Квант

23

Удивитель вычислитель

Многие из вас, наверное, слышали о маленьких вычислительных машинках, которые помещаются в кармане и умют считать «все, что угодно».
В этой статье расссказывается об одной из таких машинок: микрокалькулятор «Электронка Б3-18». Размеры этого прибора 160×90×46 мм, а масса — всего 400 граммов, но в этой «волшебной шкатулке» благодая достижениям современной электронки помещается более 60 тысяч элементов: трансисторов, резисторов, конденсаторов…! Так что непонятно чему удивляется, то ли тому, что она замечательно считает, то ли тому,

как удалось в такую маленькую коробочку уменьшить столько электронных приборов. Рассказать в одной статье и обустройстве «Электронки», и о том, что она уменьшить, невозможно. Поэтому мы ограничимся расскаазом о ее математических способностях.

Нам передко приходилось наблюдать за людьми, впервые взявшими «Электронки» в руки. Большинство из них пытались разобраться в ее возникностях самостояльно, не заглядывая в инструкцию. Пожалуйста, этот путь освoenяя калькулятор интереснее всего. Но для больших наших читателей этот путь закрыт. Поэтому мы предлагаем вам призвать на помощь воображение и представить, что у вас в руках оказалась «Электронка».

Первым делом, конечно, нужно нажать кнопку «вкл» (это всякий сообщит). При этом в самом правом разряде цифрового табло вывесиваются число 0 и запятая. Найдем с помощью калькулятора сумму 7+3. Естественно нажать клавиши с изображением цифр и знака операции. Итак, нажимаем клавишу «7» (см. рисунок) — на цифровом табло появляется число 7, вывесивающее зеленьм цветом. Далее нажимаем клавишу «+» — никаких изменений не наблюдается. Затем нажимаем клавишу «3»: с табло исчезает прежнее число и вместе него появляется число 3. Наконее, нажимаем на клавишу «=», и на табло появляется 10 — результат решения задачи (отметим, что все числа — 7, 3, 10 — вывесиваются в правой части табло).

Ясно, что точно так же следует решать любой аргументческий пример с однозначными числами. А как бы с многозначными числами? Нажем два раза подряд на клавишу 7. На табло загорается «77». А если нам нужно число 65? Какую клавишу следует нажать первой? Попробовать оба варианта, легко выяснить, что сначала нужно нажать на клавишу «6», а потом — на «5». Телерь понятно, как пользоваться кнопками с изображением цифр и tremя

24

кнопками с изображениями знаков операций: «+», «-», «×». Клавиша «÷» выполняет деление. Решив несколько задач, мы заметим, что все получаемые числа имеют не больше всехми разрядов, а самый левый — девятый — разряд табло предназанен для знака числа: в нем загорается «-», если результат — отрицательное число.

На калькуляторе можно вычислять значения выражений с несколькими операциями. Так, чтобы сложить несколько чисел, нужно набрать первоое слагаемое, нажать на клавишу «+», затем набрать второе слагаемое, снова нажать на «+» и т. д., а в самом конце нажать на «=». Клавиши «,» и «/—/» служат для введения десятичных дробей и изменения знака числа. Если нужно набрать десятичный дробь, то сначала набираются ее знаки до запятой, потом нажмите клавиша «,», а затем — ее остальные знаки. Чтобы сначала число знаком «minус» нужно нажать клавишу «/—/». Например, в таблице показано, как следует набрать число — 48,587.

Итак, калькулятор может выполнять любые арфметические действия: делает он это бесшумно и практическими мговенно. Те, кому приходитесь работать на арфметике, смотут оценить преимущества «Электроники».
Но этим возможно расматривать много прибора не исчерпываются. Он имеет так же быстро вычислять значения многих функций. Из рисунка видно, что кроме символа, размещенное неопределенно на клавише, над каждой клавишей записано неокоторое обозначение. В основном это обозначения функций: логарифмических, тригонометрических и др. Для того чтобы вычислять значения этих функций, нужно воспользоваться клавишей «F».

Пусть, например, требуется вычислить 20,25\sqrt{20,25}. Для этого следует набрать число 20,25; оно будет высвечено на табло. Затем нужно нажать клавиши «F» и «V^-» («V^-» — это та же клавиша, что и «9»), после чего на табло вывести результат — число 4,5.

Обратите внимание на последовательность символов-клавиш, используемых при решении данной задачи:

«2» «0» «,» «2» «5» «F» «V^-»

Выписанная последовательность символов является командой вычисления значения квадратного корня из заданного числа. В такой команде следует располагается исходное число — аргумент функции, затем признак функции F и далее — обозначение

25

функции (в отличие от обычной записи).

Аналогичным образом на калькуляторе вычисляется значения функций 1/x1/x, 10x10^x, exe^x, логарифмических функций (десятчного и натурального логарифма) и тригонометрических функций.

Рассскажем, как вычислять на калькуляторе значения функций xyx^y. Пусть, например, надо вычислить 5,13,925,1^{3,92}. Сначала набираем число 5,1 (онно появляется на табло). После этого наживаем на клавиши «F» и «xyx^y». На табло появляется число 1,629241=ln 5,1 (дело в том, что калькулятор вычисляется xyx^y по формуле xy=eyln⁡xx^y = e^y \ln x). Далее набираем число 3,92 (онно появляется на табло). Наконец, нажав на клавишу «=», получим на табло число 593,8486, представляющее собой исходный результат: 5,13,92=593,84865,1^{3,92} = 593,8486.

Чтобы оценить удобство решения вычислительных задач с помощью калькулятора, достаточно воспользоваться на уроках математики в школе — с использованием таблиц или логарифмических линейки. При этом приходится логарифмировать, потенцировать и выполнять другие операции. На все это уходит много времени. Калькулятор же, давая больший выигрыш во времени решения задачи, гарантирует точность решения и исключает разные технические ошибки.

Для вычисления значений обратных тригонометрических функций используется класса «arc»; а с помощью преключителя «rad/град» результат может быть выражен в градуках или радианах. Например, чтобы вычислить arctg 1 в градусах, необходимо установить переключителя в положение «град» и последовательно нажать клавиши «1», «F», «arc», «tg». На табло появится результат — число 45 (или, возможно, его приближение значение, например, без учета человека). Но в любом случае математик не может пожаловаться на то, что калькулятор как-то тормозит его работу. Пожалуйста, наоборот, — калькулятор приходит тратить слишком много времени на ожидание следующего команды.

В учебной практике калькулятор является достойным преемником математических таблиц и счетных линейек. Мы надеемся, что недалеко от времени, когда такие или им подобные вычислительные машинки станут необходимыми (и доступными!) приборами на уроках математики, физики, химии.