Объявление переменных. Программы с линейной структурой.

Лабораторная работа №1

Объявление переменных. Программы с линейной структурой.

1 Цель работы:

1.1. ознакомится с основными правилами написания программ на языке Turbo Pascal;

1.2. научится выполнять линейные программы.

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Изучить теоретический материал

2.2. Проделать практическое задание

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Приступая к решению задач этой работы, следует помнить, что:

· каждая переменная программы должна быть объявлена;

· объявления переменных помещают в раздел, который начинается словом var;

· инструкция объявления переменной выглядит так:

ИмяПеременной:Тип;

 

· в имени переменной можно использовать буквы латинского алфавита и цифры (первым символом должна быть буква);

· после инструкции объявления переменной рекомендуется указывать назначение переменной.

 

Инструкция присваивания

Следует помнить, что:

· инструкция присваивания используется для изменения значений переменных, в том числе и для вычислений по формулам;

· тип выражения, находящегося в правой части инструкции присваивания, должен соответствовать типу переменной, имя которой стоит слева от символа инструкции присваивания (при нарушении соответствия типа переменной и выражения компилятор выводит сообщение об ошибке Type miss match — несоответствие типов).

Общая форма записи оператора присваивания:

 

имя величины:= выражение

 

Например, V:=A; или V:=A+1;

При помощи оператора присваивания переменной могут присваиваться константы и выражения, значения переменных любого типа.

Выражение может быть арифметическим, логическим или литерным. Важно, чтобы тип величины был согласован с видом выражения.

Арифметические выражения должны быть записаны в так называемой линейной записи согласно следующим правилам:

· выражение должно быть записано в виде линейной цепочки символов;

· используемые операции приведены в таблице:

НАЗВАНИЕ ОПЕРАЦИИ	ФОРМА ЗАПИСИ
сложение	x + y
вычитание	x - y
умножение	x * y
деление	x / y

· нельзя опускать знаки операций, например писать 5b. Для записи произведения чисел 5 и b надо писать 5*b;

· аргументы функций (sin, cos и др.) как и аргументы вспомогательных алгоритмов, записываются в круглых скобках, например sin(x), cos(4*x).

 

Стандартные арифметические функции

В арифметических выражениях часто используются следующие стандартные функции (табл. 1)

Таблица 1. Некоторые стандартные функции, типы значений аргумента и результата

Стандартная функция	Выполняемое действие	Тип
Аргумента	Результата
abs(x)	| x |	real	Real
integer	integer
sqr(x)	X2	real	Real
integer	integer
sqrt(x)	X1/2	real	Real
integer	Real
exp(x)	ex	real	Real
integer	Real
Ln(x)	Ln(x)	real	Real
integer	Real
Pi	число пи	—	Real
sin(x)	Sin(x)	real	Real
integer	Real
cos(x)	Cos(x)	real	Real
integer	Real
arctan(x)	arctg(x)	real	Real
integer	Real

 

Вызов стандартной функции осуществляется путем указания в нужном месте программы имени функции (abs, ln, exp и др.) и ее аргумента, заключенного в круглые скобки. После вычисления значения функции ее вызов заменяется результатом, и расчет содержащего ее выражения продолжается дальше.

Примечание:

1 аргумент прямых тригонометрических функций sin и cos задается в радианах. Для преобразования значения угла из радианной меры в градусную необходимо умножить величину угла на число 180/pi. Для перевода значения угла из градусной меры в радианную необходимо умножить величину угла на число pi/180;

Полезные формулы

Возведение в степень

Вычисление степени числа выполняется в Pascal с использованием свойств логарифмов:

Таким способом нельзя возвести в степень отрицательное число. Можно возвести в степень модуль этого числа, а знак обработать отдельно.

Тригонометрические функции

В Pascal определены только три тригонометрические функции: sin, cos, arctg (табл. 1). Для вычисления остальных тригонометрических функций необходимо использовать известные соотношения:

;

;

;

;

;

 

Порядок выполнения операций

Порядок выполнения операций при вычислении арифметических выражений можно регулировать при помощи скобок по обычным правилам. Там, где скобки отсутствуют, ЭВМ выполняет операции в следующем порядке:

· вычисляет значение всех алгоритмов-функций и стандартных функций;

· выполняет справа налево все операции возведения в степень;

· выполняет слева направо все операции умножения и деления;

· выполняет слева направо все операции сложения и вычитания.

 

Типы данных

Для временного хранения информации в операторах памяти машины в языке Паскаль используются константы и переменные. Они могут быть различных типов:

· целых чисел (Integer, ShortInt, LongInt, Byte, Word);

· действительных чисел (real);

· символьный тип (char);

· строковый (string);

· логический (boolean);

· сложные (комбинированный (record), множественный (set) и другие).

Приступая к решению задач, следует помнить, что:

· инструкции write и writeln предназначены для вывода на экран монитора сообщений и значений переменных;

· одна инструкция write (writeln) может вывести на экран значения нескольких переменных и (или) несколько сообщений;

· инструкция writeln без параметров переводит курсор в начало следующей строки экрана.

Стандартная библиотека Crt содержит процедуры, используя которые, можно задать цвет фона и цвет символов, выводимых инструкциями write И writeln. Приступая к решению задач этого раздела, следует вспомнить, что:

· для того, чтобы программе были доступны процедуры и функции библиотеки Crt, первой инструкцией программы должна быть инструкция uses ctr;

· цвет символов устанавливает процедура TextBackGround;

· цвет фона устанавливает процедура Textcoior;

· при использовании процедур TextBackGround и TextColor Цвет можно задать с помощью именованной или целой константы;

· процедура cirScr очищает экран;

· в текст программы нужно включить директиву uses crt, чтобы можно было использовать Процедуры CirScr, TextBackGround И TextColor.

 

Приступая к решению задач, следует помнить, что:

· • для ввода с клавиатуры во время работы программы исходных данных (значений переменных) предназначена инструкция

readln;

· • используя одну инструкцию readln, можно ввести значения нескольких переменных;

 

 

Рис. 1 Блок схема линейной программы

 

· • в случае несоответствия типа введенных данных типу переменной, значение которой вводится с клавиатуры, программа завершает работу и на экран выводится сообщение Error invalid numeric format (если программа запущена из среды разработки, т. е. из Turbo Pascal) или Run time error юб (если программа запущена из операционной системы).

 

Пример

 

Два числа X и Y задаются при помощи оператора ввода. Вычислить сумму их квадратов, модуль разности и произведение. Текст программы на языке Паскаль приведен ниже. Здесь переменная SUM используется для обозначения суммы квадратов, переменная М - для обозначения модуля разности, переменная P -для обозначения произведения.

 

Работа программы

Вводятся исходные числа Х и Y с клавиатуры.

 

Назначение переменных

Назначение переменных, используемых в задаче, приведено в таблице 2

Таблица 2 – Назначение переменных

Переменная	Тип	Назначение
x, y	real	Вещественные числа, вводимые с клавиатура
Sum	real	Сумма квадратов исходных вещественных чисел
M	real	Модуль разности исходных вещественных чисел
p	real	Произведение исходных вещественных чисел

 

Текст программы

 

program prim_1;

{вычисления по формулам}

var x,y:real;

sum,m,p:real;

begin

write('введите x=');readln(x);

write('введите y=');readln(y);

sum:=x*x+y*y;

m:=abs(x-y);

p:=x*y;

writeln('сумма квадратов=',sum:6:3);

writeln('модуль разности=',m:6:3);

writeln('произведение=',p:6:3);

readln;

end.

 

Тестирование

Вводим два числа, проверяя корректность работы программы: (1) при двух положительных числах, где Х больше Y; (2) при двух отрицательных числах, где Y больше X. Программа ведёт себя корректно.

1:

Введите Х = 3

Введите Y = 2

Ссума квадратов sum = 13.000

Модуль разности m = 1.000

Произведение р = 6.000

2:

Введите Х = -5

Введите Y = -2

Ссума квадратов sum = 29.000

Модуль разности m = 3.000

Произведение р = 10.000

 

Практическая часть

Практическая часть выполняется каждым студентом индивидуально, согласно своему варианту. Вариант задания выдается преподавателем.

Задание 1 Составить программу для вычисления по формулам. Предусмотреть задание исходных данных при помощи оператора ввода.

1. Треугольник задан длинами сторон a и b, и величиной угла С. Найти сторону с и площадь S данного треугольника.

; , где

Предусмотреть ввод угла a в градусах и перевод его в радианы:

2. Треугольник задан длинами сторон. Найти длины высот:

; ;

3. Треугольник задан длинами сторон. Найти длины медиан:

; ;

4. Треугольник задан длинами сторон. Найти длины биссектрис:

; ;

5. Треугольник задан длинами сторон. Найти углы треугольника:

; ;

6.Даны два угла треугольника A, B и высота h_a . Вычислить площадь треугольника и две стороны по формулам:

; ; ;

7. Даны два угла треугольника B,С и высота h_a . Вычислить длины всех сторон по формулам:

; ;

8. В треугольнике заданы сторона a и углы В и С. Найти площадь S и стороны b и c:

; ; ;

9. В треугольнике заданы сторона a, высота h_a и угол С. Найти стороны b,с и площадь S.

; ;

10. Треугольник задан координатами своих вершин. Найти площадь треугольника:

;

Замечание: расстояние между точками A(x₁, y₁) и B(x₂, y₂), расположенными на плоскости рассчитывается:

11. Треугольник задан координатами своих вершин. Найти периметр и площадь треугольника.

12. Вокруг треугольника со сторонами a, b, c описана окружность. Определить ее радиус R, угол треугольника A и площадь, ограниченную стороной a и радиусами, проведенными в вершины B, C.

; ;

13. В окружность радиуса R вписан правильный треугольник. Определить длину его стороны a, площадь S и площадь круга S₀ , вписанного в треугольник:

; ;

14. Вычислить значения Z1 и Z2 по формулам:

;

15. Опредлить дальность полета тела, запущенного с начальной скоростью V₀ с высоты h под углом к горизонту a, пренебрегая сопротивлением воздуха. Траектория движения тела описывается уравнениями:

; , где , V_{0x ,} V_0y - компоненты скорости V₀ вдоль осей X и Y. Замечание: в момент падения тела Y=0.

Задание 2. Составить программу для вычисления. Предусмотреть задание исходных данных при помощи оператора ввода.

 

1. Написать программу вычисления объема параллелепипеда. Значения вводятся с клавиатуры

2. Написать программу вычисления объема и площади поверхности шара.

3. Написать программу вычисления объема цилиндра.

4. Написать программу вычисления стоимости покупки некоторого количества (по весу) помидоров, огурцов и яблок.

5. Написать программу вычисления стоимости покупки нескольких тетрадей и карандашей. Предполагается, что во время работы программы пользователь будет вводить данные о каждой составляющей покупки в отдельной строке: сначала цену, затем количество.

6. Вычислить расстояние между двумя точками с координатами х1, у1 и х2, у2.

7. Треугольник задан длинами сторон. Найти: длины высот и медиан.

8. Вычислить период колебания маятника длины l.

9. Определить силу притяжения F между телами массы m1 и m2, находящимися на расстоянии r друг от друга.

10. Даны гипотенуза и катет прямоугольного треугольника. Найти второй катет и радиус вписанной окружности.

11. Даны два действительных числа a и b. Получить их сумму, разность и произведение.

12. Даны действительные числа x и y. Получить

13. Даны два действительных положительных числа. Найти среднее арифметическое и среднее геометрическое этих чисел.

14. Даны два действительных числа. Найти среднее арифметическое и среднее геометрическое их модулей.

15. Даны катеты прямоугольного треугольника. Найти его гипотенузу и площадь.

 

Задание 3 Составить программу для вычисления. Предусмотреть задание исходных данных при помощи оператора ввода.

1. Написать программу вычисления площади параллелограмма.

2. Написать программу вычисления объема параллелепипеда.

3. Написать программу вычисления площади поверхности параллелепипеда.

4. Написать программу вычисления объема куба.

5. Написать программу вычисления объема цилиндра.

6. Написать программу вычисления стоимости покупки, состоящей из нескольких тетрадей и карандашей.

7. Написать программу вычисления стоимости покупки, состоящей из нескольких тетрадей и такого же количества обложек к ним.

8. Написать программу вычисления стоимости некоторого количества (по весу) яблок.

9. Написать программу вычисления площади треугольника, если известна длина основания и высота.

10. Написать программу вычисления площади треугольника, если известны длины двух его сторон и величина угла между этими сторонами.

11. Написать программу вычисления сопротивления электрической цепи, состоящей из двух параллельно соединенных сопротивлений.

12. Написать программу вычисления сопротивления электрической цепи, состоящей из двух последовательно соединенных сопротивлений. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные

13. Даны x, y, z. Вычислить a, b, если

14. Даны x, y, z. Вычислить a, b, если

15. Дана сторона равностороннего треугольника. Найти площадь этого треугольника.

 

Задание 4 Составить программу для вычисления. Предусмотреть задание исходных данных при помощи оператора ввода.

 

1. Даны x, y, z. Вычислить a, b, если

2. Даны x, y, z. Вычислить a, b, если

 

3. Написать программу вычисления силы тока в электрической цепи.

4. Написать программу вычисления расстояния между населенными пунктами, изображенными на карте.

5. Написать программу вычисления стоимости поездки на автомобиле на дачу (туда и обратно). Исходными данными являются: расстояние до дачи (в километрах); количество бензина, которое потребляет автомобиль на 100 км пробега; цена одного литра бензина.

6. Написать программу вычисления объема цилиндра.

7. Написать программу вычисления площади поверхности цилиндра.

8. Написать программу вычисления объема параллелепипеда.

9. Написать программу пересчета расстояния из верст в километры (1 верста равняется 1066,8 м).

10. Написать программу пересчета веса из фунтов в килограммы (1 российский фунт равен 409,5 г).

11. Написать программу вычисления величины дохода по вкладу. Процентная ставка (в процентах годовых) и время хранения (в днях) задаются во время работы программы.

12. Написать программу пересчета величины временного интервала, заданного в минутах, в величину, выраженную в часах и минутах.

13. Написать программу, которая преобразует введенное с клавиатуры дробное число в денежный формат. Например, число 125 должно быть преобразовано к виду 12 руб. 50 коп.

14. Написать программу пересчета веса из фунтов в килограммы (1 фунт равняется 409,5 г).

15. Написать программу, которая вычисляет площадь треугольника, если известны координаты его углов.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет о практической работе должен содержать:

1) Титульный лист

2) Цель работы

3) Отчет по каждой программе согласно варианту. Пример оформления представлен в примере данной методички.

Лабораторная работа №1

Объявление переменных. Программы с линейной структурой.

1 Цель работы:

1.1. ознакомится с основными правилами написания программ на языке Turbo Pascal;

1.2. научится выполнять линейные программы.

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

2.1. Изучить теоретический материал

2.2. Проделать практическое задание

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Приступая к решению задач этой работы, следует помнить, что:

· каждая переменная программы должна быть объявлена;

· объявления переменных помещают в раздел, который начинается словом var;

· инструкция объявления переменной выглядит так:

ИмяПеременной:Тип;

 

· в имени переменной можно использовать буквы латинского алфавита и цифры (первым символом должна быть буква);

· после инструкции объявления переменной рекомендуется указывать назначение переменной.

 

Инструкция присваивания

Следует помнить, что:

· инструкция присваивания используется для изменения значений переменных, в том числе и для вычислений по формулам;

· тип выражения, находящегося в правой части инструкции присваивания, должен соответствовать типу переменной, имя которой стоит слева от символа инструкции присваивания (при нарушении соответствия типа переменной и выражения компилятор выводит сообщение об ошибке Type miss match — несоответствие типов).

Общая форма записи оператора присваивания:

 

имя величины:= выражение

 

Например, V:=A; или V:=A+1;

При помощи оператора присваивания переменной могут присваиваться константы и выражения, значения переменных любого типа.

Выражение может быть арифметическим, логическим или литерным. Важно, чтобы тип величины был согласован с видом выражения.

Арифметические выражения должны быть записаны в так называемой линейной записи согласно следующим правилам:

· выражение должно быть записано в виде линейной цепочки символов;

· используемые операции приведены в таблице:

НАЗВАНИЕ ОПЕРАЦИИ	ФОРМА ЗАПИСИ
сложение	x + y
вычитание	x - y
умножение	x * y
деление	x / y

· нельзя опускать знаки операций, например писать 5b. Для записи произведения чисел 5 и b надо писать 5*b;

· аргументы функций (sin, cos и др.) как и аргументы вспомогательных алгоритмов, записываются в круглых скобках, например sin(x), cos(4*x).