Урок "Запись математических выражений на языке С++"

Запись математических выражений на языке С++

Цели обучения:

7.4.3.4 записывать арифметические выражения на языке программирования
7.4.3.5 программировать линейные алгоритмы для решения задач из различных предметных областей

Цели урока:

  • Научить использовать математические функции из библиотеки <cmath> для вычислений.

Учащиеся:

  • Использовать арифметические операции и математические функции в программировании;
  • Создавать программы для решения различных задач с помощью арифметических операций, математических функций.

I. Основные понятия 

Арифметическое выражение в программировании — комбинация чисел, операторов, переменных и функций, которая вычисляется и возвращает результат.

В языке программирования C++ арифметические выражения записываются с использованием стандартных операторов и встроенных функций. Для выполнения математических операций можно использовать библиотеку <cmath>.


II. Арифметические операторы в C++

Знак Описание Примеры
+ Сложение чисел или числовых переменных

15.6 + x
8 + 10
x + y

- Вычитание чисел или числовых переменных 12 - 15
x - 100.5
y - x
* Умножение чисел или числовых переменных 5 * 6
0.25 * a
b * d
/

Деление чисел или числовых переменных.
Если при делении используются переменные и значения целого типа, то в результат вернёт только целую часть от деления. (Например, 15 / 4 = 3, а 15.0 % 4 = 3.75)

12 / 2.5
x / 7
a / b
% Вычисление остатка от деления целых чисел или переменных целого типа. (Например, 9 % 6 = 3) 15 % 7
n % 5
m % n
| m | Модуль числа (m - числовое значение). Результат - положительное значение. abs(-8) // результат 8
abs(m)

 


III. Подключение библиотеки <cmath> и использование её возможностей

Для использования математических функций необходимо подключить библиотеку:

#include <cmath> // также можно использовать заголовочный файл <math.h>

Функции библиотеки <cmath>

Функция Описание Пример использования
round(x) Округление вещественного числа до ближайшего целого. round(4.5) // результат 5
round(4.49) // результат 4
floor(x) Округление вещественного числа до целого вниз. round(4.5) // результат 4
round(4.49) // результат 4
ceil(x)

Округление вещественного числа до целого вверх

round(4.5) // результат 5
round(4.49) // результат 5
pow(x, y) Вычисление возведения числа x в степень y. (xy) pow(3, 2) // результат 9
pow(2, 3) // результат 8
sqrt(x) Квадратный корень числа. sqrt(16) // результат 4
hypot(a, b) Вычисление гипотенузы прямоугольного треугольника с катетами a и b. hypot(3, 4) // результат 5
cos(x) Косинус угла (в радианах) cos(0) // результат 1
sin(x) Синус угла (в радианах) sin(3.14 / 2) // результат 1
exp(x) Экспонента (ex) exp(1) // результат 2.71828
log(x) Натуральный логарифм log(2.71828) // результат 1
M_PI Число пи M_PI // результат 3.14159

Познакомься с другими функциями библиотеки <cmath>.


IV. Примеры записи арифметических выражений

На языке программирования все арифметические выражения записываются в строку. 
Рассмотрим примеры записи арифметических выражений на языке С++:

Математическая запись Запись на языке С++
n = 2k + 1 n = 2 * k + 1
a = (x + 1) / y
a = x2 + y4 a = pow(x, 2) + pow(y, 4)

a = sqrt(x + y)

S = M_PI * pow(r, 2)
a = (-b - sqrt(pow(b, 2) - 4 * a * c) / (2 * a)

Использование библиотеки cmath:

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

int main() {
    double x = 16.0;
    double result = sqrt(x) + pow(2, 3);
    cout << "Результат: " << result << endl; // Результат: 12
    return 0;
}


Вопросы:

  1. Какие арифметические операторы используются в языке C++ для операций: деление и вычисление остатка от деления?
  2. Как подключить библиотеку <cmath> в программе на C++ и для чего она используется?
  3. Напишите выражение на языке C++ для вычисления квадратного корня из суммы переменных x и y.
  4. Какой результат вернёт функция pow(2, 3) из библиотеки <cmath>?
  5. Чем отличаются функции floor(x) и ceil(x) из библиотеки <cmath>? Приведите примеры их использования.

Упражнения:

Упражнение 1. Распредели арифметические выражения

Упражнение 2.

Упражнение 3.


Задачи:

Задача 1. Среднее арифметическое (Математика)
Введите три числа: n1, n2 и n3. Выведите их среднее арифметическое.

Задача 2. Путь, пройденный автомобилем (Физика)
Автомобиль движется со скоростью

Категория: Programming languages | Добавил: bzfar77 (26.01.2025)
Просмотров: 19 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar