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fortran习题参考答案

工程分析程序设计上机作业（五）

模块化编程

上机目的：

掌握内部例程、主程序、外部例程、模块等功能的使用方法。

1、有一个六边形，求其面积。

为求面积，作了3条辅助线。

如图所示：

（提示，三角形面积=

，其中

，a、b、c为三个边长）。

要求用内部函数来计算每个三角形的面积。

programmain

implicitnone

real:

:

A（9）=（/10,30,16,13,21,14,20,36,28/）

integeri

reals

s=area（A（3）,A（4）,A（7））+area（A

（2）,A（7）,A（8））+&

area（A

（1）,A（8）,A（9））+area（A（5）,A（6）,A（9））

print*,'Theareais',s

contains

functionarea（x,y,z）

implicitnone

realx,y,z

realp,area

p=（x+y+z）/2

area=sqrt（p*（p-x）*（p-y）*（p-z））

endfunction

end

2、编写一个子例程子程序，SUM（S，T，N1，N2）。

把整型数N1到N2进行求和，并把求和的结果放置到S，把整型数N1到N2进行求积，并把求积的结果放置到T。

并用这个子程序来计算：

programmain

implicitnone

integerA（8）

integeri,b,c,d,e,f,g,m,n,y

b=0;d=0;g=1;n=1

doi=1,8

A（i）=i

enddo

callsum（b,c,1,4）

callsum（d,e,3,8）

callsum（f,g,3,6）

callsum（m,n,1,3）

y=b+d+g-n

print*,'y=（1+2+3+4）+（3+4+5+6+7+8）+（3*4*5*6）-（1*2*3）=',y

contains

subroutinesum（s,t,N1,N2）

integers,t,N1,N2,i

doi=N1,N2

s=s+A（i）

t=t*A（i）

enddo

endsubroutine

end

3、编写函数子程序GDC求两个数的最大公约数。

求最大公约数的算法如下：

把两个数中大的那个数作为被除数，两数相除得到一个余数。

把余数去除除数得到新一轮的余数。

不断重复这一过程直到余数为0，这时的除数就是两个数的最大公约数。

调用此函数，求1260，198，72三个数的最大公约数。

programmain

implicitnone

integera,b,c,m,n,temp

print*,'请输入三个数：

'

print*,'abc'

read*,a,b,c

if（a

temp=a

a=b

b=temp

endif

callGDC（a,b,m）

if（c

temp=c

c=m

m=temp

endif

callGDC（m,c,n）

print*,'最大公约数为',n

contains

subroutineGDC（x,y,z）

integerx,y,z,k

dowhile（mod（x,y）/=0）

k=mod（x,y）

x=y

y=k

enddo

z=y

endsubroutine

end

4、编写一个模块程序，提供以下服务：

定义出常量、e。

定义出子程序，实现求和

、求阶乘n!

。

并在主程序中计算如下结果：

从键盘上输入整数n、实型数A、R、R0，求

（实型）和

（实型）。

modulemytask

implicitnone

real,parameter:

:

PI=3.1415926

real,parameter:

:

e=2.7182818

contains

functionsub（n）

integeri,n,sub

sub=0

doi=1,n

sub=sub+i*i

enddo

endfunctionsub

functionfact（n）

integeri,n

realfact

fact=1

doi=1,n

fact=fact*i

enddo

endfunctionfact

endmodulemytask

programmain

usemytask

implicitnone

integern

realA,R,R0

realx,y

print*,'请输入依次n,A,R,R0:

'

read*,n,A,R,R0

x=fact（n）/sub（n）

y=（A*n/（2*PI*R*R））*（R/R0）**n*e**（-（R/R0）**n）

print*,'n!

/∑n^2（i=1,n）=',x

print*,'（A*n/（2*PI*R*R））*（R/R0）**n*e**（-（R/R0）**n）',y

endprogram

5、编写外部函数，计算

的值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止。

再编写主程序，从键盘读入x，调用该外部函数并输出sinx的计算结果。

注意不能用Fortran的标准函数SIN（X）。

programmain

implicitnone

realx,p

externalsub

print*,'请输入角度x:

'

read*,x

p=x/180*3.14

callsub（p）

endprogram

subroutinesub（k）

implicitnone

realk,y

integeri

y=0

i=1

dowhile（abs（k**i/（fact（i）））>1.0e-6）

y=y+（-1）**（（i-1）/2）*k**i/（fact（i））

i=i+2

enddo

print*,'sin（x）=',y

contains

functionfact（m）

integerm,j,fact

fact=1

doj=1,m

fact=fact*j

enddo

endfunctionfact

endsubroutinesub

6、编写程序，用欧拉法数值求解一阶微分方程。

数值解法的基本思想：

用差分方程代替微分方程，然后在若干个离散点上逐点求解差分方程，得到各离散点x0,x1,x2,…等处函数

的近似值y0,y1,y2,…。

其中各离散点x0,x1,x2,…之间的距离称为步长h。

欧拉法的基本思想是，一阶微分

可用向前差分代替，即

。

带入微分方程，可得

因此，

，其中

。

当给定x0,y0和步长h后，即可按下面步骤求得数值解：

请按上述方法编写程序用Euler法求解微分方程

，当x0=0时，y0=1.0。

取h=0.1，试求出当xi=0.1,0.2,0.3,0.4….,1.0时的yi值。

programmain

implicitnone

realx（0:

10）

realy（0:

10）

realp（0:

10）

integer

（2）i,j

y（0）=1.0;x（0）=0.0

p（0）=f（x（0）,y（0））

doi=1,10

x（i）=x（i-1）+0.1

enddo

doj=1,10

y（j）=y（j-1）+0.1*p（j-1）

p（j）=f（x（j）,y（j））

print*,'x（',j,'）=',x（j）,'y（',j,'）=',y（j）

enddo

contains

functionf（a,b）

reala,b,f

f=b*b-a*a

endfunction

end