2

Есть условие задачи:

Написать программу, вычисляющую сумму ряда S(x) с заданной точностью eps для заданного значения аргумента x. Программа должна вычислить: значение суммы ряда, последнее учтенное в сумме слагаемое, число жтих слагаемых. S(x) = x - x^3/3! + x^5/5! - x^7/7! + ...

Написал код на Delphi, но результат всё равно выводит неправильный:

unit SumOfTaylorSin;

interface

uses
  Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants,
  System.Classes, Vcl.Graphics,
  Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls;

type
  TForm1 = class(TForm)
  Label1: TLabel;
  Label2: TLabel;
  Label3: TLabel;
  Label4: TLabel;
  Label5: TLabel;
  Label6: TLabel;
  Label7: TLabel;
  eps: TEdit;
  x: TEdit;
  Sum: TEdit;
  Num: TEdit;
  Last: TEdit;
  Count: TButton;
  Reset: TButton;

  procedure CountClick(Sender: TObject);
  procedure ResetClick(Sender: TObject);
private
  { Private declarations }
public
  { Public declarations }
end;

var
  Form1: TForm1;
  eps_enter: integer; // точность (ввод)
  eps_str : string; // строка для проверки eps
  x_enter: integer; // аргумент (ввод)
  x_str : string; // строка для проверки x
  power_denomin: integer; // знаменатель/степень
  n: integer; // порядковый номер ряда
  e: integer; // проверка на возможность конвертации (bool)
  minus : integer; // значение '-1' для вычисления ряда
  comp : real; // сравнение, порядковый член, который сейчас сравниваем
  sum_: integer; // сумма ряда
  comp_check : real; // вычисление значения следующей дроби для проверки необходимости входить в цикл

implementation

{$R *.dfm}


function Factorial(n: integer): longint; // функция подсчёта факториала
 begin
 if n=0 then Factorial := 1 // если n = 0, то факториал = 1
 else Factorial := n*Factorial(n-1); // в противном случае факториал принимает значение произведения самого себя и функции факториала меньшего на единицу
 end;

function Power(x,y:integer):extended; // функция возведения в степень
begin
if x=0 then Power:=0 // если x = 0, то степень = 0
else if x>0 then Power:=exp(ln(x)*y) // если x > 0, то возводим в степень через exp и lg
else Power:=-exp(ln(abs(x))*y); // если x < 0, то возводим в степень через exp и lg и умножаем на '-1'
end;

procedure TForm1.CountClick(Sender: TObject);
begin
  eps_str := eps.Text; // точность eps
  val(eps_str, eps_enter, e); // проверка на ввод данных
  x_str := x.Text; // аргумент x
  val(x_str, x_enter, e); // проверка на ввод данных
  if (e <> 0) then // если проверка не прошла, удаляем содержимое строчек и выводим сообщение об ошибке
  begin
    eps.Text := ''; // очищаем текст с точностью eps
    x.Text := ''; // очищаем текст с аргументом x
    ShowMessage('Ошибка ввода данных! Введите данные снова!');
  end;

  minus := -1; // минус перед слагаемым
  power_denomin := 1; // степень/знаменатель
  n := 1; // порядковый номер
  comp := Trunc(Power(-1, n+1)); // сравниваемая дробь (изначально присваиваем ей 1 (-1 во второй степени))

  while eps_enter < abs(comp_check) do // пока введённая точность меньше следующей сравниваемой дроби
  begin
    comp := minus * (Trunc(Power(x_enter, power_denomin)) / 
Factorial(power_denomin)); // по формуле
    Inc(n); // увеличиваем порядковый номер на единицу
    sum_ := sum_ + Trunc(comp); // суммируем сравниваемую дробь
    power_denomin := power_denomin + 2; // прибавляем двойку к степени двойку
    minus := Trunc(Power(-1, n+1)); // высчитываем минус/плюс
    comp_check := minus * (Trunc(Power(x_enter, power_denomin))/ 
Factorial(power_denomin)); // следующая сравниваемая дробь
  end;

  sum.Text := IntToStr(sum_); // выводим сумму ряда
  Num.Text := IntToStr(n); // число слагаемых
  Last.Text := FloatToStr(comp); // последнее учтённое в сумме слагаемое

end;

procedure TForm1.ResetClick(Sender: TObject);
begin
  eps.Text := ''; // очищаем текст с точностью eps
  x.Text := ''; // очищаем текст с аргументом x
  sum.Text := ''; // очищаем вывод суммы ряда
  Num.Text := ''; // очищаем вывод  числа слагаемых
  Last.Text := ''; // очищаем вывод последнего учтённого слагаемого
end;

end.

Вопросы:

  • В чём ошибка в коде

  • Правильно ли выполнено условие

5
  • Добро пожаловать на StackOverflow. "результат всё равно выводит неправильный" - мы должны угадать, какой результат правильный и какой неправильный?
    – user176262
    28 фев 2018 в 17:15
  • При любом вводе точности eps и аргумента x, он выводит сумму ряда 0(sum_), число слагаемых 1(n), последнее слагаемое -1(comp), а должен выводить сумму ряда по формуле, порядковый номер последнего слагаемого и само последнее слагаемое 28 фев 2018 в 17:27
  • лютое форматирование. вы не пробовали комменты от кода отделать ? и зачем в каджой дроби факториал вычислять с самого начала? по сути тут должно быть единственное поэтапное вычисление факториала, в каждом цикле умножая на два числа. минус плюс тоже просто меняется с одного на другой, и своя функция степени на кой нужна?
    – teran
    28 фев 2018 в 17:31
  • Что значит "единственное поэтапное вычисление факториала"? Как это реализовать? Как сделать иначе идею с минус/плюс? Своя функция степени для вычисления степени в числителе, как иначе? 28 фев 2018 в 17:42
  • 2
    что-то наподобие такого у вас должно быть вроде pastebin.com/Gk8KdSxj
    – teran
    28 фев 2018 в 18:48

2 ответа 2

2

Возведение в степень есть в Delphi: System.Math.Power(x,y) Факториал я бы считал так:

function factorial(x:Integer):int64;
var
   i,k:integer;
begin
   k:=1;
   if (x=0) or (x=1) then Result:=1
   else
      for I := 2 to x do
        k:=k*i;
   Result:=k;
end;

поскольку рекурсия - излишняя трата времени.

Я понял задачу так: нужно найти сумму сходящегося ряда до O малого < eps. А что у вас ищется в программе - мне не понятно. Схождение суммы ряда проще всего сделать в цикле, запоминая предыдущее значение ряда и сравнивая с текущей, проверяя, попадает ли разница в эпсилон-окрестность. Как-то так:

var
  eps,f,f0,y:double;
  x,i:Integer;
  si:Boolean;

    <..>

si:=true; //вначале плюс
i:=-1; // мне удобнее увеличивать счётчик до вычисления члена ряда, поэтому -1
f:=0; // начальное значение ряда
repeat
     inc(i,2); // увеличиваем счётчик на 2
     f0:=f; // запоминаем старое значение суммы ряда
     y:=power(x,i)/factorial(i); // вычисляем новый член
     if si then f:=f + y // тут плюс
     else f:=f - y; // а тут минус
     si:=not si; // меняем знак для следующего члена
until abs(y) < eps; // проверка на эпсилон-окрестность
// поскольку я проверял в консольной программе - у меня Writeln, 
// вы же можете выводить значения на форме
// выводим сумму членов ряда, количество членов, 
// последнее учтенное в сумме слагаемое
Writeln(f,',', (i +1) div 2,',',y ); 
10
  • вместо смены знака проще k =1 и k = -k на каждой итерации. а что касается числителя и знаменателей, то тоже уже написали n(j) = n(j-1)*x^2 и d(j) = d(j-1) *i*(i-1)
    – teran
    28 фев 2018 в 18:36
  • да и разность новой суммы со старой не нужна, она ведь равна посчитанному члену
    – teran
    28 фев 2018 в 18:37
  • При подсчёте результата показывает ошибку: Floating point division by zero 28 фев 2018 в 18:47
  • Если я ввожу x = 2, eps = 0,25, то программа должна вывести сумму 0.9333333, последнее слагаемое 0.2666666, и кол-во слагаемых 3, но выводит ошибку: Floating point division by zero P.S. все комментарии учёл и перепроверил 28 фев 2018 в 19:11
  • Ещё раз перепроверил. Через Pascal ABC всё отлично работает, а вот в Delphi через формы всё время выдаёт ошибку: Floating point division by zero, хотя я перевёл все переменные в строковый тип 28 фев 2018 в 21:11
1

Вам не нужно вычислять факториал как таковой. Знаменатель каждого члена - это знаменатель предыдущего, умноженый на два числа. А числитель - числитель предыдущего члена умноженый на икс в квадрате (посчитайте один раз и храните в переменной), то есть степень тоже не нужна.

Перефразируя капитана Смоллеттa: "Вам вообще ничего нe нужно!" :)

1
  • таки больше коммент чем ответ.
    – teran
    28 фев 2018 в 18:38

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.