- •Оглавление
- •1. 2. Среда Турбо-Паскаль
- •1. 3. Структура языка Турбо-Паскаль
- •1. 4. Типы переменных
- •Var a1, a2 : array [ 1 . . 1000 ] of real ;
- •Var m1: array[1..200] of integer; a1: array[100..200] of real;
- •Var t1,t2:Date_m; c1:Ruch_b; s1:Lat_b; a1,a2:Otmetka; b:Ball;
- •1. 5. Структура программы
- •1. 6. Операции и стандартные функции
- •1. 7. Операторы Турбо-Паскаля
- •Составной оператор Begin "операторы" end;
- •1. 7. 1. Операторы ввода/вывода данных
- •Операторы вывода данных на экран Write("сп"); или Writeln("сп");
- •X1, y1, z1: integer; xb, yb, zb: boolean;
- •Var n, X, y: real;
- •1. 7. 2. Оператор выбора
- •0..9: Writeln('однозначное');
- •1. 7. 3. Условный оператор
- •If "условие" Then "оператор1" Else "оператор2";
- •Var V : integer; Then
- •If Writeln(a2)
- •1. 7. 4. Оператор цикла с параметром
- •Var a, s, Sn, I, n: word;
- •Var s, Sn, pr: real; I, n: integer;
- •Var y, X, a, dx: real; I, j: integer;
- •Var a1, a2, n1, s, g: longint; bb: boolean;
- •1. 7. 5. Операторы цикла с условием
- •Var y, y1, X, eps, a, k: real; n: Word;
- •1. 7. 6. Операторы ограничения и прерывания цикла
- •1. 7. 7. Оператор перехода к метке
- •Var b, a: longint;
- •1. 8. Блок - схемы алгоритмов
- •1. 9. Составление диалоговых программ
- •Var I, n, n1: integer;
- •1. 10. Массивы
- •1. 10. 1. Линейные массивы
- •1. 10. 2. Работа с элементами переменной строкового типа
- •1. 10. 3. Двумерные массивы
- •Var a: array[1..30, 1..7] of byte;
- •2 S[2] Массив a: a[2, 1] a[2, 2] a[2, 3] a[2, 4] . . . A[2, j] . . . A[2, m]
- •1. 10. 4. Создание баз данных с использованием массивов записей
- •I: byte;
- •1. 10. 5. Работа с большими массивами
- •I, j: word;
- •1. 11. Текстовые файлы
- •Var c: char; j, I: word;
- •1. 12. Разработка функций и процедур
- •1. 12. 1. Описание функций и процедур
- •Viz(Dat); { вызов процедуры } Readln end.
- •Var z: r_1000; x1, x2: real; n: word;
- •Var X: m_30х30_r; I, j, n, m: byte;
- •Var a, b, c, ha, hb, hc: real;
- •Var p, s: real;
- •Var y, y1, x1: real;
- •Var a, k, y: real; I: longint;
- •1. 12. 2. Рекурсивные функции и процедуры
- •Var n_1: Longint; I: word;
- •Var ch: char; I: word;
- •Var n, n1: integer;
- •1. 13. Разработка модулей
- •Interface
- •1. 14. Модуль сrt
- •1. 14. 1. Управление экраном в текстовом режиме
- •InsLine; Вставка пустой строки.
- •1. 14. 2. Управление клавиатурой
- •Var n : word; f, dx, X, y, I, j, xm, ym : byte;
- •1. 14. 3. Работа с символьными переменными
- •Var r: registers;
- •X, y, I, xm, ym: byte;
- •1. 14. 4. Работа со строковыми переменными
- •1. 14. 5. Управление звуковыми сигналами
- •1. 15. Модуль Graph
- •1. 15. 1. Инициализация графического режима
- •InitGraph(Gd, Gm, 'way');
- •1. 15. 2. Простейшие графические процедуры и функции
- •Var X, y, VX, Vy, p: array[1..N] of integer; ch: char;
- •I1, i2, zx, zy, ax, ay, I, k: integer;
- •1. 15. 3. Рисование геометрических фигур
- •1. 15. 3. 1. Построение заполненных фигур
- •Var I, x1, y1, x2, y2, Gd, Gm : integer;
- •1. 15. 3. 2. Работа с линиями
- •1. 15. 3. 3 Создание графических узоров
- •1. Перемещение фигуры.
- •2. Масштабирование фигуры.
- •3. Симметричное отображение фигуры.
- •4. Штриховка углов.
- •Var xx1, xx2, yy1, yy2, I: integer; k: real;
- •5. Использование рекурсии.
- •Var gD, gM, n, X, y, x1, y1, k: integer; dl, ugol, ugol_0, s, I: real;
- •6. Создание узоров построением зеркальных отображений фигуры.
- •Var I, j : integer;
- •Var I, j : integer;
- •1. 15. 3. 4. Работа с текстом в графическом режиме
- •Var Gd, Gm, k, X, y, Size: integer; s: string;
- •1. 15. 5. Мультипликация
- •1. 15. 5. 1. Мультипликация с запоминанием части экрана
- •Var Gd, Gm, I, j, k, Size, X, y, Xmax, Ymax: Integer;
- •1. 15. 5. 2. Мультипликация с чередованием видеостраниц
- •1. 15. 5. 3. Мультипликация с управлением движения образа
- •1. 15. 5. 4. Модификация контурного изображения
- •Var Gd, Gm, I, j, k, n, xc, yc, r, m: integer;
- •X, y, x1, y1, x2, y2: array[1..12] of integer; alfa: real;
- •Глава 2. Программирование в среде Турбо - Паскаль
- •2. 1. Геометрические построения на плоскости
- •2. 1. 1. Построение графиков функций
- •0 Left, right GetMaxX
- •Interface
- •Var right, left, down, up: integer; k_xy, kx, ky, x_max, x_min, y_max, y_min: double; { описание глобальных переменных }
- •Implementation
- •Var XX, yy: word; xg_m, yg_m:integer;
- •Var xg0, yg0:integer;
- •1 Спираль a*fi 0 ... 8 -1 1 3 -
- •4 Логарифмическая a*Exp(b*fi) -3 ... 3 -1 1 -1 0 1
- •5 Спираль a*fi2 - b -8 ... 8 -1 1 2 0 1 2
- •6 Роза a*Sin(b*fi) 0 ... 8 -1 1 2 целые и
- •12 Строфоида a*Cos(2*fi)/Cos(fi) 0,1 ... 1,5 -3 -2 1 -
- •13 Циссоида a*Sin2(fi)/Cos(fi) 0,1 ... 1,5 -1 1 2 -
- •2. 1. 2. Графическое решение уравнений
- •2. 1. 3. Уравнение прямой на плоскости
- •2. 1. 4. Построение касательных и нормалей к плоским кривым
- •2. 1. 5. Двумерные преобразования координат
- •Var z: real;
- •Var alfa: real;
- •I_r; picture;
- •2. 1. 6. Проецирование пространственного изображения тела на плоскость
- •2. 2. Некоторые задачи физики
- •2. 2. 1. Механика
- •Var x3, y3, l, Lc, sa, ca, s3, c3: double;
- •2. 2. 2. Оптика и свет
- •2. 2. 3. Электростатика и электромагнетизм
- •2. 3. Математическое моделирование физических процессов
- •2. 4. Моделирование многовариантных задач с использованием графов
- •2. 5. Программы математических расчетов
- •2. 5. 1. Численное решение уравнений
- •2. 5. 2. Аппроксимация по методу наименьших квадратов
- •2. 5. 3. Численный расчет интегралов
- •2. 5. 4. Сортировка одномерных массивов
- •Список литературы
1. 7. 5. Операторы цикла с условием
В Турбо-Паскале применяются два оператора цикла с условием:
While "условие" DO "оператор";
- цикл с предусловием: проверка условия перед каждым выполнением "оператора",
Repeat "операторы" Until "условие";
- цикл с постусловием: проверка условия после каждого выполнения "операторов".
Здесь "условие" - выражение логического типа (Boolean).
Схема выполнения операторов имеет вид:
False
While Repeat
"операторы"
True
Do False
"оператор" Until
True
В цикле While. . . "оператор" выполняется если условие верно (True), если условие ложно (False), то цикл заканчивается, т. е. цикл While. . . повторяется пока выполняется условие. Цикл While. . . начинается проверкой условия, поэтому, если начальное условие ложно, то "оператор" не выполняется ни разу. Для включения в тело цикла нескольких операторов применяется составной оператор: Begin "операторы" end.
Цикл Repeat. . . повторяется, если условие ложно (False), и заканчивается, если условие верно (True), т. е. цикл Repeat. . . повторяется до выполнения условия. Цикл Repeat. . . заканчивается проверкой условия, поэтому "операторы" выполняются не менее одного раза. В теле цикла может записываться более одного оператора.
Циклы с условием обычно используются в тех случаях, если количество повторений блока операторов заранее не известно, например, при расчете суммы членов бесконечного ряда с заданной погрешностью.
Сумма членов бесконечной последовательности a1, a2, a3, . . . , aN, . . . называется бесконечным рядом и записывается в виде:
a1 + a2 + a3 +. . . + aN+. . . .
Здесь aN - общий член ряда. Сумма конечного числа членов ряда называется частичной суммой и обозначается " SN ". Если сумма членов бесконечного ряда имеет конечный
32
предел "S", то ряд называется сходящимся. Для некоторых рядов получены формулы расчета суммы членов ряда. Например, сумма членов числового ряда:
1 + 1/32 + 1/52 + . . . + 1/(2*N-1)2 + . . . имеет предел S = Pi2/8;
и общий член aN= 1/(2*N-1)2, где N = 1, 2, 3, .. .
Для сходящегося ряда вычисляется последовательность частичных сумм с заданной погрешностью. Абсолютная погрешность расчетов определяется по формуле Eps=abs(S-SN), либо Eps=abs(aN), если значение S неизвестно. Относительная погрешность расчетов определяется по формуле Eps_o=abs((S-SN)/S), либо Eps_o=abs(aN/SN). Частичные суммы вычисляются по формуле: SN = SN-1 + aN;
Для знакопеременного ряда следует добавить k1=-1, а в цикле: k1:=-k1, aN=k1*aN. В некоторых случаях "N"-ый член ряда выражается через "N-1"-ый, например, для ряда:
1 + 1/2! + 1/4! + 1/6! + . . . + 1/(2*N)! + . . . ; N = 0, 1, 2, . . .
общий член ряда вычисляется по формуле: aN = aN-1*k;
Параметр k = aN/aN-1; - коэффициент роста вычисляется предварительно (до написания программы). Для данного ряда
aN = 1/(2* N )! = 1/( 1*2*. . . *(2*N-2)*(2*N-1)*2*N);
aN-1 = 1/(2*(N-1))!= 1/((2*N-2))!= 1/(1*2*. . . *(2*N-2));
k = aN/aN-1 = 1/((2*N-1)*2*N).
Здесь N! = 1*2*3*. . . *N; - вычисление факториала числа "N", причем 0! = 1.
Расчет частичных сумм производится в цикле с условием, например, для данного ряда операторами:
N:= 0; a:= 1; SN:= 1; e:= 2. 7182828; S:= (e2 + 1)/e;
repeat N:= N+1; k:= 1/((2*N-1)*2*N); a:= a*k;
SN:= SN+a;
Writeln('Частичная сумма Sn=', Sn:-11:6, '_ _ n=', n:2);
until abs(S-Sn) < eps; { eps - допустимая погрешность расчетов}
Writeln('_ _ _ Сумма ряда S =', S :-11:6);
Практическое задание N 1. 15
Определить число членов ряда, необходимых для расчета с заданной погрешностью суммы членов ряда:
N Вид ряда Общий член ряда Сумма N=
1 1- 1 / 22 + 1 / 32 - 1 / 42 + . . . (-1)(N-1) / N2 Pi2 / 12 1, 2, 3, . . .
2 1- 1 / 3 + 1 / 5 - 1 / 7 + . . . (-1)N / (2*N+1) Pi / 4 0, 1, 2, . . .
3 1 / (1*2) + 1 / (2*3) + 1 / (3*4) + . . . 1 / (N*(N+1)) 1 1, 2, 3, . . .
4 1 / (1*3) + 1 / (3*5) + 1 / (5*7) + . . . 1 / ((2*N-1)*(2*N+1)) 1 / 2 1, 2, 3, . . .
5 1- 1 / 1! + 1 / 2! - 1 / 3! + . . . (-1)N / N! 1 / e 0, 1, 2, . . .
6 1+ 1 / 1! + 1 / 2! + 1 / 3! + . . . 1 / N! e 0, 1, 2, . . .
33
Если члены ряда являются функциями аргумента "x", то ряд называется функциональным. Расчет многих функций производится разложением функции в степенной ряд. Приведем пример расчета значения функции y=sin(x) при некотором значении "х" с использованием представления функции в виде ряда:
y1 = x - x3/3! + ... + (-1)(N+1) * x(2*N+1)/(2*N+1)! + ...
где a0= x, aN= k * aN-1, k= (-x2)/(2*N*(2*N+1)), N= 0, 1, 2, ...
Kаждый член ряда аN при N>0 можно получить умножением предыдущего члена ряда aN-1 на коэффициент k. Приближенное значение функции y=sin(x) находится как частичная сумма "N" членов ряда. Погрешность вычисления значения функции "у" при некотором значении "х" зависит от количества членов ряда и значения "х", поэтому расчет заканчивается при |aN| < eps, где eps - допустимая погрешность расчетов. В программе используем цикл с условием, например:
PROGRAM SIN_R;