Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический
университет растительных полимеров»
В.М. Пестриков А.Н. Маслобоев
Решение математических задач в Turbo Pascal
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2009
ББК 32.97я7 П 286
УДК 681.3 (075)
Пестриков В.М., Маслобоев А.Н. Решение математических задач в Turbo Pascal: учебное пособие /ГОУВПО СПб ГТУ РП. — СПб., 2009.
—110 с.: ил. 27.
Внастоящем учебном пособии на конкретных примерах рассматривается решение математических задач в системе программирования Turbo Pascal, включая задачи прикладной и вычислительной математики, статистические задачи, построение таблиц и графиков функций, создание диаграмм (в том числе объемных.
Рецензенты: кандидат технических наук С. Г. Рыбаков (СКБ «Турбина»);
старший преподаватель кафедры информационных технологий С.Е. Судаков (ГУСЭ)
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.
© Пестриков В.М. , Маслобоев А.Н.
ãГОУВПО Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2009
2
Оглавление |
|
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................ |
4 |
ГЛАВА 1. ПРИКЛАДНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ..... |
6 |
1.1. Вычисление математических функций....................................................... |
6 |
1.2. Создание программного модуля, объединяющего математические |
|
функции............................................................................................................... |
12 |
1.3. Решение системы линейных алгебраических уравнений........................ |
19 |
1.4. Построение таблицы функции................................................................... |
26 |
ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ. .31 |
|
2.1. Решение нелинейного уравнения............................................................... |
31 |
2.2. Численное дифференцирование................................................................ |
35 |
2.3. Численное интегрирование........................................................................ |
38 |
2.4. Решение дифференциального уравнения.................................................. |
46 |
2.5. Аппроксимация функции............................................................................ |
52 |
2.6. Интерполяция функции.............................................................................. |
57 |
ГЛАВА 3. ЗАДАЧИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ.... |
63 |
3.1. Вычисление основных статистических величин...................................... |
63 |
3.2. Создание программного статистического модуля................................... |
70 |
4. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ФУНКЦИЙ И СОЗДАНИЕ |
|
ДИАГРАММ........................................................................................ |
75 |
4.1. Инициализация графического режима...................................................... |
75 |
4.2. Использование графических примитивов................................................. |
79 |
4.3. Создание двумерной диаграммы............................................................... |
88 |
4.4. Построение графика функции................................................................... |
97 |
4.5. Создание трехмерной диаграммы............................................................ |
105 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.......................................... |
109 |
3
Введение
Система программирования Turbo Pascal разработана на основе языка Паскаль фирмой Borland. Особенностью данной системы является модульность ее структуры. При решении различных задач, по мере необходимости, к основному языковому ядру можно подключать дополнительные программные модули. Причем пользователь может не только работать с уже готовыми программными модулями. Средства языка Паскаль позволяют достаточно легко и быстро разработать собственный программный модуль, используемый для решения конкретной задачи. К этому следует добавить наличие удобного интерфейса, позволяющего быстро набрать исходный текст программы и отредактировать его, запустить программу на выполнение и отладить ее. Важным фактором является наличие мощной справочной системы, позволяющей пользователю практически в любой ситуации при разработке программы найти ответ на возникающие вопросы.
Математические подпрограммы Turbo Pascal работают значительно быстрее, чем большинство таких подпрограмм в других языках. Наряду с алгоритмическим программированием Turbo Pascal позволяет использовать приемы объектно-ориентированного программирования – одной из передовых компьютерных технологий. Говоря о достоинствах данной системы программирования, следует отметить также ее компактность (система программирования Turbo Pascal вместе со вспомогательными файлами и дополнительными модулями «весит» всего 2,5 мегабайт) и неприхотливость к аппаратным и программным ресурсам компьютера. Все вышеперечисленное и сделало Turbo Pascal удобным и надежным инструментом в руках не только студентов, но и инженерно-технических специалистов.
Целью данного учебного пособия является показать пользователям, уже обладающим начальными знаниями в области алгоритмического
4
программирования, как можно применить систему Turbo Pascal для решения практических задач, которые возникают перед техническими специалистами, а также как можно увеличить мощность системы программирования путем самостоятельного создания дополнительных программных модулей.
Впервой главе данного учебного пособия рассматриваются вопросы программирования тех математических функций, которые отсутствуют в языке Паскаль, и их объединения в программный математический модуль. Также разбирается решение систем уравнений и создание таблиц функций средствами псевдографики в текстовом режиме.
Вторая глава посвящена решению с помощью вычислительных методов типовых математических задач, к которым относится численное дифференцирование и интегрирование, решение нелинейных и дифференциальных уравнений, аппроксимация и интерполяция функции.
Втретьей главе рассмотрено выполнение задач по статистической обработке данных. Описывается создание специальных статистических функций и показано, как их можно объединить в программный статистический модуль.
Четвертая глава посвящена средствам наглядного представления результатов вычислений в виде графиков и диаграмм. Рассмотрены основные особенности работы в графическом режиме системы Turbo Pascal и показаны способы разработки необходимых пользователю элементов компьютерной графики
Пособие поможет будущему инженеру решать встающие перед ним практические проблемы квалифицированно, а также эффективно применять современные информационные технологии.
5