2.2 Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
____________________________________________________________________
2.2. Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
Настало время для реализации алгоритмов разобранных в главе 1, в разде-
лах 1.1 и 1.3, кроме программы решения квадратного уравнения, которое, на-
деюсь, вы уже давно сами написали.
2.2.1 Программа решения задачи о поездах и мухе
program mukha; {$mode objfpc}{$H+} uses
CRT, FileUtil;
var d, v, v1, v2, x, y, s, t: real; F: boolean;
begin
{Блок определения исходных данных} {Можно заменить вводом их с клавиатуры.
Тогда программа станет более универсальной,
в том смысле, что можно задавать разные расстояния и скорости}
d:= 600; v:= 200; v1:= 40; v2:= 60; y:= d;
s:= 0;
F:= false; // сначала идем по правой ветке алгоритма while y > 1e-2 do
begin
if not F then
136
Глава 2 Введение в язык программирования Pascal
____________________________________________________________________
begin |
// это правая ветка алгоритма |
F:= |
true; |
t:= y/(v + v1); |
|
end |
|
else |
|
begin |
// это левая ветка |
F:= |
false; |
t:= y/(v + v2); end;
x:= t * v; s:= s + x;
y:= y – t * (v1 + v2);
writeln('x= ', x:0:4, ' s= ', s:0:2); end;
writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));
readkey;
end.
2.2.2 Программа вычисления определенного интеграла
Напишем программу вычисления интеграла
2
sin xdx
0
по формуле Симпсона методом двойного пересчета. Напомним, что блок-схему вычисления интеграла мы рассматривали в 1.3.2.
program integral;
{$mode objfpc}{$H+}
137
2.2 Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
____________________________________________________________________
uses
CRT, FileUtil;
var
a, b, h, x, s, s1, eps: real;
n, k: integer;
begin
{задаем интервал, на котором вычисляется интеграл} a:= 0;
b:= pi/2;
k:= 0; // при первом вычислении интеграла k=0
eps:= 1e-5; // заданная точность вычисления интеграла n:= 4; // начальное число точек разбиения интервала (a, b)
h:= (b - a)/n; // шаг вычисления подынтегральной функции while true do
begin x:= a;
x:= x + h; s:= 0;
while x < (b - h) do begin
s:= s + sin(x) + 2 * sin(x + h); x:= x + 2 * h;
end;
s:= 2 * s;
s:= (h/3) * (sin(a) + 2 * sin(b) + s); if k = 0
then begin
k:= 1;
138
Глава 2 Введение в язык программирования Pascal
____________________________________________________________________
s1:= s; h:= h/2; continue;
end else
if abs(s1 - s) > eps then begin
s1:= s; h:= h/2; continue;
end else
break;
end;
writeln(UTF8ToConsole('Значение интеграла s= '), s:0:4); writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));
readkey;
end.
При заданных пределах интегрирования значение интеграла s= 1.0000
Проверим правильность полученных результатов прямым вычислением инте-
грала.
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
0 sin xdx |
cos |
|
(cos( |
|
) cos(0)) |
(0 1) 1 |
|
|
2 |
||||||
|
0 |
|
|||||
Изменим верхний предел интегрирования на b= , для этого в программе из-
мените оператор
b:= pi/2;
на
b:= pi;
139
2.2 Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
____________________________________________________________________
Осуществите новый прогон программы. Получим ответ s= 2.0000
Снова проверим прямым вычислением интеграла:
sin xdx |
cos |
(cos( ) cos(0)) |
( 1 1) 2 |
0 |
|
0 |
|
И, наконец, попробуем сделать верхний предел интегрирования b= 4
Программа выдаст ответ s=0.2929, снова проверим:
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 sin xdx |
cos |
|
(cos( |
|
) cos(0)) |
( |
|
|
|
1) 0.70710 1 0.2929 |
|
|
4 |
2 |
|
||||||||
|
0 |
|
|
|
|||||||
Таким образом, мы можем смело утверждать, что наша программа правильно вычисляет данный интеграл.
140