Лабораторная работа № 1-11

-1Информатика
Лабораторная работа 1-11
Лабораторная работа № 1-11
Программирование математических выражений в C
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является разработка, отладка и выполнение программы на C с
использованием математических функций стандартной библиотеки C.
2. СОСТАВ РАБОЧЕГО МЕСТА
2.1. Оборудование: IBM-совместимый персональный компьютер (ПК).
2.2. Программное обеспечение: операционная система Windows, интегрированная
оболочка Dev-C++.
3. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
3.1. Математические функции C
Математические функции библиотеки C выполняют некоторые арифметические
действия, результат которых присваивается имени функции.
Математические функции имеют следующий формат вызова:
имя-функции (выражение)
где выражение – любое арифметическое выражение. Тип возвращаемого функцией
значения – double.
Математические функции, также как и переменные, могут использоваться в
арифметическом выражении, причем вычисление функции имеет более высокий
приоритет, чем выполнение арифметических операций.
Математические функции языка C описываются в головном файле math.h.
Основные математические функции языка C приведены в следующей таблице:
Имя функции
и аргументы
Возвращаемое значение
Особенности
sin(x)
sin(x) – синус x
x задается в радианах
cos(x)
cos(x) – косинус x
x задается в радианах
tan(x)
tg(x) – тангенс x
x задается в радианах
asin(x)
arcsin(x) – арксинус x
x [-1,1], arcsin(x)[-/2,/2]
acos(x)
arccos(x) – арккосинус x
x [-1,1], arccos(x)[ 0,]
atan(x)
arctg(x) – арктангенс x
arctg(x) [-/2,/2]
sinh(x)
sinh(x) – гиперболический синус x
cosh(x)
cosh(x) – гиперболический косинус x
tanh(x)
tgh(x) – гиперболический тангенс x
exp(x)
ex – экспоненциальная функция от x
Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
Автор: Прищепа Т. А., Шонин
-2Информатика
Лабораторная работа 1-11
Имя функции
и аргументы
Возвращаемое значение
Особенности
log(x)
ln(x) – натуральный логарифм x
x>0
log10(x)
lg(x) – десятичный логарифм x
x>0
pow(x, y)
xy – x в степени y
Ошибка области, если x=0 и y0
или x<0 и y – не целое.
sqrt(x)
ceil(x)
floor(x)
fabs(x)
x – квадратный корень x
наименьшее
равное x
наибольшее
равное x
x0
целое,
большее
или
целое,
меньшее
или
|x| – абсолютное значение x
Аргумент x во всех функциях и y в функции pow() имеют тип double.
3.8. Пример простой программы на языке C
Вывести на дисплей результат вычислений по формуле:
F
( x 3  1)


 sin 2   0.5 y
4

ln x
при x=-0.951 и y=8.149.
#include <stdio.h> /* Вызов раздела ввода-вывода */
#include <math.h> /* Вызов раздела математических функций */
int main (void) /* Описание функции main */
{
/* Начало блока */
/* Описания и инициализация переменных */
float F, x=0.951, y=8.149;
const double pi=3.1415926;
/* Вычисление функции */
F = (pow(x, 3) + 1.0)/log(fabs(x)) –
pow(sin(pi/4.0 + 0.5 * y), 2);
/* Вывод исходных данных и результата */
printf("x=%f y=%f Функция F=%f\n",x, y, F);
getchar();
/* Ввод символа */
return 0;
/* Возврат из программы */
}
/* Конец блока */
На экран будут выведены следующие результаты:
x=0.951000 y=8.149000 Функция F=-38.001472
Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
Автор: Прищепа Т. А., Шонин
-3Информатика
Лабораторная работа 1-11
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Порядок выполнения работы:
1. Составить программу для вычисления значения функции F при указанных
значениях аргументов и вывода значений аргументов и функций на экран дисплея по
одному из вариантов, приведенных в следующей таблице:
№
варианта
1.
2.
Выражение для функции
F
F  xarctg y  e  x 3.5  
5.
y
2
F
2
1  x y  tg (  x )
F


7.
8.
x  y  1  e 2 x  cos x
3
y
2
x  4  arctg y
F  1  y 
1
2
e   x  2  2
x 7
2
tg x
x2
1 y 
1  y  x3

y 1
2


2 cos x   6 
x2 
1 

F
1 2  sin 2 y 
3  x 2 5

1 y2 
x 1 x 

1 x2 


9.
F  ln y 
10.
F  esin
11.
x=-3.876, y=4.15
x = -3.85,
y = 1.478
3  e y 1
F
F
x=0.95, y=3
x=2.78, y=1.532
x sin y 2  138 ln 1  y  x
x
6.
y  11
2.55  cos 2
3.
4.
sin  ( y  0.45)
 12
x 2  185
.
e2 x 
3
Значения аргументов

3
y

 2 ln 3.33  3x 2

2
5
F  16  ln 5167
.
 4 sin x tg x  y 4
3
3
x
4x 3
12.
F
13.
4 6
x 
x  x  y  5.8  e 
F  sin


2 
ln x 2  y 2



3
2
 e y arctg
1 x  y
2

2

Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
x=-1.7, y = 4.81
x = -0.543,
y = 1.487
x = 3.191,
y = 5.84
x = 3.595,
y = 1.547
x = -2.5, y = 4.8
x = -0.342,
y = 3.47
x = -3.53,
y = 0.91
x = 1.123,
y = 0.487
x = -1.853,
y = 0.47
Автор: Прищепа Т. А., Шонин
-4Информатика
Лабораторная работа 1-11
№
варианта
14.
15.
16.
17.
Выражение для функции


ln x  y  1 
sin 2 y  cos 2 x 2 

F
  18.95 
 x 2 1
x3  y2 

e  


1

2 
20.
23.
24.
x = -1.111,
y = 1.487
8  x  5y2
 x  1
sin 2 x  

 2 
x = 1.84,
y = -0.343



x  0.6    x  y 1
2
e
F   ln x  y 
 x  y  xy2
y

sin 2 

2

x = -1.41,
y = 2.58
arctg x  0.75  y

 34.78

x2  y
F  142 

sin x   6
0.3333 
e x  x 1
 ln x 3  y 4  92.5



 ln x  y  1 
 e x 1 3 y 
F
x

0
.
78


2
 sin


y 
F
F
ln x 2  y 2 


tg x   4  y 3
 0.7678
0.75  3e y
2
x2
tg y  2
y
F  12.5 
x y
2
y1
x 2 e   x 2 1
x y 
tg x  y

2
1  ( x  5)2 
F  ln  x  y  y / 2 
2
 2 cos 2
x
arctg x
F
x = 1.26,
y = -3.18
 x 2  1
sin x  

 2 
1
x
1 y  x3

y  1  sin 3
x = 5.05,
y = -1.34
x = 3.12, y = 3.01
75  x  5 y 2
y  2  ln x  y  tg x   

21.
22.
ln x  1  y 2 
F
18.
19.
Значения аргументов
x = 3.88,
y = -1.44
x = 1.03,
y = 4.76
x
2

1 y 2 
2 x y 1
x  1 x 
e
2   sin
1 x 
2



sin y  cos x 2  3195
. x ln( x  y  1) 

F


 x 2 1
x3  y2 
 1  tgy
e  


1


2
Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
x = 1.478,
y = -3.146
x = -5.048,
y = 4.92
x = 3.48,
y = -5.13
Автор: Прищепа Т. А., Шонин
-5Информатика
Лабораторная работа 1-11
№
варианта
Выражение для функции
ln x 4  45  x 1
F  13219
. 
e

2 y  1
sin
3
25.
F
26.
27.

y  x sin y 2  8.5 ln 1  y
F  16  ln 5167
.
4
3
F
 cos x
x  cos x

ln x  y  e x 1
x2  1
( x  5) 2  2
x  y2
9.71  0.5e y
F
31.
2x
1  arctg ( x  1)
F
30.
2
x
y  x  tg x   
34.
0.756  e  x
F

x y
ln
x y
35.
F  0.987 
F  e ( x
2
x = 2.51,
y = -1.127
x
4

x = 1.121,
y = -1.08
x y
2
x = 1.8,
y = 0.71
y2  1
 2  ln
sin
x = 3.171,
y = 7.82
 ln x  y 2
2
x = 1.47,
y = -2.56
x2  y2
2
sin y  tg 2 x 2 
x y
  4152
.  ln x 2  y  1 
  x 3 1
2

e
2
33.
e
x
x = 0.75,
y = 5.57
y5
5
 sin x tg x  3 x  7
2
x
3
x  y 1  e
F
29.
x  y2
x 3  5.89
x  e y 1
F
28.
32.

Значения аргументов
x  1
 12.48  ln x 2  y 2  


3
2


4 x  y


e  ( y  x )  cos x  2.6
x = 4.12,
y = -2.6



x = -1.12,
y = 1.594
x = -12.6,
y = 3.5
x = 3.67,
y = -5.01
2
x 2  y 2  1.3
18.6
1)
 cosx 3  5.69  
x
ln
 x3
2
x y
x = 1.18,
y = -1.75
2. Введите программу с клавиатуры в среде Dev C++.
3. Выполните отладку программы и запустите ее на выполнение.
4. Покажите преподавателю программу и результаты ее работы и скопируйте
текст программы и результат работы программы в окно текстового редактора Блокнот с
заголовками "Текст программы имя-программы" и "Результат работы программы имяпрограммы".
Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
Автор: Прищепа Т. А., Шонин
-6Информатика
Лабораторная работа 1-11
5. Скопируйте полученный в окне текстового редактора Блокнот документ на
свою дискету или флэш-карту.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
В отчете должно быть представлено содержимое созданного вами документа.
6. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие группы математических функций определены в стандартной библиотеке?
2. Как вычисляется степень какого-либо числа?
Файл: Document1 Создан: 16.10.2012 Модифицирован: 03.05.2016
В.А.
Автор: Прищепа Т. А., Шонин