МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы по дисциплине «Информатика» для студентов специальности: 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»,

---

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Севастопольский государственный

университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Информатика»

для студентов

специальности: 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»,

направления подготовки: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

дневной формы обучения

Севастополь

2015

УДК 519.6

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Информатика» для студентов специальности: 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики», направления подготовки: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» дневной формы обучения / Сост. Л.А. Литвинова. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2014. – 12 с.

Целью методических указаний является оказание помощи студентам в выполнении курсовой работы с использованием инструментальных средств Mathcad по дисциплине «Информатика»

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Кибернетики и вычислительной техники, протокол №5 от 30.01.2015 г.

Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.

Рецензент: Кожаев Е.А., к.т.н., доцент кафедры кибернетики и вычислительной техники.

Ответственный за выпуск:

Скатков А.В., доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой кибернетики и вычислительной техники.

Содержание

1. Цель работы:

- получить практические навыки в решении задач алгоритмизации и программной реализации отдельных фрагментов инженерных задач;

- закрепить знания основных инструментальных средств программы Mathcad.

2. Краткие теоретические сведения

Программа Mathcad – это современная программная система компьютерной математики, позволяющая решать как простые, так и сложные инженерные задачи. Программа Mathcad предоставляет достаточно мощные, удобные и наглядные средства описания алгоритмов решения математических задач и имеет возможности для проведения символьных (аналитических) вычислений и преобразований.

2.1. Постановка задачи

Задана плоская фигура, ограниченная тремя кривыми, уравнения которых имеют вид:

.

Требуется разработать Mathcad-документ для вычисления площади указанной фигуры.

2.2. Анализ задачи

В решении задачи выделим три основных этапа.

Этап I.

На данном этапе необходимо получить графическое изображение заданной фигуры. Для этого следует в декартовой системе координат построить три графика:

с.

При построении графиков необходимо определить интервал изменения аргумента , определить функции в Mathcad-документе и, используя меню Insert, Graph, X-Y Plot, построить графики этих трех функций.

Этап II.

Далее необходимо определить абсциссы точек пересечения кривых функций . Для этого следует составить уравнения, используя выражения для функций, и решить их относительно . Искомые решения уравнений будут абсциссами точек пресечения кривых.

Для решения уравнений следует использовать функции Mathcad, а именно: root, solve или блок решения Given.

Этап III.

Площадь заданной фигуры есть алгебраическая сумма определенных интегралов, пределы интегрирования которых, найдены на втором этапе. Для получения численных значений интегралов следует использовать инструментальные средства Mathcad.

Символ определенного интеграла вводится в Mathcad-документе с использованием панели Calculus или посредством клавиши [&].

3. Содержание задания

1. Разработать блок-схему алгоритма решения задачи в соответствии с вариантом;

2. Разработать Mathcad-документ для решения задачи;

3. Результаты решения задачи должны выводиться на экран в форме удобной для пользователя.

4. Содержание пояснительной записки

1. Титульный лист (см. приложение А);
2. Цель задания;
3. Задание (см. приложение Б);
4. Анализ задачи;
5. Блок-схема алгоритма решения задачи;
6. Текст Mathcad-документа;
7. Выводы.

5. Пример программы в среде Mathcad

Задача.

Задана плоская фигура, ограниченная двумя кривыми, уравнения которых имеют вид:

.

Требуется разработать программу в среде Mathcad для вычисления площади указанной фигуры.

Анализ задачи

Построим графики заданных функций. В Mathcad-документе определим функции

Используя меню Insert, Graph, X-Y Plot, постоим графики двух заданных функций и определим фигуру, площадь которой следует вычислить. По умолчанию пределы изменения аргумента функций . Учитывая особенности заданных графиков, изменим пределы на .

Кривые пересекаются в двух точках и образуют замкнутую фигуру, площадь которой необходимо вычислить.

В математическом анализе доказана теорема и представлена геометрическая интерпретация понятия определенного интеграла, а именно:

есть площадь области, ограниченной кривой функции , осью абсцисс и двумя прямыми . Тогда искомая площадь есть разность двух интегралов:

.

Найдем пределы интегрирования. Из графиков следует, что это абсциссы точек пересечения кривых и .

Найдем значения и , принимая во внимание то, что и . Составим уравнение

или после преобразования получим

.

Решение задачи

В Mathcad-документе запишем:

Получили .

Вычисляем интегралы и площадь:

Библиографический список

1. Дьяконов В.П. Mathcad 2001. Учебный курс / В.П. Дьяконов. – СПб.: Питер, 2001. – 624с.

2. Дьяконов В.П. Mathcad 2001. Специальный справочник / В.П. Дьяконов. – СП.: – Питер, 2002. – 832с.

3. Дьяконов В.П. Mathcad в математике.Справочник / В.П. Дьяконов. – СПб.: Изд-ство Горячая линия-Телеком, 2007. – 958с.

4. Очков В.Ф. Mathcad 14 для студентов и инженеров / В.Ф. Очков. – СПб.: – Питербург: Изд-ство БХВ-Питербург, 2009. – 512с.

5. Бидасюк Ю.М. Mathsoft Mathcad 12. Самоучитель / Ю.М. Бидасюк. – М.: Изд-ство Диалектика, 2005. – 224с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Образец оформления титульного листа пояснительной записке

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Севастопольский национальный технический

университет

Кафедра кибернетики и вычислительной техники

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине «“ Вычислительная техника и программирование ”

( или «Информационные технологии»»)

вариант №__

Выпонил:

Студент гр. ЭЭ-11д

Проверил:

Севастополь

2014

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица А.1 – Варианты заданий

Продолжение таблицы А.1

Продолжение таблицы А.1

Заказ №______от «_____»______________ 2014. Тираж__________экз.

Изд-во СевНТУ