Решение типовых задач

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Воронежский государственный технический университет

Факультет информационных технологий и компьютерной безопасности

Кафедра компьютерных интеллектуальных технологий проектирования

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

По дисциплине “Информатика”

Тема:

Решение типовых задач

Разработал студент С.А. Таратухин

Руководитель В.В. Ветохин

2016



Задание

на курсовую работу по дисциплине “Информатика”

Тема работы “Решение типовых задач”

Студент группы ”ИВТ-162”Таратухин Сергей Александрович

Номер варианта №13

Технические условия: Среда разработки - Code::Blocks 16.01,

Табличный процессор - Microsoft Exсel 2010,

Язык C++, ОС - Windows Windows 8 Корпоративная,

Процессор - Intel Core i5-6200 2.30 GHz,

RAM - 8Gb DDR3 667MHz

Содержание и объем работы (графические работы, расчеты и прочее)

Работа изложена на 46 страницах, содержит 1 таблицу, 23 рисунка

Сроки выполнения этапов: Сентябрь-Декабрь 2016 г.

Срок защиты курсовой работы 27 декабря 2016г.

Руководитель В.В. Ветохин

Задание принял студент С.А.Таратухин



Содержание

• Введение
• 1. Теоретическая часть
• 1.1 История развития информатики
• 1.2 Разделы информатики
• 1.2.1 Теоретическая информатика
• 1.2.2 Вычислительная техника
• 1.2.3 Информационные системы
• 1.2.4 Программирование
• 1.2.5 Искусственный интеллект
• 1.3 Язык программирования С++
• 2. Обзор программных и аппаратных средств
• 2.1 Среда разработки Code::Blocks
• 2.2 Microsoft Excel 2016
• 3. Практическая часть
• Задание 1
• Задание 2
• Задание 3
• Задание 4
• Задание 5
• Задание 6
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

Термин “информация” происходит от латинского “informatio”, что означает разъяснение, осведомление, изложение. Информация - это сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.)

В современном мире информация представляет собой один из важнейших ресурсов и, в то же время, одну из движущих сил развития человеческого общества. Информационные процессы, происходящие в материальном мире, живой природе и человеческом обществе, изучаются (или, по крайней мере, учитываются) всеми научными дисциплинами от философии до маркетинга.

В ходе данной работы мы разберем теоретические основы информатики и выполним некоторые типовые задачи, необходимые для получения базовых навыков программирования.

Консольные задания будут выполнены на языке программирования высокого уровня C++. Мы разберем базовые основы программирования на данном языке, научимся использовать операторы ветвления, циклы, создавать массивы.

Для решения других задач необходим табличный процессор Microsoft Excel. В процессе решения задач мы будем использовать функции для нахождения среднего значения, суммы, логические формулы и диаграммы.

1. Теоретическая часть

1.1 История развития информатики

Развитие информатики как науки началось в 50-х годах прошлого века. Это обусловлено появлением первых ЭВМ и начавшейся компьютерной революции. Появление вычислительных машин в 1950-е годы создало для информатики необходимую аппаратную поддержку, т.е. благоприятную среду для становления информатики как науки.

Развитие информатики тесно связано со стремлением человека сделать свою жизнь лучше. Именно желание облегчить свой труд, автоматизировать процесс производства и расчётов явилось главной мотивацией становления науки.

Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории также выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из них характеризуется резким возрастанием, по сравнению с предыдущим этапом, возможностей хранения, передачи и обработки информации.

Начальный этап предыстории информатики - освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

Второй этап - возникновение письменности. На этом этапе резко возросли возможности хранения информации. Человек получил искусственную внешнюю память. Организация почтовых служб позволила использовать письменность и как средство передачи информации. Кроме того, возникновение письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним, например, Древнюю Грецию). С этим же этапом, по всей видимости, связано и возникновение понятия «натуральное число». Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

Третий этап - книгопечатание. Его можно смело назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим на этом этапе не столько увеличивалась возможность хранения информации (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник - это часто один-единственный экземпляр, печатная книга - это целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении), сколько повысилась доступность информации и точность ее воспроизведения.

Четвертый (последний) этап предыстории информатики связан с успехами точных наук (прежде всего математики и физики) и начинающейся научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, а позднее и телевидение. Появились новые возможности получения и хранения информации - фотография и кино. К ним очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски).

С разработкой первых ЭВМ принято связывать возникновение информатики как науки, начало ее истории. Для такой привязки имеется несколько причин. Во-первых, сам термин «информатика» появился благодаря развитию вычислительной техники, и поначалу под ним понималась наука о вычислениях (первые ЭВМ большей частью использовались для проведения числовых расчетов). Во-вторых, выделению информатики в отдельную науку способствовало такое важное свойство современной вычислительной техники, как единая форма представления обрабатываемой и хранимой информации. Вся информация, вне зависимости от ее вида, хранится и обрабатывается на ЭВМ в двоичной форме. Так получилось, что компьютер в одной системе объединил хранение и обработку числовой, текстовой (символьной) и аудиовизуальной (звук, изображение) информации. В этом состояла инициирующая роль вычислительной техники при возникновении и оформлении новой науки.

На сегодняшний день информатика представляет собой комплексную научно-техническую дисциплину. Под этим названием объединен довольно обширный комплекс наук, таких, как кибернетика, системотехника, программирование, моделирование и др. Каждая из них занимается изучением одного из аспектов понятия информатики. Учеными прилагаются интенсивные усилия по сближению наук, составляющих информатику. Однако процесс их сближения идет довольно медленно, и создание единой и всеохватывающей науки об информации представляется делом будущего.

1.2 Разделы информатики

1.2.1 Теоретическая информатика

Теоретический раздел любой науки базируется на математических методах исследования. Это относится и к информатике. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации, создаёт тот теоретический фундамент, на котором строится всё здание информатики.

По своей природе информация дискретна и представляется обычно в символьно-цифровом виде в текстах и точечном виде на рисунках. С учётом этого в информатике широко используется математическая логика как раздел дискретной математики.

Следующее направление теоретической информатики - вычислительная математика, которая разрабатывает методы решения задач на компьютерах с использованием алгоритмов и программ.

Подраздел теория информации (а также теория кодирования и передачи информации) изучает информацию в виде абстрактного объекта, лишённого конкретного содержания. Здесь исследуются общие свойства информации и законы, управляющие её рождением, развитием и уничтожением.

Системный анализ - еще одно направление теоретической информатики. В нём изучается структура реальных объектов, явлений, процессов и определяются способы их формализованного описания через информационные модели. Имитационное моделирование - один из важнейших методов компьютерного моделирования, в котором воспроизводятся процессы и явления, протекающие в реальных объектах.

Наконец, теория принятия решений изучает общие схемы выбора нужного решения из множества альтернативных возможностей. Такой выбор часто происходит в условиях конфликта или противоборства. Модели такого типа изучаются в теории игр.

1.2.2 Вычислительная техника

Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, счётные палочки, которые и сегодня уже практически не используют.

Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: счёты, логарифмическая линейка, арифмометр, компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счётов даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств уже давно превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.

1.2.3 Информационные системы

Информационная система -- это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации для достижения цели управления. В современных условиях основным техническим средством обработки информации является персональный компьютер. Большинство современных информационных систем преобразуют не информацию, а данные. Поэтому часто их называют системами обработки данных.

По степени механизации процедур преобразования информации системы обработки данных делятся на системы ручной обработки, механизированные, автоматизированные и системы автоматической обработки данных.

Важнейшими принципами построения эффективных информационных систем являются следующие.

Принцип интеграции, заключающийся в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения большого числа задач.

Принцип системности, заключающийся в обработке данных в различных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях управления.

Принцип комплексности, заключающийся в механизации и автоматизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирования информационной системы.

Информационные системы также классифицируются:

По функциональному назначению: производственные, коммерческие, финансовые, маркетинговые и др.;

По объектам управления: информационные системы автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами, управления предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией) и т. п.;

По характеру использования результатной информации: информационно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя; информационно-советующие, предлагающие пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы поддержки принятия решений); информационно-управляющие, результатная информация которых непосредственно участвует в формировании управляющих воздействий.

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления.

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:

1. Информационное обеспечение -- методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных;

2. Техническое обеспечение -- комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных;

3. Программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;

4. Математическое обеспечение -- совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;

5. Лингвистическое обеспечение -- совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. К ним относятся:

1. Кадровое обеспечение -- состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности;

2. Эргономическое обеспечение -- совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы;

3. Правовое обеспечение -- совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации;

4.Организационное обеспечение -- комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

1.2.4 Программирование

Программирование - процесс составления упорядоченной последовательности действий для ЭВМ; научная дисциплина, изучающая программы для ЭВМ и способы их составления, проверки и улучшения.

Программирование как научное направление возникло с появлением вычислительных машин и только программное обеспечение определяет эффективность использования ЭВМ. В этой области работает значительный отряд специалистов, которые подразделяются на системных и прикладных программистов.

Системные программисты являются, как правило, специалистами очень высокого уровня и разрабатывают системное программное обеспечение, которое включает в себя операционные системы, языки программирования и трансляторы. Операционные системы обеспечивают функционирование вычислительной техники и предоставляют пользователю комфортные условия взаимодействия с компьютером.

Языки программирования создаются для разработки прикладного программного обеспечения. Эти языки относятся к языкам высокого уровня, мнемоника и семантика которых близка к естественному языку общения людей.

Есть ещё машинные языки, которые используются непосредственно в ЭВМ и которые состоят из последовательности машинных команд, закодированных в микропроцессорах. Для преобразования программ, написанных на языке высокого уровня. В программы на машинном языке используются специальные программы - трансляторы, которые также создаются системными программистами.

Прикладное или проблемно-ориентированное программирование ориентировано на разработку пользовательских программ для решения тех или иных задач в различных областях науки, техники, производства. Например, в образовании используются пакеты педагогических программных средств (ППС), в которые включаются обучающие и контролирующие программные средства в определённой предметной области.

1.2.5. Искусственный интеллект

Искусственный интеллект - один из разделов информатики, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного и программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными (творческими).

Термин «искусственный интеллект» (artificial intelligence) предложен в 1956 году на семинаре с аналогичным названием, который состоялся в США и был посвящен решению логических задач.

Современные интеллектуальные информационные технологии -- технологии обработки информации и решения задач с помощью вычислительных машин, опирающиеся на достижения в области искусственного интеллекта. Результаты исследований по искусственному интеллекту используются в интеллектуальных системах (ИС) - технических или программных системах, способных решать задачи, считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предмет ной области, знания о которой хранятся в памяти интеллектуальной системы. Системы искусственного интеллекта состоят из трех основных блоков: базы знаний, решателя и интеллектуального интерфейса. Типичным представителем систем искусственного интеллекта являются экспертные системы.

В целом системы искусственного интеллекта ориентированы на решение большого и очень важного класса задач, называемых неформализуемыми (трудно формализуемыми), к которым относят задачи, обладающие одной или несколькими из следующих особенностей (свойств): алгоритмическое решение задачи неизвестно (хотя, возможно, и существует) или не может быть использовано из-за ограниченности ресурсов ЭВМ; задача не может быть определена (задана) в числовой форме (требуется символьное представление); цели решения задачи не могут быть выражены в терминах точно определенной целевой функции; большая размерность пространства решения; динамически изменяющиеся данные и знания. Как правило, трудно формализуемые задачи обладают неполнотой, неоднозначностью и/или противоречивостью исходных данных и знаний о предметной области.

В исследованиях по искусственному интеллекту можно выделить два основных направления:

1. Программно-прагматическое («не имеет значения, как устроено «мыслящее» устройство, главное, чтобы на заданные входные воздействия оно реагировало, как человеческий мозг») - занимается созданием программ, с помощью которых можно решать те задачи, решение которых до этого считалось исключительно прерогативой человека. Сюда относятся распознающие и игровые программы, программы для решения логических задач, поиска, классификации и т.п. Это направление ориентировано на поиски алгоритмов решения интеллектуальных задач на существующих моделях компьютеров.

2. Бионическое («единственный объект, способный мыслить - это человеческий мозг, поэтому любое «мыслящее» устройство должно каким-то образом воспроизводить его структуру») - занимается проблемами искусственного воспроизведения тех структур и процессов, которые характерны для живого человеческого мозга и которые лежат в основе процесса решения задач человеком. В рамках бионического подхода к проблеме искусственного интеллекта сформировалась новая наука нейроинформатика, практическим выходом которой явилась разработка нейрокомпьютера -- вычислительной машины VI поколения.

В настоящее время традиционным (классическим) принято считать программно-прагматическое направление, при котором не ставится вопрос об адекватности используемых структур и методов тем, которыми пользуется в аналогичных случаях человек, а рассматривается лишь конечный результат решения задачи. В рамках этого направления сначала велись поиски моделей и алгоритма человеческого мышления. Ни одна из существующих наук (философия, психология, лингвистика) не смогла предложить такого алгоритма. Тогда специалисты в области искусственного интеллекта предложили собственные модели: модель лабиринтного поиска. Этот подход представляет задачу как некоторый граф, отражающий пространство состояний, и в этом графе проводится поиск оптимального пути от входящих данных к результирующим; эвристическое программирование.

Эвристика - правило, теоретически не обоснованное, но позволяющее сократить количество переборов в пространстве поиска; использование методов математической логики. На основе метода резолюций, позволившего автоматически доказывать теоремы при наличии исходных аксиом, в 1973 г. был создан язык Пролог.

Существенный прорыв в практических приложениях искусственного интеллекта произошел в середине 70-х годов, когда на смену поискам универсального алгоритма мышления пришла идея моделировать конкретные знания специалистов-экспертов. В США появились первые коммерческие системы, основанные на знаниях, - экспертные системы. Сформировался новый подход к решению интеллектуальных задач - представление и использование знаний.

1.3 Язык программирования С++

C++ - компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения.

Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование. Язык имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником -- языком C, -- наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр). Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero (Borland) C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Одним из принципов разработки было сохранение совместимости с C. Тем не менее, C++ не является в строгом смысле надмножеством C; множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико, но не включает все возможные программы на C.

Разработка языка началась в 1979 году. Целью создания C++ было дополнение C возможностями, удобными для масштабной разработки ПО, с сохранением гибкости, скорости и портабельности C. Вместе с тем создатели C++ стремились сохранить совместимость с C: синтаксис первого основан на синтаксисе последнего, и большинство программ на C будут работать и как C++.

Стандартная библиотека C++ включает в себя набор средств, которые должны быть доступны для любой реализации языка, чтобы обеспечить программистам удобное пользование языковыми средствами и создать базу для разработки, как прикладных приложений самого широкого спектра, так и специализированных библиотек. Стандартная библиотека С++ включает в себя часть стандартной библиотеки C. Стандарт C++ содержит нормативную ссылку на стандарт C от 1990 года и не определяет самостоятельно те функции стандартной библиотеки, которые заимствуются из стандартной библиотеки C.

Доступ к возможностям стандартной библиотеки C++ обеспечивается с помощью включения в программу (посредством директивы #include) соответствующих стандартных заголовочных файлов. Всего в стандарте C++11 определено 79 таких файлов. Средства стандартной библиотеки объявляются как входящие в пространство имён std. Заголовочные файлы, имена которых соответствуют шаблону «cX», где X -- имя заголовочного файла стандартной библиотеки C без расширения (cstdlib, cstring, cstdio и пр.), содержат объявления, соответствующие данной части стандартной библиотеки C. Стандартные функции библиотеки C также находятся в пространстве имён std.

Один из тяжелейших недостатков C++, унаследованный им от синтаксиса С, состоит в доступности компилятору описания внутренней структуры всех использованных классов. Как следствие, изменение внутренней структуры представления какого-нибудь библиотечного класса приводит к необходимости перекомпиляции всех программ, где эта библиотека используется. Это сильно ограничивает разработчиков библиотек в части их модернизации, ведь, выпуская новую версию, они должны сохранять двоичную совместимость с предыдущей. Именно эта проблема заставляет многих специалистов считать, что C++ непригоден для ведения больших и сверхбольших проектов.

И все же, несмотря на перечисленные недостатки и даже на неготовность стандарта языка (это после пятнадцати с лишним лет использования!), C++ остается одним из наиболее популярных языков программирования. Его сила прежде всего в практически полной совместимости с языком С. Благодаря этому программистам C++ доступны все наработки, выполненные на С. При этом C++ даже без использования классов привносит в С ряд настолько важных дополнительных возможностей и удобств, что многие пользуются им просто как улучшенным С.

Что касается объектной модели C++, то пока ваша программа не стала очень большой (сотни тысяч строк), ею вполне можно пользоваться. Наметившаяся в последнее время тенденция перехода к компонентному программному обеспечению только усиливает позиции C++. При разработке отдельно взятых компонентов недостатки C++ еще не проявляются, а связывание компонентов в работающую систему производится уже не на уровне языка, а на уровне операционной системы.

2. Обзор программных и аппаратных средств

2.1 Среда разработки Code::Blocks

Code::Blocks - свободная кроссплатформенная среда разработки. Code::Blocks написана на С++ и использует библиотеку wxWidgets. Имея открытую архитектуру, может масштабироваться за счёт подключаемых модулей. Поддерживает языки программирования С, С++, D Fortran.

Стартовый экран Code::Blocks показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Стартовый экран Code::Blocks.

Чтобы создать новый проект выберем Create a new project.

Окно выбора шаблона для проекта (рисунок 2)



Рисунок 2. Окно выбора шаблона

Выберем консольный проект (Console project). Язык C++. В следующем окне даем проекту имя.

После этого видим окно выбора компилятора (Рисунок 3)

Рисунок 3. Окно выбора компилятора

Нажимаем Finish для завершения создания проекта. Автоматически открывается файл main.cpp. На рисунке 5 показано окно Code::Blocks с простейшей программой, которая выводит на экран надпись “Hello world!”

Рисунок 4. Программа “Hello wotld!”

Как мы видим Code::Blocks имеет подсветку синтаксиса. Другой важной особенностью является автодополнение.

В верхней части окна Code::Blocks располагается панель, показанная на рисунке 6. На ней располагаются кнопки сборки проекта, запуска, выбора типа сборки. Далее следует панель отладчика.

Рисунок 5. Панель сборки проекта

В правой части располагается иерархия файлов проекта (Рисунок 7).

Рисунок 6. Иерархия файлов

В Code::Blocks имеется возможность импорта проектов из других сред разработки (рисунок 8).

Рисунок 7. Импорт проектов

Удобной функцией среды разработки является возможность разбиения на несколько экранов (Рисунок 9).

Рисунок 8. Разбиение экрана

2.2 Microsoft Excel 2016

Microsoft Excel - программа для работы с электронными таблицами, созданная корпорацией Microsoft для Microsoft Windows и Mac OS. Она предоставляет возможности экономико-статистических расчетов, графические инструменты и язык макропрограммирования VBA (Visual Basic for Application).

Рассмотрим основные возможности Excel. На рисунке 10 представлен начальный экран при создании нового файла.

Рисунок 9. Стартовый экран Excel

Важной особенностью Excel является возможность использования различных функций, которые облегчают работу с данными (Рисунок 11).

Рисунок 10. Функции



Для удобного графического представления данных Excel располагает возможностью вставки гистограмм и диаграмм (рисунок 12).

Рисунок 11. Гистограмма и диаграмма

программный язык библиотека процессор excel



3. Практическая часть

Задание 1

Условие: Даны a, b, c, n. Вычислить x, y, если:

Чтобы ввести a, b, c, n используем оператор cin. Для этого следует подключить библиотеку iostream: #include <iostream>

Для использования пространства имен std напишем следующую строчку: using namespace std;

Создаем функцию main и введем переменные типа double:

int main()

{

double a, b, c, n, x, y;

Вводим a, b, c, n с клавиатуры:

cout << " a = ";

cin >> a;

cout << " b = ";

cin >> b;

cout << " c = ";

cin >> c;

cout << " n = ";

cin >> n;

Для удобства был использован оператор вывода cout.



Теперь запишем формулы, для нахождения x и y, данные в условии. Для корректной работы в данном случае нужно подключить библиотеку cmath, которая необходима для выполнения математических функций.

#include <cmath>

x = ( pow(sin(a),2) + pow(sin(b/2),2));

y = ( 3*pow(a,2) - 2*pow(b,2) + c - sin(n));

Для записи этих формул были использованы такие операторы, как pow( ,) - возведение в степень и sin() - операция вычисления синуса. Теперь выведем на консоль x и y.

cout << "x = " << x << "\n";

cout << "y = " << y;

Используем функцию getch, благодаря которой программа будет дожидаться ввода и консоль не закроется, что даст нам увидеть результат выполнения программы: getch();

Для использования этой функции, подключим библиотеку conio.h в начало программы: #include <conio.h> Завершим написание программы: return 0; Результат выполнения программы на рисунке 13.

Рисунок 12. Результат выполнения программы

Рисунок 13. Блок-схема алгоритма решения задания 1

Задание 2

Условие: Дано действительно число . Вычислить , если

Для ввода переменных необходимо подключить библиотеку iostream:

#include <iostream>

Для использования пространства имен std напишем следующую строчку: using namespace std;

Создаем функцию main и введем переменные типа double:

int main()

{

double x,a;

Вводим x с клавиатуры:

cout << " x = ";

cin >> x;

Далее с помощью оператора if проверяем условие (x>1) и создаем подпрограмму, которая будет выполняться в случае его удовлетворения. Так как в данном случае необходимы вычисления, подключаем библиотеку cmath. C помощью оператора cout выводим результат и завершаем подпрограмму:

if(x>1){

a = (x*pow(x+3,2));

cout << " f(a) = " << a;

}

Рассматриваем альтернативный вариант. Используем оператор else и проделываем все тоже самое.

else{

a = (1 - pow(x,3));

cout << "f(a) = " << a;

}

Используем функцию getch, благодаря которой программа будет дожидаться ввода и консоль не закроется: getch();

Для использования этой функции, подключим библиотеку conio.h в начало программы: #include <conio.h>

Завершим написание программы: return 0;

Результаты выполнения программы на рисунках 15 и 16.



Рисунок 14. Результат выполнения программы в случае удовлетворения первого условия

Рисунок 15. Результат выполнения программы в случае неудовлетворения условию 1

Рисунок 16. Блок-схема алгоритма решения задания 3

Задание 3

Условие: Даны действительные числа x, ,…,. В последовательности ,…, найти два члена, среднее арифметическое ближе всего к x:

Подключаем необходимые библиотеки:

#include <conio.h>

#include <iostream>

#include <ctime>

#include <cstdlib>

#include <cmath>

Библиотеки <ctime> и <cstdlib> необходимы для создания генератора рандомных чисел.

Для использования пространства имен std напишем следующую строчку: using namespace std;

Создаем функцию int main(). Используем setlocale, чтобы ввести комментарий на русском языке. С помощью double вводим вещественную переменную x и массив y, состоящий из 25 вещественных чисел, а так же две переменные вещественного типа (int) a и b, являющиеся счетчиками. Вводим x:

int main()

{

setlocale(LCALL,"Russian");

double x; double y[25];

int a, b;

cout<<"Введите x"<<endl;

cin>>x;

Для удобства задаем числа x, ,…, рандомно. Пусть все они будут в интервале от -100 до 100:

srand(time(0));

for(int i=0;i<25;i++)

{

y [i]= -100 + rand()%200;

cout<<y[i]<<' ';

}

В комментарии запишем код на случай, если всё таки имеется необходимость ввести их вручную.

/* for (int i=0; i<25; i++)

{

cout << "Введите y<<endl; cout<< i+1 << '.' <<endl;

cin >> y[i];

} */

Определять два искомых члена массива ,…, будем по результату разности между среднем арифметическим двух чисел и переменной x. Так как x может оказаться больше, берем все выражение под знак модуля (abs()). Присваиваем ему значение min:

cout<<endl;

double min=abs((y[a]+y[b])/2-abs(x));

Чтобы проверить сумму каждых двух членов массива друг с другом создаем два цикла с помощью оператора for так, чтобы второй являлся подпрограммой первого. Сравниваем каждый результат с уже имеющимся минимумом. В случае, если только что найденный оказывается меньше, присваиваем ему значение min:

for (int i=0; i<24; i++)

{

for (int j=i+1; j<25; j++)

{

double aY = abs(((y[i]+y[j])/2 - x));

if (aY < min)

{

a = i;

b = j;

min = aY;

}

}

}

cout << y[a] <<' '<<y[b]<< endl;

getch();

return 0;

}

Рисунок 17. Результат работы программы.



Рисунок 18. Блок-схема алгоритма решения задания 4

Задание 4

Условие: =2; =-0.5. S вычислять по формуле:

Считать до тех пор, пока выражение под знаком логарифма больше 1. Определить - количество вычисленных S. Вывести на экран

Подключаем необходимые библиотеки, прописываем using namespace std, создаем функцию main() и вводим данные типа double.

#include <iostream>

#include <cmath>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

{

double a, da, S, k;

a=2;

da=-0.5;

k=0;

Создадим цикл do.while, который будет выполняться, пока выражение будет больше 1. При каждой новой итерации переменная a будет меняться на значение da, а к переменной к добавляться единица.

do

{

S=2.79*log(pow(a,3)- a - 1);

a=a+da;

k++;

}

while(abs(pow(a,3)-a-1)>1);

Выведем результат на консоль.

cout<<"a="<<a<<' '<<"S="<<S<<' '<<"k="<<k;

getch();

return 0;



Рисунок 19. Результат выполнения программы

Рисунок 20. Блок-схема алгоритма решения задачи 7

Задание 5

Таблица 1

Решить в Excel

Предмет	Количество лекций по предмету
	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь
1. Информатика	9	8	10	11	10	2
2…



Найти:

1. Общее количество лекций по предмету за полугодие.

2. Общее количество лекций по предмету за каждый месяц.

3. % лекций, прочитанных в каждом месяце по предмету.

4. Построить кольцевую диаграмму чтения лекций по месяцам.

1) Cоздаём новый столбец «Общее количество лекций по предмету за полугодие». Для нахождения количества лекций нам понадобится функция СУММ().

3) Для нахождения % лекций, прочитанных за каждый месяц, создаём еще одну строку. Формула для нахождения процента лекций, прочитанных в январе будет выглядеть следующим образом: =100*B4/$H4 Растягиваем ее до 7 столбца.

4) Чтобы создать кольцевую диаграмму, выделяем необходимые ячейки. Затем заходим в раздел «Вставка» и выбираем диаграмму.

Рисунок 21. Круговая диаграмма

Задание 6

Построить графики функций в Excel

Решение:

а) Создадим в таблице столбец со значениями x от. Во втором столбце будут значения y, вычисленные по формуле из условия.

=(3*A2^3+2*A2^2)/20 -- формула для первого значения y.

Применим формулу для всех y и построим график.

Рисунок 22. Задание 6(а)

б) Задаем значения для x в первом столбце. Для y во втором. Запишем формулу:

=ЕСЛИ(A2<=0;(SIN(A2)/COS(A2));((A2+1)^(1/2)))

Для того, чтобы задать ветвление мы использовали функцию ЕСЛИ().

Рисунок 23. Задание 6(б)

Заключение

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. Сегодня в мире нет ни одной отрасли науки и техники, которая развивалась бы столь же стремительно, как информатика. Каждые два года происходит смена поколений аппаратных и программных средств вычислительной техники. Фактически за последние годы произошла революция в области передачи, накопления и обработки информации. Эта революция, затрагивает и коренным образом преобразует все области человеческой жизни. Значительное увеличение возможностей компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к радикальным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

В ходе написания курсовой работы нами были изучены основы программирования на языке C++, а именно мы научились подключать библиотеки, использовать циклы и операторы ветвления.

Кроме этого, нами был использован процессор Microsoft Excel 2016. В нем мы научились создавать таблицы, графики и гистограммы.

Информатика имеет очень большое и все возрастающее число междисциплинарных связей. Можно сказать, что она представляет собой метадисциплину, имеющую общенаучный язык.

Особого внимания заслуживают междисциплинарные связи математики и информатики. Эти дисциплины не являются конкурирующими. При этом информатика не является частью математики, хотя ряд понятий может быть одновременно отнесён к компетенции обеих дисциплин. Более продуктивно рассматривать математику и информатику как дисциплины, в определённой мере дополняющие друг друга.



Список использованной литературы

1. Беларусь чат [Электронный ресурс]

2. Структура информатики [Электронный ресурс]

3. ИнфоКонсалтинг образовательный сервис [Электронный ресурс]

4. История вычислительной техники - Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]

5. History of computer science - Wikipedia. The Free Encyclopedia [Электронный ресурс]

6. C++ - Энциклопедия языков программирования [Электронный ресурс]

7. C++ - Википедия [Электронный ресурс]

8. История языка C/C++. Пример использования [Электронный ресурс]

Размещено на allbest.ru

...