Сверь числа и знаки с фото.
Лабораторная работа №3 «Решение задачи табулирования функции в Excel'97»
Цели работы: • закрепить навыки заполнения и редактирования таблиц; • познакомиться со способами адресации; • освоить некоторые приемы оформления таблиц.
Для дальнейшего знакомства с Excel рассмотрим задачу табулирования функции.
Постановка задачи: вычислить значения функции \(y=kx(x^2-1)/(x^2+1)\) для всех x на интервале [-2; 2] с шагом 0,2 при k=10. Решение должно быть получено в виде таблицы:
| № | x | K | \(y1=x^2-1\) | \(Y2=x^2+1\) | \(y=k*(y1/y2)\) | | | | | | | |
Задание 1. Прежде чем перейти к выполнению задачи, познакомьтесь со способами адресации в Excel.
Абсолютная, относительная и смешанная адресации ячеек и блоков (диапазонов) При обращении к ячейке можно использовать описанные ранее способы: B3, A1:G9 и т. д. Такая адресация называется относительной. При её использовании в формулах Excel запоминает расположение относительно текущей ячейки. Так, например, когда вы вводите формулу =B1+B2 в ячейку B4, то Excel интерпретирует формулу как «прибавить содержимое ячейки, расположенной тремя рядами выше, к содержимому ячейки, расположенной двумя рядами выше». Если вы скопировали формулу =B1+B2 из ячейки B4 в C4, Excel также интерпретирует формулу как «прибавить содержимое ячейки, расположенной тремя рядами выше, к содержимому ячейки двумя рядами выше». Таким образом, формула в ячейке C4 примет вид =C1+C2. Если при копировании формул вы пожелаете сохранить ссылку на конкретную ячейку или область, то вам необходимо воспользоваться абсолютной адресацией. Для её задания необходимо перед именем столбца и перед номером строки ввести символ $. Например: \(B\$4\) или \(\$C2\). Тогда при копировании один параметр адреса изменяется, а другой - нет.
Задание 2. Заполните основную и вспомогательную таблицы • 2.1. Заполните шапку основной таблицы начиная с ячейки A1: в ячейку A1 занесите N; в ячейку B1 занесите X; в ячейку C1 занесите K и т.д. установите ширину столбцов такой, чтобы надписи были видны полностью.
• 2.2. Заполните вспомогательную таблицу начальными исходными данными начиная с ячейки H1:
| X0 | Step | K | | -2 | 0,2 | 10 |
Где x0 - начальное значение x, step - шаг изменения x, k - коэффициент (константа). Данный пункт при решении задачи табулирования функции является не обязательным и введен искусственно - для демонстрации способов адресации. • 2.3. Используя функцию автозаполнения, заполните столбец A числами от 1 до 21, начиная с ячейки A2 и заканчивая ячейкой A22. • 2.4. Заполните столбец B значениями x: в ячейку B2 запишите \(\$H\$2\). [обрезано]
Краткий ответ
\[ y=k\cdot x\cdot\frac{x^2-1}{x^2+1},\qquad k=10,\quad x\in[-2;\,2],\quad \Delta x=0{,}2. \]
При шаге \(0{,}2\) получается 21 точка (крайние значения входят). Формулы для основной таблицы (шапка в A1:F1, заполняем строки 2–22):
- B2: \(=\$H\$2\); B3: \(=B2+\$I\$2\) — протянуть B3 вниз до B22;
- C2: \(=\$J\$2\);
- D2: \(=B2^2-1\);
- E2: \(=B2^2+1\);
- F2: \(=\$J\$2*B2*(D2/E2)\) — протянуть вниз до F22.
Значения:
| № | x | K | y1 | y2 | y |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | −2 | 10 | 3 | 5 | −12 |
| 2 | −1,8 | 10 | 2,24 | 4,24 | −9,509 |
| 3 | −1,6 | 10 | 1,56 | 3,56 | −7,011 |
| 4 | −1,4 | 10 | 0,96 | 2,96 | −4,541 |
| 5 | −1,2 | 10 | 0,44 | 2,44 | −2,164 |
| 6 | −1 | 10 | 0 | 2 | 0 |
| 7 | −0,8 | 10 | −0,36 | 1,64 | 1,756 |
| 8 | −0,6 | 10 | −0,64 | 1,36 | 2,824 |
| 9 | −0,4 | 10 | −0,84 | 1,16 | 2,897 |
| 10 | −0,2 | 10 | −0,96 | 1,04 | 1,846 |
| 11 | 0 | 10 | −1 | 1 | 0 |
| 12 | 0,2 | 10 | −0,96 | 1,04 | −1,846 |
| 13 | 0,4 | 10 | −0,84 | 1,16 | −2,897 |
| 14 | 0,6 | 10 | −0,64 | 1,36 | −2,824 |
| 15 | 0,8 | 10 | −0,36 | 1,64 | −1,756 |
| 16 | 1 | 10 | 0 | 2 | 0 |
| 17 | 1,2 | 10 | 0,44 | 2,44 | 2,164 |
| 18 | 1,4 | 10 | 0,96 | 2,96 | 4,541 |
| 19 | 1,6 | 10 | 1,56 | 3,56 | 7,011 |
| 20 | 1,8 | 10 | 2,24 | 4,24 | 9,509 |
| 21 | 2 | 10 | 3 | 5 | 12 |
Ключевые шаги
Вспомогательная таблица. В H1:J2 лежат X0 = −2, Step = 0,2, K = 10. Она нужна, чтобы исходные данные хранились в отдельных ячейках: на них удобно ссылаться абсолютно, и при изменении k или шага пересчитается вся таблица.
Номера. A2 = 1, A3 = 2, выделить A2:A3 и протянуть до A22. Строк ровно 21: \((2-(-2))/0{,}2+1=21\).
Столбец x. B2: \(=\$H\$2\) — абсолютная ссылка, при копировании вниз она не сместится и всегда даст начальное значение −2. B3: \(=B2+\$I\$2\): B2 — относительная (в следующей строке превратится в B3), \(\$I\$2\) — абсолютная (шаг всегда берётся из I2). Протянуть B3 до B22. Если тянуть вниз сам B2, во всех строках останется −2 — как раз потому, что \(\$H\$2\) абсолютная.
Столбец K. C2: \(=\$J\$2\), протянуть вниз: во всех строках 10.
y1 и y2. D2: \(=B2^2-1\), E2: \(=B2^2+1\). Здесь ссылка относительная: при копировании вниз каждая строка берёт свой x из столбца B.
y. F2: \(=\$J\$2*B2*(D2/E2)\). Коэффициент k зафиксирован абсолютно, x, y1 и y2 — относительные, поэтому каждая строка считает по своим значениям.
Почему это работает
Относительная ссылка запоминает не адрес, а смещение от ячейки с формулой: скопировали формулу на строку ниже — и ссылка «съехала» на строку ниже. Абсолютная ссылка с \(\$\) запрещает сдвиг. Поэтому в одной формуле можно зафиксировать k и шаг, а x и промежуточные y1, y2 оставить «плавающими».
Проверка
- В таблице 21 строка, последняя \(x=2\).
- Функция нечётная: \(y(-x)=-y(x)\), поэтому значения симметричны: \(y(-2)=-12\), \(y(2)=12\); \(y(-0{,}2)=1{,}846\), \(y(0{,}2)=-1{,}846\).
- При \(x=0\) и \(x=\pm1\) получается 0 — это видно по множителям x и \(x^2-1\).
- Ручной счёт для \(x=2\): \(10\cdot2\cdot(4-1)/(4+1)=10\cdot2\cdot0{,}6=12\). Совпало.
Тонкость
Если в шапке последнего столбца у вас записано \(y=k*(y1/y2)\) (без x), то это формула для функции \(y=k(x^2-1)/(x^2+1)\). Я считал по постановке задачи, где множитель x есть, поэтому в F2 добавлен B2. Если преподаватель требует строго по шапке, уберите B2: \(=\$J\$2*(D2/E2)\); тогда, например, \(y(0)=-10\), а \(y(\pm2)=6\). Точную формулу для F2 должен задавать следующий пункт задания — он на фото обрезан.