Файл: Методические рекомендации по проведению практических занятий по дисциплине ОП. 05. Информационные технологии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.03.2024

Просмотров: 365

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Знакомство с MathCad

Введение в MathCad

Переменные в выражениях Кроме чисел, в математических выражениях MathCad можно использовать переменные. При помощи переменных обозначаются скалярные величины, векторы, матрицы и функции. Имена переменных могут быть любой длины и состоять из латинских, греческих букв, цифр от 0 до 9, символа подчеркивания, %, . Переменная может быть набрана в любом шрифте, однако MathCad считает разными имена, набранные в разных регистрах и разными шрифтами, например, F, f, f  это разные переменные.Имя может начинаться с буквы или символа . Далее могут идти любые разрешенные символы, кроме . Если в имени используется символ “.”, то все символы, набранные после нее, представят нижний индекс имени, однако такие переменные не являются элементами массивов.Некоторые переменные в MathCad имеют предопределенные значения: , е, , %, TOL, ORIGIN, PRNCOLWIDTH, PRNPRECISION, FRAME, inn, outn.Пример. Выражение содержит две переменные: x и a.Переменные бывают локальными и глобальными.Присвоение значения локальной переменной записывается следующим образом:имя_переменной: = выражение(набираем имя_переменной : выражение), где выражение может быть либо числовым, либо содержать другие переменные.Примеры локальных переменных: Присвоение значения глобальной переменной записывается следующим образом:имя_переменной:  выражение(  набираем из палитры или при помощи символа “тильда”

Производные и их вычисление

Первообразная и ее нахождение

Матрицы и операции над ними

Задания

3. Найти транспонированные матрицы

5.Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

4. Найти обратные.

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5 . Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5 . Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

D=

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

Вариант №13

3. Найти транспонированные матрицы

5.Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

Вариант №18

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5.Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

3. Найти транспонированные матрицы

5. Решить системы линейных уравнений методом Крамера.

Системы уравнений и их решение

Неравенства и их решение

Другие способы решения неравенств

Системы неравенств и их решение.

Последовательности и прогрессии.

Дифференциальные уравнения

(t)


t

Если известны границы интервала аргумента, но неизвестен шаг, алгоритм следующий:

Построить график функции y=sin(x-20) на интервале [1,20]



Если известны границы интервала аргумента, и задан шаг, алгоритм следующий:

Построить график функции на интервале [1,15] с шагом 0,1



Варианты заданий

Вариант

Функции

1







Шаг 0,2

2







Шаг 0,2

3







Шаг 0,3

4







Шаг 0,1

5





Шаг 0,5

6







Шаг 0,5

7







Шаг 0,25

8





Шаг 0,55

9







Шаг 0,15

10







Шаг 0,12

11







Шаг 0,22

12





Шаг 0,5




Задание 2.

Построить два графика в декартовых координатах X-Y следующих функций.

Пример

В шаблоне y(x) и g(x) набирать через запятую

Задание 3.

Решить графически уравнение на интервале [0,10].

  1. Построить график



  1. Для нахождения корней нужно найти точки пересечения графика с осью ОY, для этого выделит график, щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать Trace.



Навести указатель мыши на точку пересечения, после этого появятся координаты



Контрольные вопросы

  1. Как построить графики: поверхности; полярный; декартовый?

  2. Как построить несколько графиков в одной системе координат?

  3. Как изменить масштаб графика?

  4. Как определить координату точки на графике?


Практитческая работа 3.

Вычисление производных в MathCAD.
Цель работы: приобретение практических навыков вычисления производных в MathCAD.
Порядок выполнения работы:

  1. Выполнить задания.

  2. Ответить на контрольные вопросы.

  3. Подготовить отчет о выполнении практической работы

Общие сведения

Производные и их вычисление


Задание 1. Найти по определению производные следующих функций:

а) , при ;

б) , при .

Данный способ фактически требует от MathCad нахождения предела, а не производной. MathCad же имеет встроенные средства и для вычисления собственно производных.

В пакете MathCad, как обычно, имеется два способа вычисления производных функций. Первый способ - численный - дает возможность найти числовое значение производной в некоторой точке. Второй способ - символьный - дает возможность получить символьное значение производной функции. Рассмотрим оба эти способа.

Численный метод (производная в точке).

Пример. Найти значение производной функции при x = 1; 0; 3,5.

Решение.

1) определим функцию ;

2) определим другую функцию, например g(x), равную производной функции f(x). Для этого щелкнем мышкой ниже определения функции f(x), введем начало определения функции и введем знак [?], появится оператор производной следующего вида:

3) заполним соответствующие пустые поля. Щелкнем на нижнем поле и введем переменную x, по которой будем искать производную. В верхнем пустом поле введем имя функции f(x).

Получим следующее:

4) определив функцию g(x), используем ее. Найдем значения функции в заданных точках:

.

Задание 2. Найти значения производных следующих Символьное вычисление производной (производная функции).

Для того чтобы найти производную функции в символьном виде, необходимо воспользоваться следующим способом.

Пример. Найти производные следующих функций:

а)
, б) .

Решение. Будем искать производную для случая а):

1) вызовем оператор производной, нажав клавишу «?», появится оператор производной следующего вида: .

2) заполним соответствующие пустые поля. Щелкнем в нижнем поле и введем переменную x, по которой будем искать производную. В верхнем пустом поле введем нашу функцию: . Получим следующее: .

3) нажмем комбинацию клавиш [Shift]+[F9].

MathCad выдаст следующее значение производной:



Аналогично поступаем с пунктом б) примера.

Получим ответ: .
Задание 1.

Найти производную от заданной функции и построить графики исходной функции и ее производной.

Пример.

У(х)=х2

  1. Записываем выражение функции

  2. Выделить курсором переменную х и в главном меню выбрать Symboliecs/Variadle/Differentiate.

На экране появится:

  1. Записать:



  1. П остроить графики: Кнопка . В шаблоне ввести в нижней части х, сбоку через запятую у(х), у1(х)



Щелкнуть в центр шаблона. Получим графики.

Варианты заданий.

Задание 2.

Пример

Для функции у=х3 найти первую производную при х=2

  1. Набрать

  2. Выбрать шаблон . В знаменателе ввести х в правую часть х3 , нажать =, получится результат .

Варианты заданий

1. Для функции F(x) = 3 x2 - 4x +9 найти F'(1).
2. Для функции F(x) = sin2x найти .
3. Для функции найти F'(0).
4. Для функции
найти F'(-1,5).
5. Для функции F(x) = x ln(x2 + 2x - 7) найти F'(2).
6. Для функции ;найти .
7. Для функции F(x) = 5 ex - 8x найти F'(ln 3).
8. Для функции найти .
9. Для функции найти F'(1).
10. Для функции найти F( )

Задание 3.

Пример

Найти производные второго порядка для функции

  1. Набрать

  2. Выделить курсором переменную х и в главном меню выбрать Symboliecs/Variadle/Differentiate.

На экране появится:

  1. Выделить курсором переменную х и в главном меню выбрать Symboliecs/Variadle/Differentiate.

На экране появится:
Варианты заданий



Задание 3.

Пример

Для функции у = cos8х найти вторую производную при х =

  1. Набрать

  2. Выбрать шаблон . В знаменателе ввести х , в индекс 2, в правую часть

, нажать =, получится результат .

В арианты заданий


1

2

3

4
5

6







7

8

9

Х=10

Х=20


Х=100