Определение переменных и функций

Чтобы определить любую переменную или функцию в документе Mathcad, необходимо:

· напечатать имя переменной или функции, которую надо определить;

· напечатать символ «Присвоить» («:=») путем ввода символа двоеточие («:»), либо выбрав его из палитры символов; 

· напечатать значение переменной или выражение для определенной функции, при этом дробная часть числа отделяется от целой символом «.» (точка).

Например:

Если в имени переменной необходимо использовать подстрочный индекс, то для этого необходимо:

· напечатать часть имени без индекса;

· ввести символ «.» (точка);

· напечатать подстрочный индекс.

Например:

Замечание. Нельзя путать подстрочные нижние индексы с индексами массива (см. ниже). Буквенный или цифровой нижний индекс, созданный вводом точки, является частью имени переменной. Нижний индекс массива осуществляет ссылку на элемент массива и вводится клавишей левой скобки «[» (см. ниже).

Все переменные, присутствующие справа в выражении определения функции, либо должны входить в список аргументов функции (в скобках, слева после имени функции), либо должны быть определены ранее. В противном случае будет выведено сообщение об ошибке, причем имя неопределенной переменной будет выделено красным цветом.

Mathcad читает рабочий документ сверху вниз и слева направо. Определив переменную, например, x, ее можно использовать в вычислениях везде ниже и правее равенства, в котором она определена.

Вычисление математических выражений

Для вычисления значения некоторого выражения необходимо:

· присвоить значения всем переменным, входящим в выражение;

· напечатать необходимое выражение;

· ввести символ равно « = ».

После этого на экране появится результат вычислений, если установлен автоматический режим вычислений (см. ниже).

Например:

Организация циклических вычислений

Для того чтобы вычислить значения некоторого выражения или функции для дискретного набора значений аргумента (циклические вычисления) необходимо определить диапазон его изменения в виде:

x := x1, x2 .. xN

Здесь x – имя переменной, которая изменяется дискретно, x1 – начальное значение переменной x, x2 – следующее значение переменной x, xN – конечное значение переменной x, «..» – символ диапазона, вводится с клавиатуры набором символа «;» либо выбором кнопки m .. n на панели инструментов « Matrix ».

Шаг изменения переменной x Mathcad определяет как:

 D x = x2 – x1

Если шаг изменения переменной x должен быть равным 1, то можно написать:

x := x1 .. xN

Например:

Режимы вычислений

В пакете Mathcad имеется два режима вычислений:

· автоматический режим ( automatic mode );

· ручной режим ( manual mode ).

Автоматический режим вычислений устанавливается по умолчанию для каждого нового документа. В автоматическом режиме вычисления выражений и функций выполняются сразу по мере ввода символов «=».

Выключение или включение режима автоматических вычислений выполняется командой меню Tool s / Calculate / Automatic Calculation (Инструменты/Вычислить/Автоматические вычисления).

Ручной режим вычислений позволяет выполнять вычисления, когда режим автоматических вычислений отключен. Для этого необходимо выбрать команду меню Tool s / Calculate / Calculate Now (Инструменты/Пересчитать/Пересчитать сейчас) или нажать клавишу F 9. При этом пересчет документа начинается от начала и заканчивается его видимой частью.

При выборе команды меню Tool s / Calculate / Calculate Worksheet (Инструменты/Пересчитать/Пересчитать рабочий лист) пересчитывается весь документ.

Режим вычислений устанавливается независимо для каждого документа. Одновременно могут быть открыто несколько документов, вычисляемых в различных режимах.

Типы данных

Наиболее простой и распространенный ввод-вывод данных в Mathcad реализован присваиванием и выводом (либо численным, либо символьным) непосредственно в документе. Переменные и функции, посредством которых осуществляется ввод-вывод, могут иметь значения различных типов (числовые, строковые и т. д.).

Перечислим основные типы данных, которые обрабатываются процессорами системы Mathcad:

· числа (в том числе, действительные, комплексные, а также встроенные константы) – Mathcad хранит все числа в формате двойной точности с плавающей точкой (не разделяя их на целые, булевы и т. д.);

· строки – любой текст, заключенный в кавычки;

· массивы – упорядоченные последовательности чисел или строк.

Действительные числа

Любое выражение, начинающееся с цифры, Mathcad интерпретирует как число. Несмотря на то, что Mathcad хранит все числа в одинаковом формате, вводить их можно в наиболее подходящем представлении (notation), исходя из контекста документа:

· как целое число;

· как десятичное число (decimal notation) с любым количеством десятичных цифр после точки;

· в представлении с порядком (exponential notation) – в так называемом научном формате или представлении (scientific notation), для чего после ввода числа необходимо напечатать символ умножения и ввести 10 в нужной степени;

· как число в другой системе счисления.

Ниже приведен пример ввода чисел в первых трех форматах:

Комплексные числа

Большинство операций в среде Mathcad по умолчанию осуществляются над комплексными числами. Комплексное число является суммой действительного и мнимого числа, получающегося путем умножения любого действительного числа на мнимую единицу (imaginary unit) i. По определению, .          

Чтобы ввести мнимое число, например 7i, необходимо:

· ввеcти действительный сомножитель (7);

· ввести символ «*» (умножить);

· ввести символ «мнимая единица» («i»).

Для ввода символа «мнимая единица» необходимо последовательно нажать клавиши <1> и <i>. Если просто ввести символ «i», то Mathcad интерпретирует его как переменную i. Кроме того, мнимая единица имеет вид 1i, только когда соответствующая формула выделена. В противном случае мнимая единица отображается просто как i.

Ниже приведен пример ввода комплексных чисел.

Встроенные константы

Некоторые имена в Mathcad зарезервированы под системные переменные, которые называются встроенными константами (built-in constants). Встроенные константы делятся на два типа:

· математические, хранящие значение некоторых общеупотребительных специальных математических символов;

· системные, определяющие работу большинства численных алгоритмов, реализованных в Mathcad.

Математические константы (math constants):

· символ бесконечности (вводится клавишами <Ctrl>+<Shift>+<z>);

· е – основание натурального логарифма (клавиша <е>);

· число π (вводится клавишами <Ctrl>+<Shift>+<p>);

· i – мнимая единица (вводится клавишами <1>, <i>).

Математические константы по-разному интерпретируются при численных символьных вычислениях. Вычислительный процессор просто воспринимает их как некоторые числа, а символьный распознает каждое из них, исходя из математического контекста, и способен выдавать математические константы в качестве результата.

Ниже приведен пример вывода значений упомянутых констант.

Строковые выражения

Значением переменной или функции может быть не только число, но и строка, состоящая из любой последовательности символов, заключенной в кавычки.

Для присвоения переменной строкового значения необходимо:

· ввести имя переменной, например s;

· ввести символ «присвоить» «:=»;

· ввести символ «”» и набрать нужную строку.

Например.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: