Информатика: работа в табличном процессоре MS Excel
Информатика: работа в табличном процессоре MS Excel
Учебно-методическое пособие
для студентов бакалавриата АДФ, ГУМФ и ФПММ
по курсам «Информатика», «Информационные технологии» и «Основы информатики и архитектуры компьютера»
Издательство
Пермского национального исследовательского политехнического
университета
УДК 004 (004.021)
Информатика: работа в табличном процессоре MS Excel: учебно-методическое пособие для студентов бакалавриата АДФ, ГУМФ и ФПММ по курсам «Информатика», «Информационные технологии» и «Основы информатики и архитектуры компьютера». / Сост. к.т.н. А.А. Каменских; Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2016. 47 с.
Учебно-методическое пособие и варианты заданий для самостоятельной работы студентов бакалавриата АДФ, ГУМф и ФПММ, изучающих дисциплины «Информатика», «Информационные технологии» и «Основы информатики и архитектуры компьютера». Кратко изложены необходимые теоретические сведения о работе с табличным процессором MS Excel, которые сопровождаются разбором типовых примеров реализации линейных и ветвящихся алгоритмов, а также работы с графическим представлением результатов в MS Excel. Даны варианты заданий для самостоятельной работы и рекомендации по оформлению отчета.
Предназначено для студентов всех направлений подготовки бакалавров.
Рецензент – канд. техн. наук, доцент кафедры ВММ П.В. Максимов.
УДК 004 (004.021)
ISBN
©ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», 2016
Содержание
Введение. 4
1. Линейные алгоритмы в MS Excel 6
2. Реализация условий в MS Excel 11
3. Реализация анализа данных в MS Excel 14
4. Построение диаграмм в MS Excel 19
Выбор варианта задания контрольной работы.. 30
Задание № 1. 31
Задание № 2. 32
Задание № 3. 34
Задание № 4. 35
Задание № 5. 39
Параметры оформления отчета. 44
Список рекомендуемой литературы.. 45
Приложение. 46
Введение
Учебно-методическое пособие направленно на освоение студентами навыков необходимых для работы с табличным процессором MS Excel в учебной и трудовой деятельности.
Табличный процессор MS Excel (рис. 1) – программа, предназначенная для обработки данных, представленных в табличном виде.
Рис. 1. MS Excel 2007 |
Документ MS Excel называется Книгой – несколько электронных листов, объединенных в группу, которые хранятся в виде одного файла, имеющего расширение (.xls, .xlsx). По умолчанию Excel присваивает книгам имена: Книга1, Книга2 и т.д.
Лист – это электронная таблица, состоящая из строк и столбцов, на пересечении которых находятся ячейки. Каждая ячейка имеет адрес, образованный из имени столбца и номера строки. Имена строк – их порядковые номера от 1 до 16535, именами столбцов являются буквы латинского алфавита (A, B, …, AA, AB и т.д.). Таким образом, размер одной таблицы составляет: 256 столбцов на 16535 строк.
Ячейка – это основной элемент электронной таблицы только в ней может содержаться какая-либо информация (текст, значения, формулы).
В ячейки MS Excel возможен ввод различных форматов данных:
1. Общий формат – запись числовых значений или текста в том виде, в котором они были изначально ведены;
2.Числовой формат данных (например, числа 15; 1,5; 1000 и т.д.), в качестве разделителя между целой и дробной частью по умолчанию используется «,»;
3. Текстовый формат данных (например, слова «Сумма», «Итого» и т.п.);
4. Формат даты и время (например, 14.03.01, 13:30 и т.д.) и т.д.
Данные вводятся в ячейку, формат данных, как ячейки, так и диапазона ячеек можно изменить при помощи «Формат ячеек» (рис. 2.).
Рис. 2. Формат ячеек |
Табличный процессор MS Excel предназначен для хранения, обработки и сортировки данных, а также для проведения математической и статистической обработки данных. В связи с этим в MS Excel содержит большой набор математических, логических, финансовых и других встроенных функций, необходим для его эффективной работы.
Пример реализации линейного алгоритма в MS Excel
Рассмотрим на примере реализацию линейного алгоритма в MS Excel: необходимо рассчитать по формулам величину значений функций и : , , отрезок разбивает с шагом 0,5.
Реализация линейного алгоритма в MS Excel:
1. Создадим на листе 1 в ячейках А1, B1, C1 заголовок таблицы данных для реализации линейного алгоритма X, F1, F2 соответственно (рис. 3).
2. Заполним столбец А значениями аргумента функции X с шагом 0,5 (рис. 3) начиная с ячейки A2.
Рис. 3. Структура линейного алгоритма в MS Excel
3. Запишем выражение используя синтаксис MS Excel в ячейке В2. Для формулы выражения записанного в В2 аргументом x является значение, записанное в ячейке A2. Выражение в ячейке В2 имеет вид (рис. 4): =(SIN(A2)+EXP(1))/(COS(A2)^2-SIN(A2)).
Рис. 4. Вычисление
После записи формулы выражения в ячейке В2, нажимаем Enter и растягиваем формулу на весь диапазон аргумента x.
4. Запишем выражение используя синтаксис MS Excel в ячейке С2. Для формулы выражения записанного в С2 аргументом является значение, вчисленное в ячейке В2. Выражение в ячейке С2 имеет вид (рис. 5): =3*(B2^3+B2^2-2*B2).
Рис. 5. Вычисление
После записи формулы выражения в ячейке C2, нажимаем Enter и растягиваем формулу на весь диапазон аргумента x.
После завершения реализации линейного алгоритма о вычислении двух функций и структура вычисления линейного алгоритма имеет вид представленный на рис. 6.
Рис. 6. Результат реализации линейного алгоритма
Рассмотренный выше пример, является примером реализации части задания № 1 самостоятельной работы, в рамках задания 1 еще необходимо построить и отформатировать диаграммы, что будет рассмотрено в разделе 4 (см. раздел 4, Построение простой точечной диаграммы в MS Excel).
Пример реализации алгоритма с условием в MS Excel
Рассмотрим на примере реализацию алгоритма с условием в MS Excel: необходимо рассчитать по формулам величину значений функций :
, с шагом 0,5.
Реализация алгоритма с условием в MS Excel:
1. Создадим на листе 2 в ячейках А1, B1 заголовок таблицы данных для реализации алгоритма X и F соответственно (рис. 7).
2. Заполним столбец А значениями аргумента функции X с шагом 0,5 (рис. 7) начиная с ячейки A2.
Рис. 7. Структура алгоритма с условием в MS Excel
3. Запишем выражение используя синтаксис MS Excel в ячейке В2. Для формулы выражения записанного в В2 аргументом x является значение, записанное в ячейке A2. Выражение в ячейке В2 имеет вид (рис. 8): =ЕСЛИ(A2>=0;SIN(A2)^ПИ()-COS(A2);3*A2-ПИ()).
Рис. 8. Вычисление
После записи формулы выражения в ячейке В2, нажимаем Enter и растягиваем формулу на весь диапазон аргумента x. В случае с алгоритмом с условием вычисление значений проходит по схеме: выполняется проверка логического выражения, если оно истинно, тогда в ячейке столбца «В», соответствующей данному x, появляется результат вычисления выражения «значение если истина» SIN(A2)^ПИ()-COS(A2), иначе, если логическое выражение ложно, тогда в ячейке столбца «В», соответствующей данному x, появляется результат вычисления выражения «значение если ложь» 3*A2-ПИ(). Таким образом, в ячейках В2-В5, будет вычислено выражение 3*A2-ПИ(), а в ячейках В6-В14 – SIN(A2)^ПИ()-COS(A2).
Рассмотренный выше пример, является примером реализации части задания № 2 самостоятельной работы, в рамках задания 2 еще необходимо построить и отформатировать диаграмму, что будет рассмотрено в разделе 4 (см. раздел 4, Построение простой точечной диаграммы в MS Excel).
Пример использования функции СЧЁТЕСЛИ
Пусть даны сведения по новорожденным в Нытвенском районе Пермского края за май месяц 2016 г. Необходимо подсчитать количество мальчиков и девочек, рожденных в отчетный период, а также найти количество детей с ростом от 53 до 54 см.
Таблица 3
Данные по новорожденным в Нытвенском районе Пермского края за май месяц 2016 г.
A | B | C | D | |
ФИО | Пол ребенка | Вес, кг | Рост, см | |
Макова Д.Д. | Жен. | 2,952 | 52,0 | |
Анисимов А.С. | Муж. | 3,693 | 53,5 | |
Пузко А.Д. | Жен. | 3,206 | 54,8 | |
Ас В.А. | Жен. | 2,562 | 52,5 | |
Харин А.В. | Муж. | 2,569 | 54,7 | |
Зюзин М.И. | Муж. | 3,012 | 52,9 | |
Илюков И.И. | Муж. | 3,120 | 53,3 | |
… | … | … | … | … |
Закова О.А. | Жен. | 2,896 | 54,4 |
Функции:
1. Функции для определения количества мальчиков и девочек рожденных в отчетный период:
«=СЧЁТЕСЛИ(B2:B121; "Жен.")» – функция определяет количество девочек, рожденных в мае 2016 г.
«=СЧЁТЕСЛИ(B2:B121; "=Муж.")» – функция определяет количество мальчиков, рожденных в мае 2016 г.
2. Формула для определения количества детей с ростом от 53 до 54 см:
«=СЧЁТЕСЛИ(D2:D121; "<=54") - СЧЁТЕСЛИ(D2:D121; "<53")» – формула определяет количество детей с ростом от 53 до 54 см. С использованием одной функции СЧЁТЕСЛИ определить количество ячеек соответствующих заданным условиям не возможно, так как функция позволяет проверить только одно условие. Таким образом сначала находятся все дети с ростом менее 54 см и из их количества вычитается количество детей с ростом менее 53 см. Так же для определения количества детей с ростом от 53 до 54 см можно использовать функцию СЧЁТЕСЛИМН (см. справку MS Excel).
СУММЕСЛИ (диапазон; критерий; диапазон_суммирования) – суммирует ячейки из диапазона суммирования, при выполнении заданныого условия, соответствующей ячейки первого диапазона.
Диапазон – диапазон ячеек, который оценивается относительно выполнения заданного критерия. Ячейки могут содержать числа, имена, массивы, ссылки.
Критерий – условие в форме числа, выражения или текста, определяющий, какие ячейки должны суммироваться. Например, аргумент «условие» может быть выражен как 32, "32", ">32" или "яблоки".
Диапазон_суммирования – фактические ячейки, которые необходимо просуммировать, если соответствующие им ячейки в первом диапазоне отвечают заданному условию.
Пример использования функции СУММЕСЛИ
Используя таблицу 3 с данными по новорожденным в Нытвенском районе Пермского края за май месяц 2016 г. найти средний вес мальчиков, рожденных в отчетный период, а также найти средний вес детей с ростом от 53 до 54 см.
Функции:
1. Формула для определения среднего веса мальчиков рожденных в отчетный период:
«=СУММЕСЛИ(B2:B121;"Муж.";C2:C121)/СЧЁТЕСЛИ(B2:B121;"Муж.")» – формула позволяет определить средний вес мальчиков, рожденных в мае 2016 г. Функция СУММЕСЛИ проверяет пол ребенка в столбце B2:B121 и складывает ячейки из столбца C2:C121 при выполнении заданного условия. В дальнейшем найденный суммарный вес делиться на количество мальчиков, рожденных в отчетный период, которое найдено с использованием функции СЧЁТЕСЛИ.
2. Формула для определения среднего веса детей с ростом от 53 до 54 см:
«=(СУММЕСЛИ(D2:D121;"<=54";С2:С121) - СУММЕСЛИ(D2:D121; "<53"; С2:С121))/(СЧЁТЕСЛИ(D2:D121; "<=54") - СЧЁТЕСЛИ(D2:D121; "<53"))» – формула определяет средний вес детей с ростом от 53 до 54 см. С использованием одной функции СУММЕСЛИ определить общий вес детей, соответствующих заданным условиям не возможно, так как функция позволяет проверить только одно условие. Таким образом, сначала находим общую сумму веса детей с ростом менее 54 см, а затем вычитаем общий вес детей с ростом менее 53 см. Для нахождения среднего веса детей нам необходимо общий вес детей с ростом от 53 до 54 см поделить на количество детей удовлетворяющих заданным условиям. Так же для определения среднего веса детей с ростом от 53 до 54 см можно использовать функции СУММЕСЛИМН и СЧЁТЕСЛИМН (см. справку MS Excel).
Пример реализации алгоритма анализа данных в MS Excel
Рассмотрим на примере реализацию алгоритма анализа данных в MS Excel (задание 5). Необходимо выполнить ряд операций над данными склада магазина «Канцтоваров-много», приведенными в таблице 4:
1. Вычислить количество товара на складе от поставщика ООО"Трейд" и количество наименований ручек на складе (СЧЁТЕСЛИ, СУММЕСЛИ);
2. Найти количество товара на складе со стоимостью за единицу товара от 10 до 25 руб.
Таблица 4
Данные о складе магазина «Канцтоваров-много»
№ п/п | Поставщик | Наименование товара | Стоимость единицы товара, руб. | Количество товара на складе |
ООО Трейд | Ручка | 12,56 | ||
ОАО Тигр | Доска меловая | 5256,3 | ||
ОАО Тигр | Доска маркерная | 7856,75 | ||
ООО Трейд | Карандаш | 8,56 | ||
ИП Иванов И.А. | Бумага A4 | 156,3 | ||
ОАО Тигр | Ручка | 28,96 | ||
ИП Иванов И.А. | Бумага A5 | 148,5 | ||
ОАО Тигр | Крепеж | 1564,5 | ||
ИП Иванов И.А. | Тетрадь 16 лист. | 3,5 | ||
ООО Трейд | Карандаш | 15,26 | ||
ООО Трейд | Карандаш | 14,56 | ||
ОАО Тигр | Губка | 256,12 | ||
ООО Трейд | Ручка | 25,6 | ||
ООО Трейд | Ручка | 27,8 | ||
ИП Иванов И.А. | Тетрадь 32 лист. | 5,6 |
Реализация алгоритма с анализом данных в MS Excel:
1. Перенесем данные таблицы 4 в MS Excel (рис. 9).
Рис. 9. Таблица данных в MS Excel
3. В ячейке D19 запишем формулу для вычисления количества единиц товара на складе от поставщика ООО"Трейд" с использование функции СУММЕСЛИ. Выражение в ячейке D19 имеет вид (рис. 10): =СУММЕСЛИ(C3:C17;"ООО Трейд";F3:F17).
Рис. 10. Вычисление количества товара на складе от поставщика ООО"Трейд"
4. В ячейке F19 запишем формулу для вычисления количества наименований ручек на складе с использованием функции СЧЁТЕСЛИ. Выражение в ячейке F19 имеет вид (рис. 11): =СЧЁТЕСЛИ(D3:D17;"Ручка").
Рис. 11. Вычисление количества наименований ручек
на складе
5. В ячейке H19 запишем формулу для вычисления количества товара на складе со стоимостью за единицу товара от 10 до 25 руб. с использованием функции СУММЕСЛИ. Выражение в ячейке H19 имеет вид (рис. 12): =СУММЕСЛИ(E3:E17;"<=25";F3:F17)-СУММЕСЛИ(E3:E17;"<10";F3:F17).
Рис. 12. Вычисление количества товара на складе со стоимостью за единицу товара от 10 до 25 руб.
6. В итоге получаем строку 19 в MS Excel, которая содержит ответы на ранее поставленные вопросы для анализа данных с использованием функций СЧЁТЕСЛИ и СУММЕСЛИ (таблица 5).
Таблица 5
Результат анализа данных из таблицы 4
Номер столбца→ | С | D | E | F | G | H |
Номер строки ↓ | ||||||
Количество товара от поставщика ООО Трейд | Количество наименований ручек на складе | Количество товара(стоим. ед. от 10 до 25 руб.) |
Рассмотренный выше анализ данных в MS Excel, является примером реализации части задания № 5 контрольной работы, в рамках задания 5 еще необходимо построить и отформатировать диаграмму, что будет рассмотрено в разделе 4.
Создание диаграмм
Для создания окна диаграммы в MS Excel, необходимо при помощи вкладка Вставить→Диаграммы→Выбрать тип диаграммы, который необходимо создать вызвать область диаграммы, которая изначально при создании будет пустая. Затем для добавление данных в область построения диаграммы необходимо вызвать диалоговое окно для выбора источника данных (рис. 14) Работа с диаграммами→Выбрать данные→Добавить, что вызовет второе всплывающее окно «Изменение ряда» (рис. 14), в котором можно прописать «Имя ряда», а также выбрать значения переменных, которые будут откладываться по вертикальной и горизонтальной оси.
Рис. 14. Диалоговое окно для добавления данных на область построения диаграммы
Форматирование диаграмм можно сделать при помощи вкладок Работа с диаграммами, которые появляются при выделении Области диаграммы. Работа с диаграммами включает в себя три вкладки: Конструктор, Макет и Формат. Основное форматирование можно сделать при помощи этих трех вкладок MS Excel, а также при помощи вызова всплывающего окна с функциями при выделении объекта форматирования. Параметры шрифта Имен ряда, Легенды, Названия диаграммы и т.п. можно изменить при помощи вкладки Главная MS Excel. Форматирование диаграмм будет рассмотрено ниже на конкретных примерах.
Примеры построения и форматирования диаграмм в MS Excel
Задание № 1
Рассчитать по формулам величину значений функций и , построить на двух отдельных диаграммах зависимость от , от . Тип диаграммы – точечная. Выполнить форматирование диаграммы.
1. , , с шагом 0,5;
2. , , с шагом 0,5;
3. ; , с шагом 0,5;
4. , , с шагом 0,5;
5. ; , с шагом 0,5;
6. ; , с шагом 0,5;
7. ; , с шагом 0,5;
8. ; , с шагом 0,5;
9. ; , с шагом 0,5;
10. ; , с шагом 0,5;
11. ; , с шагом 0,5;
12. ; , с шагом 0,5;
13. ; , с шагом 0,5;
14. ; , с шагом 0,5;
15. ; , с шагом 0,5;
16. ; , с шагом 0,5;
17. ; , с шагом 0,5;
18. ; , с шагом 0,5;
19. ; , с шагом 0,5;
20. ; , с шагом 0,5;
21. ; , с шагом 0,5;
22. ; , с шагом 0,5;
23. ; , с шагом 0,5;
24. ; , с шагом 0,5;
25. ; , с шагом 0,5;
26. ; , с шагом 0,5;
27. ; , с шагом 0,5;
28. ; , с шагом 0,5;
29. ; , с шагом 0,5;
30. ; , с шагом 0,5.
Задание № 2
Рассчитать по формулам величину значений функций от переменной , используя функцию MS Excel ЕСЛИ. Построить диаграмм зависимость от . Тип диаграммы – точечная. Выполнить форматирование диаграммы.
1. , с шагом 0,5;
2. , с шагом 0,5;
3. , с шагом 0,5;
4. , с шагом 0,5;
5. , с шагом 0,5;
6. , с шагом 0,5;
7. , с шагом 0,5;
8. , с шагом 0,5;
9. , с шагом 0,5;
10. , с шагом 0,5;
11. , с шагом 0,5;
12. , с шагом 0,5;
13. , с шагом 0,5;
14. , с шагом 0,5;
15. , с шагом 0,5;
16. , с шагом 0,5;
17. , с шагом 0,5;
18. , с шагом 0,5;
19. , с шагом 0,5;
20. , с шагом 0,5;
21. , с шагом 0,5;
22. , с шагом 0,5;
23. , с шагом 0,5;
24. , с шагом 0,5;
25. , с шагом 0,5;
26. , с шагом 0,5;
27. , с шагом 0,5;
28. , с шагом 0,5;
29. , с шагом 0,5;
30. , с шагом 0,5.
Задание № 3
При помощи средств MS Excel создать таблицы с данными, необходимыми для построения графика математической функции.
1. | Построить трехлепестковую розу: , , принадлежит диапазону от 0 до 3,2 шагом 0,1. |
2. | Построить Верьсьеру: . Принять t от -5 до 5 шагом 0,25. |
3. | Построить Лемнискату Бернулли: . возьмите из диапазона от -3 до 0 с шагом 0,1. |
4. | Построить Улитку Паскаля: . от -2 до 4,3 с шагом 0,1. |
5. | Построить Астроиду: . Примите t от -3 до 3 с шагом 0,1. |
Задание № 4
При помощи средств MS Excel создать таблицы с данными согласно вашему варианту. Необходимо построить диаграмму по приведенным данным. Вид диаграммы должен полностью совпасть с видом диаграммы на соответствующем варианту рисунке.
№ п/п | Таблица с данными | Вид диаграммы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. | Затраты человека чесов и машино-часов на устройство укрепительных полос и укрепление обочин
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. | Стоимость дорог в России и за рубежом
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. | Затраты на лежневые дороги из круглого леса
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. | Численность студентов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. | Затраты на лежневые дороги из сборно-разборных щитов, тыс. руб.
|
Задание № 5
При помощи средств MS Excel создать таблицы с данными согласно вашему варианту. Выполнить операции с данными в соответствии с вариантом, построить диаграмму по приведенным данным. Вид смешанной диаграммы должен полностью совпасть с видом диаграммы на соответст