваивания. Указать единицу  измерения после численного значения можно, поставив между ними знак умножения  или пробел. Ее удобно выбирать либо из меню «Вставить» подменю «Модуль», либо использовать кнопку с изображением мерной кружки      на  панели инструментов.

6. Назовите операторы присваивания, используемые в MathCad, и укажите область их действия?

В MathCad знак «=» можно использовать только один раз при первом присваивании значения переменной. Основное назначение этого оператора – вывод значения переменной или выражения. Поскольку до первого присваивания переменная неопределена, то знак «=» работает как оператор присваивания. В Mathcad основным является оператор «:=». С его помощью переменным присваиваются числовые значения и определяются функции пользователя.

Оператор «º» (тройное «равно») делает пользовательскую переменную или функцию видимой во всем Mathcad-документе оператор «:=» делает переменную и функцию видимой только ниже и правее места ее создания, а операто𠫬» (левая стрелка) – внутри программного блока. Эти три оператора ввода позволяют создавать глобальные «º», полуглобальные (или полулокальные) «:=» и локальные «¬» переменные.

7. Какие операторы применяются для вывода результатов вычислений в MathCad?

В среде Mathcad есть два оператора вывода на дисплей значения переменной или функции: оператор вывода числового значения «=» и оператор вывода символьного значения «®».

8. Назовите операторы отношения и логические операторы?

 

Оператор	Клавиши	Наименование операции
х > y	х > y	х больше y
х < y	х < y	х меньше y
х ³ y	х Ctrl ) y	х больше или равно y
х £ y	х Ctrl ( y	х меньше или равно y
х ¹ y	х Ctrl # y	х не равно y
х = y	х Ctrl = y	х равно y

Действие логических операторов задается таблицей истинности. Операторы  находятся в наборной панели Boolean (булевы).

не Ø	и L	или V	исключающее или Ä
0 Ø = 1	0 L 0 = 0	0 V 0 = 0	0 Ä 0 = 0
1 Ø = 0	0 L 1 = 0	0 V 1 = 1	1 Ä 0 = 1
	1 L 0 = 0	1 V 0 = 1	0 Ä 1 = 1
	1 L 1 = 1	1 V 1 = 1	Ä 1 = 0

9. Чем отличаются ранжированные и индексированные переменные, и как осуществляется их ввод?

Задание индексированной  переменной осуществляется с помощью оператора присваивания:

имя_индексированной_переменной := выражение

При этом диапазон изменения индекса должен быть заранее задан.

Ранжированные переменные используются при параллельных вычислениях и  для присвоения значений элементам  других массивов. Ранжированные переменные — просто разновидности векторов с упрощенной формой задания элементов.

10.    Как изменить формат  представления результатов?

Ранжированная переменная отличается от вектора тем, что невозможно использование  ее отдельных i-х значений, она существует вся сразу. При необходимости доступа к отдельным значениям переменной, она должна быть задана в виде массива – одномерного (вектора) или двумерного (матрицы). Элементами массива X являются индексированные переменные Х_i. Массивы могут содержать как числовые, так и символьные данные.

Использование ранжированных  переменных в ряде случаев заменяет циклы. Задается  переменная следующим  образом:

Name := Begin, Begin+Step, End

где Name – имя переменной;

Begin – начальное значение переменной;

Еnd – конечное значение переменной;

Step – шаг изменения значения переменной (положительный, если Begin < End, и отрицательный, если наоборот).

11.    Как изменить размещение результатов вычислений в документе?

Для управления выводом результатов символьных операций служит подменю Стиль вычислений меню Символика, результатом которой  является вывод на экран диалогового  окна, позволяющего выбрать:

– вертикальное размещение результатов, со вставкой дополнительных строк;

– вертикальное размещение результатов, без вставки строк;

– горизонтальное размещение результатов на одной строке с исходным выражением;

– отображение комментариев;

– размещение результатов вместо исходного выражения (при этом исходное выражение удаляется).

 

12. Назовите основные операции с выделенными выражениями и выделенными переменными.

Символьные операции с  выделенными выражениями. При выполнении операций с помощью указанных  ниже команд, необходимо обязательно  выделить все выражение, над которым  производится символьная операция.

1. Символические расчеты.

2. Форматирование результата  с плавающей запятой.

3.Расчеты с комплексными  числами.

4. Упрощение символьных  выражений.

5. Разложение символьных  выражений по степеням.

6. Разложение символьных  выражений на множители.

7. Операции над матрицами.

А) Транспонирование матрицы

Б) Вычисление обратной матрицы

В) Нахождение детерминанта

Символьные операции с выделенными переменными

При выполнении этих операций с помощью курсора указывается  переменная, относительно которой проводятся преобразования.

1. Приведение подобных  слагаемых.

2. Решение алгебраических  уравнений.

3. Замена переменной указанным  выражением.

4. Дифференцирования символьных  выражений.

5. Интегрирование символьных  выражений.

6. Разложение символьного  выражения в ряд Тейлора.

7. Преобразование символьного выражения  в обыкновенные дроби.

8. Выполнение прямых и  обратных преобразований Лапласа.

 

13. Как решить простейшие уравнения в MathCad?

Решение алгебраических уравнений. Выполняется двумя способами: выбором меню Символика\ Переменная\ Решить, либо использованием функции solve из панели символических операторов. Операция возвращает символьные значения указанной переменной x, для которых F(x)=0. Эта команда очень удобна для решения алгебраических уравнений, например квадратных и кубических и вычислений корней полиномов.

14. Назовите несколько способов дифференцирования и интегрирования выражений.

Дифференцирования символьных выражений. Выполняется выбором меню Символика\ Переменная\ Дифференцировать. Операция дифференцирует выражение по переменной, указанной курсором. Для взятия производных высшего порядка команда выполняется нужное количество раз.

Интегрирование  символьных выражений. Выполняется выбором меню Символика\ Переменная\ Интегрировать. Операция возвращает значение неопределенного интеграла  по переменной, указанной курсором.