Математическое программное обеспечение

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Красноярск, 2008
1

2.

С. В. Якунина
Математическое
программное обеспечение
Красноярск, 2008

3.

УДК
ББК
519.85
22.18
Я49
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Математическое программное обеспечение» подготовлен в рамках
инновационной образовательной программы «Инновационно-образовательный центр технологий поддержки жизненного цикла и качества
продукции», реализованной в ФГОУ ВПО СФУ в 2007 г.
Рецензенты:
Красноярский краевой фонд науки;
Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дисциплин
Якунина, С. В.
Я49
Математическое программное обеспечение. Презентационные материалы. Версия 1.0 [Электронный ресурс] :
наглядное пособие / С. В. Якунина. – Электрон. дан. (5 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Математическое
программное обеспечение : УМКД № 182-2007 / рук. творч. коллектива С. В. Якунина). – 1 электрон. опт. диск (DVD). –
Систем. требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб оперативной
памяти ; 5 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ; операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 /
XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Microsoft PowerPoint 2003 или выше.
ISBN 978-5-7638-1505-4 (комплекса)
ISBN 978-5-7638-1503-0 (пособия)
Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802758 от 23.12.2008 г. (комплекса)
Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802748 от 22.12.2008 г. (пособия)
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Математическое программное
обеспечение», включающего учебную программу, учебное пособие, лабораторный практикум, методические указания по самостоятельной
работе, контрольно-измерительные материалы «Математическое программное обеспечение. Банк тестовых заданий».
Представлена презентация (в виде слайдов) теоретического курса «Математическое программное обеспечение».
Предназначено для студентов направления подготовки бакалавров 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» укрупненной
группы 230000 «Вычислительная техника и информационные технологии».
© Сибирский федеральный университет, 2008
Рекомендовано к изданию Инновационно-методическим управлением СФУ
Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий электронного обучения информационно-аналитического
департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ
Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся
названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм.
Подп. к использованию 01.09.2008
Объем 5 Мб
Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79

4. Математические пакеты

• MatLab – MATrix LABoratory (матричная
лаборатория). Эта система предназначена
для осуществления любых численных расчетов
и моделирования технических и физических
систем, а также выполнения научных и инженерных
расчетов при работе с массивами данных;
• MathCAD является интегрированной системой
программирования, ориентированной на
проведение математических и инженернотехнических расчетов.
Математическое программное обеспечение
4

5. Начало работы в MatLab из командной строки

Математическое программное обеспечение
5

6. Формат вывода результата вычислений

Математическое программное обеспечение
6

7. Command Window Preferences

Математическое программное обеспечение
7

8. Вычисление элементарных функций

Математическое программное обеспечение
8

9. Присвоение переменных

Математическое программное обеспечение
9

10. Сохранение рабочей среды

Математическое программное обеспечение
10

11. Просмотр переменных

Математическое программное обеспечение
11

12. Вектор-столбцы и вектор-строки

Математическое программное обеспечение
12

13. Сцепление вектор-столбцов

Математическое программное обеспечение
13

14. Сцепление вектор-строк

Математическое программное обеспечение
14

15. Обращение к элементам вектора

Математическое программное обеспечение
15

16. Индексация при помощи вектора

Математическое программное обеспечение
16

17. Индексация при помощи знака двоеточия

Математическое программное обеспечение
17

18. Применение функций обработки данных к векторам. Нахождение минимума и максимума из элементов вектора

Математическое программное обеспечение
18

19. Сортировка элементов вектора по возрастанию, убыванию и упорядочение элементов в порядке возрастания их модулей

Математическое программное обеспечение
19

20. Поэлементные операции с векторами

Математическое программное обеспечение
20

21. Работа с массивами. Построение таблицы значений функции

Математическое программное обеспечение
21

22. Построение графиков функции одной переменной

Математическое программное обеспечение
22

23. Построение графиков функции одной переменной

Математическое программное обеспечение
23

24. Скалярное произведение

Математическое программное обеспечение
24

25. Векторное произведение

Математическое программное обеспечение
25

26. Матричное произведение

Математическое программное обеспечение
26

27. Двумерные массивы и матрицы

Математическое программное обеспечение
27

28. Обращение к элементам матриц

Математическое программное обеспечение
28

29. Сложение и вычитание матриц

Математическое программное обеспечение
29

30. Умножение матриц

Математическое программное обеспечение
30

31. Умножение матрицы на число

Математическое программное обеспечение
31

32. Транспонирование вещественных матриц

Математическое программное обеспечение
32

33. Транспонирование матриц, содержащих комплексные числа

Математическое программное обеспечение
33

34. Возведение матрицы в степень

Математическое программное обеспечение
34

35. Перемножение матрицы и вектора

Математическое программное обеспечение
35

36. Решение систем линейных уравнений

1,2 x1 0,3x2 - 0,2 x3 1,3;
0,5 x1 2,1x2 1,3x3 3,9;
-0,9 x 0,7 x 5,6 x 5,4.
1
2
3
Математическое программное обеспечение
36

37. Считывание и запись данных

Математическое программное обеспечение
37

38. Блочные матрицы

Математическое программное обеспечение
38

39. Выделение блоков

1 2 0 2
4 10 12 5
P
0 11 10 5
9
2
3
5
Математическое программное обеспечение
39

40. Выделение из матрицы строки

Математическое программное обеспечение
40

41. Удаление строк

Математическое программное обеспечение
41

42. Удаление столбцов

Математическое программное обеспечение
42

43. Заполнение матриц при помощи индексации

Математическое программное обеспечение
43

44. Создание матриц специального вида

Математическое программное обеспечение
44

45. Создание матриц специального вида

Математическое программное обеспечение
45

46. Создание матриц специального вида

Математическое программное обеспечение
46

47. Создание матриц специального вида

Математическое программное обеспечение
47

48. Поэлементные операции с матрицами

Математическое программное обеспечение
48

49. Поэлементные операции с матрицами

Математическое программное обеспечение
49

50. Вычисление математических функций от элементов матриц

Математическое программное обеспечение
50

51. Применение функций обработки данных к матрицам

Математическое программное обеспечение
51

52. Сортировка элементов матрицы в порядке возрастания и убывания

Математическое программное обеспечение
52

53. Максимальные или минимальные элементы в соответствующих столбцах матрицы

Математическое программное обеспечение
53

54. Максимальные или минимальные элементы в соответствующих столбцах матрицы

Математическое программное обеспечение
54

55. Графики двух переменных

Математическое программное обеспечение
55

56. Диаграммы векторных данных

Математическое программное обеспечение
56

57. Диаграммы векторных данных

Математическое программное обеспечение
57

58. Круговая диаграмма

Математическое программное обеспечение
58

59. Круговая диаграмма с отдельным сектором

Математическое программное обеспечение
59

60. Круговая диаграмма с максимальным сектором

Математическое программное обеспечение
60

61. Трехмерная круговая диаграмма с максимальным сектором

Математическое программное обеспечение
61

62. Гистограммы векторных данных

Математическое программное обеспечение
62

63. Гистограмма векторных данных с центрами интервалов

Математическое программное обеспечение
63

64. Представление матричных данных

Математическое программное обеспечение
64

65. Графики в линейном масштабе

Математическое программное обеспечение
65

66. Два графика на одних осях

Математическое программное обеспечение
66

67. Функция plotyy выводит графики в окно с двумя вертикальными осями, имеющими подходящий масштаб

Математическое программное обеспечение
67

68. Графики в логарифмических масштабах

Математическое программное обеспечение
68

69. Оформление графиков

Математическое программное обеспечение
69

70. Графики параметрических и кусочно-заданных функций

Математическое программное обеспечение
70

71.

Графики параметрических
и кусочно заданных функций
Математическое программное обеспечение
71

72. Трехмерные графики функций

Математическое программное обеспечение
72

73. Построение параметрически заданных поверхностей и линий

Математическое программное обеспечение
73

74. Построение параметрически заданных поверхностей и линий

Математическое программное обеспечение
74

75. Построение освещенной поверхности

Математическое программное обеспечение
75

76. Построение освещенной поверхности и изменение азимута источника на –90° по отношению к наблюдателю

Математическое программное обеспечение
76

77. Анимированные графики

Математическое программное обеспечение
77

78. Траектория движения точки, перемещающейся в пространстве

Математическое программное обеспечение
78

79. Вывод графиков в отдельные окна

Математическое программное обеспечение
79

80. Вывод нескольких графиков на одни оси

Математическое программное обеспечение
80

81. Несколько графиков в одном графическом окне

Математическое программное обеспечение
81

82. Рабочее окно MathCAD

Математическое программное обеспечение
82

83. Инициализация переменной

Математическое программное обеспечение
83

84. Знак равенства

Математическое программное обеспечение
84

85. Использование комплексных чисел

Математическое программное обеспечение
85

86. Использование констант

Математическое программное обеспечение
86

87. Вставка встроенных функций

Математическое программное обеспечение
87

88. Математические функции

Математическое программное обеспечение
88

89. Работа с комплексными числами

Математическое программное обеспечение
89

90. Символьный результат

Математическое программное обеспечение
90

91. Диапазон значений

Математическое программное обеспечение
91

92. Функция двух переменных

Математическое программное обеспечение
92

93. Матрицы и векторы. Создание массивов

Математическое программное обеспечение
93

94. Векторы и матрицы

Математическое программное обеспечение
94

95. Начальный индекс массива

Математическое программное обеспечение
95

96. Определение массива

Математическое программное обеспечение
96

97. Вложенные массивы

Математическое программное обеспечение
97

98. Вложенные массивы

Математическое программное обеспечение
98

99. Операции с массивами

Математическое программное обеспечение
99

100. Транспонирование матриц

Математическое программное обеспечение
100

101. Обращение матриц

Математическое программное обеспечение
101

102. Векторное произведение

Математическое программное обеспечение
102

103. Сумма элементов векторов

Математическое программное обеспечение
103

104. Выделение строк и столбцов

Математическое программное обеспечение
104

105. Преобразование массивов

Математическое программное обеспечение
105

106. Функции для работы с массивами. Функция MATRIX( )

Математическое программное обеспечение
106

107. Функции для работы с массивами. Функции STACK( ) и AUGMENT( )

Математическое программное обеспечение
107

108. Функции для работы с массивами. Функция SUBMATRIX()

Математическое программное обеспечение
108

109. Создание двумерных графиков

Математическое программное обеспечение
109

110. Создание двумерных графиков

Математическое программное обеспечение
110

111. Графики нескольких функций

Математическое программное обеспечение
111

112. Графики нескольких функций

Математическое программное обеспечение
112

113. Настройка параметров графика

Математическое программное обеспечение
113

114. Настройка параметров графика

Математическое программное обеспечение
114

115. Создание трехмерных графиков. Создание поверхностей

Математическое программное обеспечение
115

116. Создание поверхностей

Математическое программное обеспечение
116

117. Собственные функции в MathCAD

Математическое программное обеспечение
117

118. Основы программирования в MathCAD. Логические операторы

Математическое программное обеспечение
118

119. Условный оператор

Математическое программное обеспечение
119

120. Кусочно непрерывная функция

Математическое программное обеспечение
120

121. Вложенные операторы

Математическое программное обеспечение
121

122. Арифметическое выражение в условии

Математическое программное обеспечение
122

123. Операторы циклов.Сумма квадратов

Математическое программное обеспечение
123

124. Операторы циклов. Сумма квадратов с ограничением

Математическое программное обеспечение
124

125. Использование инструкции break

Математическое программное обеспечение
125

126. Рекурсия. Двойной факториал

Математическое программное обеспечение
126

127. Решение уравнений и систем

Математическое программное обеспечение
127

128. Решение нелинейной системы

Математическое программное обеспечение
128

129. Аналитические выкладки в MathCAD

• Формирование символьной матрицы
• Формирование символьного вектора
Математическое программное обеспечение
129