Исследовательская работа Работа обучающихся 11 класса

Вид материала

Исследовательская работа

Содержание 1. Разработка и исследование прикладных программ среды visual basic для математики Проект «Графическое решение уравнения Построение модели Задание 1. Проект «Система координат» Вторая часть- написание кода программы Другие элементы управления и контроля. Основные свойства Построение модели Построение модели 3. Массив элементов управления Задание 4. Тест Построение модели Вторая часть- написание кода программы 4. Графика в visual basic Таблица 2. Значение функции GRB для некоторых цветов Графические методы и свойства элементов управления иконтроля .Форма (Form) и Окно рисунка (Picture Вох) Draw Width SсаlеLeft, Sса1еТор Основные графические методы

Подобный материал:

• Исследовательская работа «Период нитяного маятника», 158.38kb.
• Исследовательская работа Исследовательская работа, 254.75kb.
• Проектно-исследовательская работа по теме: «Компьютерные игры это хорошо или плохо?», 193.72kb.
• Исследовательская работа Чимитдоржиевой Гэрэлмы ученицы 8 класса на тему «Система мотивов, 136.11kb.
• Работа ученицы 8 «В»класса Альмиевой Альмиры Научно-исследовательская и литературная, 155.57kb.
• Исследовательская работа Ученицы 10 «а» класса, 156.84kb.
• Физико-математической школы юргуэс, 32.81kb.
• Дьячкова Елена Алексеевна Почтовый адрес- с. Лямбирь, улица 40 лет Победы, дом 30-33, 226.88kb.
• Янгляева Галия Рашитовна Почтовый адрес- с. Лямбирь, улица Садовая, дом 18. Телефон-, 381.79kb.
• Проектно-исследовательская работа, 687.82kb.

III. Разработка и исследование прикладных программ среды Visual Basic


1. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ СРЕДЫ VISUAL BASIC ДЛЯ МАТЕМАТИКИ

Графическое решение уравнений на языке Visual Basic

На языке алгебры формальные модели записываются : помощью уравнений, точное решение которых основываетcя на поиске равносильных преобразований алгебраических выражений, позволяющих выразить переменную величину помощью формулы.

Точные решения существуют только для некоторых уравнений определенного вида (линейные, квадратные, тригонометрические и др.) поэтому для большинства уравнений приходится использовать методы приближенного решения с заданной точностью (графические или численные).

Задача. Найти корень уравнения х³ - sinх = 0 путем поcтроения графика функции в системе программирования Visual Basic.

Построение графиков функций может использоваться для грубо приближенного решения уравнений. Для уравне­ний вида f(х) = 0, где f(х) — некоторая непрерывная функ­ция, корень (или корни) этого уравнения являются точкой (или точками) пересечения графика функции с осью X.

Проект «Графическое решение уравнения». Формаль­ная модель задана уравнением

х³ - sinх = 0, для нахожде­ния корней уравнения разработаем компьютерную модель на языке Visual Basic.


Построение модели


Первая часть- визуальное программирование.


Разместить на форме

графическое поле PictureBox1, в котором будет осуще­ствляться построение графика функции у = х³ - sinх

кнопку Вutton1 для создания событийной процедуры построения графика.

В событийной процедуре осуществим преобразование компьютерной системы координат графического поля в ма­тематическую систему координат, удобную для построения графика функции. Нарисуем оси координат и нанесем на них шкалу.


Задание 1. Проект «Система координат»


В полученной математической системе координаты нахо­дятся в диапазонах -150 < X < 150 и -100 < У < 100. Однако для поиска корней уравнения нам необходимо построить график функции в диапазоне аргумента -1,5<Х<1,5, на котором функция принимает значения примерно в диапазоне -1 < У < 1. Следовательно, необходимо увеличить масштаб графика в 100 раз:

• координаты точек графика необходимо умножить на 100;

• значения шкал осей надо разделить на 100.

Построение графика функции осуществим в цикле со счетчиком (аргумент X) с использованием метода рисования точки DrawEllipse(Реп1, X * 100, У * 100, 1, 1), в котором координатами точки являются аргумент функции и значение функции.


Вторая часть- написание кода программы

Const xmax = 5, xmin = -5, ymax = 26, ymin = -4

Private Sub Form_Load()

Picture1.Scale (xmin, ymax)-(xmax, ymin) 'масштабирование графического окна

End Sub

Private Sub Command1_Click()

For i = xmin To xmax Step 0.5

Picture1.Line (i, ymin)-(i, ymax)

Picture1.CurrentX = i

Picture1.CurrentY = 0

Picture1.Print i

Next i

For i = ymin To ymax Step 2

Picture1.Line (xmin, i)-(xmax, i)

Picture1.CurrentX = 0

Picture1.CurrentY = i

If (i < -0.1) Or (i > 0.1) Then Picture1.Print i

Next i


For i = xmin To xmax Step 0.01

Picture1.PSet (i, i 3 - Math.Sin(i))

Next i

End Sub

Третья часть- протестировать программу




График функции пересекает ось ОХ три раза и, следовательно, уравнение имеет три корня. По графику грубо приближенно можно определить, что х1=-0,9, х2=0, х3=0,9.

3. ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ.
   

ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Элемент управления и контроля ListBoх (Список)

Объект ListBox (Список) используется обычно в программах наглядного представления информации, а также для предоставления пользователю возможности выбора одного (или нескольких) элемента из некоторого перечня. Ниже перечислены основные элементы списка.

• Список элементов.

• Выбранный элемент (либо подсвечивается, либо помечает­ся флажком в зависимости от типа списка).

• Полоса прокрутки.

Основные свойства


Enabled, Font, Left, Top, Width, Name - свойства, аналогичные свойствам
других объектов.

Columns (колонки) - количество колонок в списке по умолчанию равно ну­лю, что соответствует одной колонке;

List (список) - представляет собой массив, состоящий из элементов списка;

LisCountt - количество элементов в списке;

LisIndex (индекс текущего элемента в списке) - соответствует номеру по­следнего подсвеченного элемента списка. Индекс первого элемента списка равен нулю;

Sorted(сортировка) - если это свойство приравнено Тгае, то элементы в списке располагаются по алфавиту;

Style (вид списка) - по умолчанию равен нулю, при задании значения 1 список приобретает вид с элементами-флажками.

Основные методы

AddItem- включает элемент в список (синтаксис: текст List1. AddItem [,индекс]);

RemoveItem- удаляет элемент из списка (синтаксис: List1. RemoveItem-ин­декс);

С1еаr - удаляет из списка все элементы (синтаксис: List1.С1еаг).


Задание 2. Калькулятор 1


В первые два текстовых поля записываются числа в зависимости от того, какой математи­ческий оператор в поле со списком был вы­бран, в третьем текстовом окне появляется ре­зультат сложения, вычитания, умножения или деления этих двух чисел.

Построение модели

Первая часть- визуальное программирование





Вторая часть- написание кода программы


Dim a, b, c As Double


Private Sub List1_Click()

a = Val(Text1.Text)

b = Val(Text2.Text)

Select Case List1.ListIndex

Case 0

Text3.Text = a + b

Case 1

Text3.Text = a - b

Case 2

Text3.Text = a * b

Case 3

Text3.Text = a / b

End Select

End Sub


Третья часть- протестировать программу


Задание 3. Калькулятор 2

Создание приложения как на рисунке. Написать программу, выполняющую

следующие действия: в первое тексто­вое поле вводится угол в градусах в за­висимости от выбранного элемента списка (SIN, СОS, ТN, СTN) во втором текстовом поле находятся синус вве­денного угла, косинус, тангенс или ко­тангенс.

Построение модели

Первая часть- визуальное программирование




Вторая часть- написание кода программы


Const pi As Double = 3.14159265358979

Dim a As Double


Private Sub List1_Click()

a = Val(Text1.Text) * pi / 180

Select Case List1.ListIndex

Case 0

Text2.Text = Str(Sin(a))

Case 1

Text2.Text = Str(Cos(a))

Case 2

If Cos(a) = 0 Then Text2.Text = "не существует" Else Text2.Text = Str(Tan(a))

Case 3

If Sin(a) = 0 Then Text2.Text = "не существует" Else Text2.Text = Str(1 / Tan(a))

End Select

End Sub


Третья часть- протестировать программу


3. МАССИВ ЭЛЕМЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ


Кроме обычных массивов, хранящих данные различного типа, в VВ разрешается определять массивы объектов или элементов управления (control arrays), что весьма удобно, если в программе имеются группы объектов, действующих примерно одинаково. Такие массивы позволяют привязывать разные элементы управления к одной процедуре обработки события. Напри­мер, если в программе создан массив из нескольких командных кнопок, щелчок на любой из них вызывает одну и ту же процедуру обработки собы­тия Click. В то же время VВ дает возможность различать конкретные объекты в массиве - это достигается передачей в процедуру индекса нужного элемента.

Как создать массив объектов?

1) нанести объект на форму;

2) скопировать его в буфер памяти (Правка - Копировать);

3) произвести вставку объекта из памяти (Правка - Вставить);

4) при появлении диалогового окна с вопросом: «У Вас уже есть объект с таким именем. Вы желаете создать массив объектов?» ответить: «Да».

В созданном массиве VВ присвоить каждому объекту индекс по по­рядку. Это отразится в значениях свойства Indeх у каждого объекта в окне Properties. Нумерация начинается с нуля. Чтобы обратиться к элементу массива объектов, необходимо указать имя массива, а за ним индекс в круглых скобках: cmdOk(0).Caption="Кнопка 1".


Задание 4. Тест


Создайте проект, состоящий из пяти вопросов с тремя вариан­тами ответов, который после завершения выдавал бы информацию о количестве правильных ответов (используйте массивы).

Внесите следующие изменения в программу: после прохождения теста программа выставляет оценку, если ни выбран ни один вариант ответа и на­жата кнопка «Далее», появляется окно сообщений «Выберите вариант ответа».


Построение модели


Первая часть- визуальное программирование.





Вторая часть- написание кода программы


Dim nq As Integer 'номера текущего вопроса

Dim na As Integer 'номер выбранного ответа

Dim i As Integer 'счетчик правильных ответов

Dim q(1 To 5) As String 'массив вопросов

Dim a(1 To 5, 1 To 5) As String 'массив вариантов ответов

Dim ar(1 To 5) As Integer 'массив номеров правильных ответов


Sub Quest() 'процедура, при выролнения которой

'появляется номер текущего

'вопроса, вопрос и варианты ответа

lblQuestNum.Caption = "номер вопроса " & nq

lbl2.Caption = q(nq)

optVariants(0).Value = False

optVariants(1).Value = False

optVariants(2).Value = False

optVariants(0).Caption = a(nq, 1)

optVariants(1).Caption = a(nq, 2)

optVariants(2).Caption = a(nq, 3)

End Sub


Private Sub Form_Load()

lblRightNum.Visible = False

q(1) = "2х2=" 'формирование массива вопросов

q(2) = "5+6="

q(3) = "12/3="

q(4) = "11*6="

q(5) = "23="

a(1, 1) = "4" 'формирование массива ответов

a(1, 2) = "3"

a(1, 3) = "-2"

a(2, 1) = "7"

a(2, 2) = "11"

a(2, 3) = "1"

a(3, 1) = "36"

a(3, 2) = "5"

a(3, 3) = "4"

a(4, 1) = "3"

a(4, 2) = "99"

a(4, 3) = "66"

a(5, 1) = "8"

a(5, 2) = "9"

a(5, 3) = "4"

ar(1) = 1 'формирование массива номеров правильных

ar(2) = 2 'ответов

ar(3) = 3

ar(4) = 3

ar(5) = 1

nq = 1 'при загрузке формы номер вопроса=1

i = 0 'число правильных ответов=0

Quest

End Sub


Private Sub optVariants_Click(Index As Integer) 'процедура выбора ответа

na = Index + 1 'путем выбора переключателя

End Sub


Private Sub cmdNext_Click() 'процедура щелчка на кнопке "Далее"'

If optVariants(0).Value = False And optVariants(1).Value = False And optVariants(2).Value = False Then

MsgBox "выберите один из вариантов ответа"

End If

If ar(nq) = na Then

i = i + 1

End If

If nq = 5 Then

cmdNext.Enabled = False

cmdResult.Enabled = True

Else

nq = nq + 1

Quest

End If

End Sub

Private Sub cmdResult_Click()

Select Case i

Case 0 To 2

ball = 2

Case 3

ball = 3

Case 4

ball = 4

Case 5

ball = 5

End Select

lblRightNum.Visible = True

lblRightNum.Caption = "Количество правильных ответов:" & i & " из 5; " & "оценка " & ball

End Sub


Private Sub cmdExit_Click()

End

End Sub


Третья часть- протестировать программу


4. ГРАФИКА В VISUAL BASIC


Способы задания цвета объекта


Существует несколько способов задания цвета графического объекта:

1) использование системных цветов (их список вы можете найти в разделе Sistem Со1ог Constans в браузере объектов);

2) использование стандартных цветовых констант программы (функция VВСо1ог, раздел Со1огConstans браузера объектов);


Таблица1. Значения некоторых цветовых констант

vbBlak	&НО	Blak
vbRed	&НFF	Red
vbСгееn	&НFFОО	Сгееn
vbYellow	&НFFFF	Yellow
vbВ1ue	&НFFОООО	В1ue
vbMagenta	&НFFООFF	Magenta
vbCyan	&НFFFFОО	Cyan
vbWhite	&НFFFFFF	Whiete

3) использование палитры цветов и функции RGB, которая возвращает целое число, представляющее сочетание красного, зеленого и синего цве­тов: GRB(геd, greev, Ыuе). Red — целое число от 0 до 255, обозначающее содержание красной компоненты цвета; Gгееn - целое число от 0 до 255, обозначающее содержание зеленой компоненты цвета; В1uе - целое число от 0 до 255, обозначающее содержание синей компоненты цвета. Если зна­чение аргумента превышает 255, то оно автоматически считается равным 255. В следующей таблице представлены некоторые стандартные цвета и их красная, зеленая и синяя составляющие:


Таблица 2. Значение функции GRB для некоторых цветов

Соlor	Red Value	Gгееn Value	В1ue Value
В1аск	0	0	0
В1ue	0	0	255
Gгееn	0	255	0
Суаn	0	255	255
Rеd	255	0	0
Маgenta	255	0	255
Yе11оw	255	255	0
White	255	255	255

Графические методы и свойства элементов управления и
контроля .Форма (Form) и Окно рисунка (Picture Вох)


Как и в любой другой программе, в VВ имеются средства для созда­ния графических объектов. А именно - можно рисовать линии и фигу­ры, задавать цвет и толщину рисунка, изменять и создавать пользователь­ские систему координат и единицы измерения. В VВ существует только два объекта, поддерживающих графику, - это форма и графическое поле (Рiстuге Вох), поэтому все нижеследующие относятся только к ним. Рас­смотрим свойства и методы, работающие с графикой.

Свойства

Васk Со1or - цвет фона.

FоrеСо1оr - свойство устанавливает цвет, используемый для отображения текста или графики в элементе управления.

FillСо1оr - свойство устанавливает цвет так называемых 8парез (рисован­ных объектов), о о С?

Draw Width - свойство устанавливает стиль заливки (7 значений). Оган>№М(И - задает или возвращает в пикселях толщину линии рисунка. По умолчанию = 1.

ScaleMode - задает или возвращает единицы измерения системы координат объекта (твипы, пиксели (3), миллиметры (6), сантиметры (7), либо созда­вать собственную систему координат (0)) По умолчанию единица измере­ния - твипы, значение = 1.

ScaleMode и ScaleHeight - задают ширину и высоту внутренней части объ­екта в системе координат. При изменении этих свойств свойство 8са1еМос1е автоматически приравнивается к 0. Задавая положительные значения свойств, координаты увеличиваются слева направо и сверху вниз соответственно. При задании отрицательных значений свойств координаты будут расти справа налево и снизу вверх.

SсаlеLeft, Sса1еТор - задают или возвращают горизонтальные (SсаlеLeft) и вертикальные (Sса1еТор) координаты для левого и верхнего краев объекта.

CurrentX, CurrentY - задают или возвращают горизонтальные (CurrentX) или вертикальные (CurrentY) координаты следующего графического мето­да или выводимого текста (с помощью метода Print). Используются только в программном коде, не изменяются в окне свойств. Координаты измеря­ются от верхнего левого угла объекта. Значение свойства CurrentX равно О Ив левом краю объекта, а CurrentY- на верхнем.

Координаты выражаются в твипах, или текущих единицах измере­ния, определенных свойствами SkaleHeigt, SkaleWindth, SkaleLeft, SkaleTop, SkaleMode. Используя все четыре Skale свойства, можно уста­навливать полную систему координат с положительными и отрицательными координатами.


Основные графические методы


С1х - очищает графику и текст, образованные во время выполнения про-
грaммы на форме Form или в графическом окне Рikcure Вох:

Object. Cls

5са1с - позволяет переходить к собственной системе координат, это особеННО удобно при построение графиков функций Object. Scale (x1, y1) – (x2, y2)

x1, у1, х2, у2 - координаты верхнего левого и нижнего левого угла соответ­ственно.

Point - возвращает как целое число типа Long красно-зелено-синий (RGB) цвет определенной точки на объекте:

оЬjесt. Рoint (х, у)

где х, у - координаты точки на объекте, если координаты выходят за гра-ницы объекта, то метод Рoint возвращает 1. Pset - рисует точку на объекте определенного цвета:

оЬjесt. РSet (х, у), [соlог]

соlоr - необязательный параметр - число типа long, выражающее GRB цвет, определенный для точки, если аргумент опущен, то используется те­кущее значение свойства FогеСо1ог, можно использовать функцию GRB или VВСоlor для определения цвета.


Задание5. Абстрактный рисунок


Построение модели

Первая часть- визуальное программирование


1. Создать форму как на рисунке, переименовать ее.

2. Нанести на форму Окно рисунка, выровнять его по верху формы (свойству Аlign придать значение 1).

3. Нанести на форму две метки: «Фон» и «Рисунок состоит из».

4. Нанести на форму две кнопки опций с на­званиями «Белый» и «Черный».

5. Нанести на форму четыре Флажка с названиям «Точек», «Линий», «Кругов», «Прямоугольников».

6. Нанести на форму три Командные кнопки: «Рисовать», «Очистить», «Выход».

7. Написать программу, выполняющую следующие функции::

* При загрузке формы появляется Окно рисунка серого цвета. Все пере­ключатели и флажки выключены.

* При выборе одной из Кнопок опций в Окне рисунка устанавливается со­ответствующий цвет.

* Флажками помечаются те детали, из которых будет состоять абстракт­ный рисунок.

* При нажатии на Кнопку «Рисовать» в Окне рисунка появляются случай­ным образом разбросанные разноцветные фигуры, из отмеченных флаж­ками.

* При нажатии на Кнопку «Очистить» Окно рисунка очищается.

* При нажатии на Кнопку «Выход» программа завершает работу.




Вторая часть- написание кода программы


Private Sub Command1_Click()

Timer1.Interval = 100

Timer1.Enabled = True

End Sub


Private Sub Command2_Click()

Timer1.Enabled = False

Picture1.Cls

Option1.Value = False

Option2.Value = False

Check1.Value = 0

Check2.Value = 0

Check3.Value = 0

Check4.Value = 0

End Sub

Private Sub Command3_Click()

Timer1.Enabled = False

End

End Sub

Private Sub Form_Load()

Picture1.DrawWidth = 1

Timer1.Enabled = False

Picture1.BackColor = vbgrey

Option1.Value = False

Option2.Value = False

Check1.Value = 0

Check2.Value = 0

Check3.Value = 0

Check4.Value = 0

End Sub

Private Sub Option1_Click()

Picture1.BackColor = vbWhite

Option2.Value = False

End Sub

Private Sub Option2_Click()

Picture1.BackColor = vbBlack

Option1.Value = False

End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

If Check1.Value = 1 Then Picture1.PSet (Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height)), RGB(Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255))

If Check2.Value = 1 Then Picture1.Line (Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height))-(Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height)), RGB(Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255))

If Check3.Value = 1 Then Picture1.Circle (Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height)), Int(Rnd() * 500), RGB(Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255))

If Check4.Value = 1 Then Picture1.Line (Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height))-(Int(Rnd() * Picture1.Width), Int(Rnd() * Picture1.Height)), RGB(Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255), Int(Rnd() * 255)), B

End Sub


Третья часть- протестировать программу