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EXCEL"数值计算方法"是工科研究生学习的课程,该课程在工程方面应用很广泛.在实际工作人我们经常会遇到这样的情况:需要进行工程计算时找不到合适的教学软件,为个小问题编程又不值,手算计算量又太大.如果对计算结果精确度要求不是很高,随处可见的EXCEL可以帮你解决问题.
一.用EXCEL解决数学问题
工程计算问题通常要简化成纯数学问题.我们从西北工业大学<数值计算方法>教材中选取两道典型例题,讲解用EXCEL求解的方法.
例题1:求形如y=aebx的经验公式(a.b为常数),使它能和下面给出的数据相拟合.(正确答案是a=11.43776,b=0.291162.)x
:1 2 3 4 5 6 7 8
y:15.3 20.5 27.4 36.6 49.1 65.6 87.8 117.6。启动EXCEL,在第一行输入X数值,在第二行中输入Y数值,使用图表向导,做出XY散点图.使用图表菜单中的添加趋势线,选择指数类型,在选项里将"显示公式"打开,按确定.在图表上将晃示出趋势势线的公式:y=11.43706e0.291216x.小数点后3位与答案一致.
例题2:用弦割法求方程f(x)=x^3-x-1=0在(1,1.5)内的根。(正确答案为1.324718.)
启动EXCEL,在A1中任意输入一个数值,在B1中输入“=A!*A1*A1-A1!,回车,出现结果。选中B1,打开工具菜单,选取”单变量求解“。在目标值中输入0,在可变半单元格中输入A1,确定后给出答案为1.324719,小数点后5位与答案一致。
二、用EXCEL获曲线方程
搞科研少不了查阅科技文献。当查到一篇很有帮助和论文,发现给出了实验结结果曲线,却没有给曲线方程,没有曲线方程,就不能利用实验结果进行再计算。加紧急,用下面的方法获得曲线的方程。
1、用扫描仪将文章中的实验曲线扫入计算机,存成位图
2、获得曲线各点的坐标
将位图导入Core1DRAW 8.曲线的坐标原点并不在标尺的(0,0)点上。从标尺的交点沿对角方向拖动鼠标,辅助线呈十字形。将十字形的中心移到曲线坐标原点上,释放鼠标左键,标尺的(0,0)点便落在曲线坐标原点上了。
将鼠标箭头放在曲线某个点上,Cre1DRAW 8左下角的状态栏将出现鼠标相对于标尺(0,0)点的X,Y坐标,将坐标记下。
需要说明一点,这样取得的坐标值的数值单位是标尺的,而不是曲线本向的。用鼠标量出曲线X、Y轴0到1的长度,比如是3、2。
启动EXCEL,在A列里输入X坐标值。在B列里输入Y坐标值。在C1中输入“=A1/3、2”,回车后得到数值。选中C1,鼠标按住右下角的小方块,向下拖动,C列出现A列除以3、2后的获得曲线上点的Y坐标。
3、获得曲线的方程
选中C列和D列,启动图表向导。选择“XY散点图”的“无数据点平滑线散点图”类型,做出曲线。右键盘点击曲线添加趋势线。在类型选择框中选择趋势势线的类型和阶数(或周期)。将选项选择框中的显示公式打开,确定后即可获得曲线的方程。
用这种方法得到的方程虽不一定是曲线的原方程,但符合数值计算方法的要求。可以用来做工程计算。在计算结果的精度要求不高时,EXCEL给出的方程可以替代曲线原方程。
三、结束语
EXCEL软件在计算机的安装率是很高的,但是用它解决工程计算问题的人并不多。希望本文能为工程人员的工作提供一些帮助和启发!
在数值计算方法方面的应用
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