Вычислитель и формульный редактор

ТГТУ

Кафедра

РАДИОТЕХНИКА

Методическая разработка

для проведения занятий по теме:

 

Математический пакет MathCad.

наименование темы

 

 

Тамбов 2012

Цель: Овладение навыками работы с программными средствами в качестве пользователя ПЭВМ; приобретение умений по выполнению основных технологических операций в математическом пакете MathCad.

Литература:

1. Глушаков, С.В. Математическое моделирование. MathCad 2000, Matlab 5. Учебный курс. –М.: Аст, 2001, 526 с.

2. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCad в математике, физике и в Internet. –М.: Нолидж, 1998, 346 с.

Занятие №1

 

1. Основные понятия и определения системы MathCad

 

MathCad является интегрированной системой программирования, ориентированной на проведение математических и инженерно-технических расчетов.

Название системы происходит от двух слов - MATHematica (Математика) и CAD (Computer Aided Design - системы автоматического проектирования, или САПР).

MathCad - это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования. Так что вполне правомерно считать MathCad математической САПР. Сегодня различные версии MathCad являются математически ориентированными универсальными системами. Помимо, собственно, вычислений, как численных, так и аналитических, они позволяют с блеском решать сложные оформительские задачи, которые с трудом даются популярным текстовым редакторам или электронным таблицам. С помощью MathCad можно, например, готовить статьи, книги, диссертации, научные отчеты, дипломные и курсовые проекты не только с качественными текстами различных стилей, но и с легко осуществляемым набором самых сложных математических формул, изысканным графическим представлением результатов вычислений и многочисленными " Живыми" примерами. А применение библиотек и пакетов расширения обеспечивает профессиональную ориентацию MathCad на любую область науки, техники и образования. Также в MathCad предусмотрена возможность объединения с другими математическими и графическими системами для решения особо сложных задач. Отсюда и название таких систем - интегрированные системы.

Система MathCad содержит текстовый редактор, вычислитель с формульным редактором и графический процессор.

Текстовый редактор - служит для ввода и редактирования текстов. Тексты являются комментариями, и входящие в них математические выражения не выполняются.

Вычислитель с формульным редактором - обеспечивает вычисление математических выражений. Он имеет большой набор встроенных математических функций, позволяет вычислять ряды, суммы, произведения, определенный интеграл, производные, работать с комплексными числами, решать линейные и нелинейные уравнения, проводить минимизацию функции, выполнять векторные и матричные операции и т.д. Легко можно менять разрядность чисел и погрешность интеграционных методов. Результат вычислений может быть представлен в числовом или символьном видах.

Графический процессор - служит для создания графиков, ориентированных на решение типичных математических задач. Возможно быстрое изменение размеров графиков, наложение их на текстовые надписи и перемещение их в любое место документа.

MathCad ориентирован на IBM-совместимые ПК, работает с PC-DOS и MS-DOS с версиями 2.0 и выше. Поддерживаются основные типы адаптеров и дисплеев. Минимальная память - 512 Кб. MathCad автоматически поддерживает работу с математическим процессором. Последний заметно повышает скорость расчетов и вывода графиков, что существенно в связи с тем, что MathCad всегда работает в графическом режиме. Это связано с тем, что только в этом режиме можно формировать на экране специальные математические символы и одновременно применять их вместе с графиками и текстом. MathCad поддерживает работу со многими типами принтеров, а так же с плоттерами. MathCad - система универсальная, т.е. она может использоваться в любой области науки и техники, везде, где применяются математические методы. Запись команд в системе MathCad на языке, очень близком к стандартному языку математических расчетов, упрощает постановку и решение задач.

Определение: Файл, создаваемый системойMathCad называется Документом.

Документ - полное математическое описание алгоритмов решения задач с комментариями.

Документ состоит из блоков, то есть отдельных частей. Блоки могут быть трех типов: текстовые (неисполняемые), вычислительные и графические (исполняемые). Каждый блок занимает на экране некоторое пространство, ограниченное прямоугольной областью.

Текстовый блок служит для повышения наглядности документа.

Вычисляемый блок состоит из исполняемых математических выражений (формул, уравнений, равенств, неравенств и т.д.).

Графический блок служит для вывода результатов вычислений в графическом виде.

Правило: Исполняемые блоки выполняются в строго определенной последовательности: слева направо и сверху вниз.

 

Размеры блоков устанавливаются автоматически, в зависимости от числа входящих в них знаков и математических выражений, либо от заданных размеров графиков, но могут изменяться по желанию пользователя, а также перемещаться на любое место в документе.

Редактирование документов возможно как с применением мыши, так и с помощью клавиатуры.

Общение пользователя с системой MathCad происходит на уровне так называемого входного языка, максимально приближенного к обычному языку описания математических задач. Поэтому решение таких задач не требует программирования в общепринятом смысле - написания программ на некотором промежуточном языке или в машинных кодах.

Входной язык MathCad относится к интерпретирующему типу. Это означает, что когда система опознает какой-либо объект, она немедленно исполняет указанные в блоке операции. Блоки, готовящие какие-либо операции, должны предшествовать блокам, выполняющим эти операции.

В системе MathCad имеется математически ориентированный особый язык программирования сверхвысокого уровня, используемый в основном для программирования и решения сложных математических задач.

Интерфейс системы MATHCAD

Окно MathCAD

Сразу после запуска система MathCad готова к созданию документа. Окно получает название Untitled 1. Вначале окно редактирования очищено от данных.

Ниже перечислены основные элементы интерфейса окна MathCad, которые можно увидеть на рисунке:

- Строка заголовка - строка с именем системы и текущего документа, а также с кнопками управления окном системы.

- Панель меню - строка, открывающая доступ к пунктам меню с различными командами.

- Панель инструментов - панель с кнопками (значками), обеспечивающими быстрое исполнение наиболее важных команд при работе с системой.

- Панель форматирования - панель с кнопками (значками), обеспечивающими быстрое форматирование текстовых и формульных блоков в документах.

- Панель Математика - панель с кнопками (значками), выводящими основные панели организации вычислений.

- Строка состояния - строка контекстной справки по работе с системой, отображающая текущее состояние последней.

- Полосы прокрутки - элементы управления, расположенные вдоль нижней и правой границ текущего окна и предназначенные для прокрутки изображения на экране по горизонтали и/или вертикали.

- Курсор ввода - курсор (маркер) в виде крестика (красного на цветном дисплее), намечающий место ввода блока документа.

- Линия раздела страниц - вертикальная линия, отделяющая текущую страницу от соседней справа.

- Координатная линейка - линейка с делениями, позволяющая (если это нужно) точно располагать блоки по горизонтали.

 

а) Панель меню

Нажав на соответствующие пункты можно вызвать подменю, включающее функции, соответствующие данному пункту меню.

Пункт меню Файл предназначен для управления Документом, аналогичен по выполняемым функциям пункту Файл стандартного окна ОС Windows.

 

Пункт меню Правка предназначен для редактирования информации в Документе, аналогичен по выполняемым функциям пункту Правка стандартного окна ОС Windows.

 

Пункт меню Вид предназначен для управления видом интерфейса окна Документа:

¨ Панели - подменю со списком панелей, которые можно показать или скрыть.

 

Пункт меню Вставка предназначен для организации вставки в Документ различных объектов.

Пункт меню Формат предназначен для оформления внешнего вида различных блоков Документа.

Пункт меню Математика предназначен для организации порядка вычислений в Документе.

¨ Вычислить - вычисления в пределах видимой части документа.

¨ Вычислить рабочий лист - вычисление всех блоков в документе.

¨ Автоматические вычисления - установка режима автоматических вычислений (при его активации предыдущие пункты не работают).

 

Пункт меню Символика предназначен для выбора отдельных операций над вычисляемыми блоками:

¨ Вычисление - преобразовать выражение с выбором в подменю вида преобразований.

¨ Упрощение - упростить выделенное выражение с выполнением таких операций, как приведение подобных слагаемых, приведение дробей к общему знаменателю, использование основных тригонометрических тождеств и т.д.

¨ Расширить - разложить по степеням

¨ Фактор - разложить на множители

¨ Собрать - разложить на подвыражения

¨ Переменная - выполнение операций над выделенными переменными.

¨ Матрица - выполнение операций над матрицами.

¨ Трансформация - команды для выполнения интегральных преобразований, с использованием различных методов

¨ Стиль вычислений - задание стиля вычислений (в символьном виде, с плавающей точкой или в комплексном виде)

Пункт меню Окно предназначен для управления расположением окон Документов и выбора активного Документа.

 

Пункт меню Помощь предназначен для получения справочной информации по системе MathCad

б) Панель инструментов

 

Панель инструментов содержит несколько групп кнопок управления, каждая из которых дублирует наиболее важные команды меню. Глядя на эти кнопки можно легко уяснить их функции. При наведении на любую из них, всплывает подсказка с именем этой кнопки.

в) Панель форматирования

 

Панель форматирования содержит типовые средства управления шрифтами: набор стилей и размеров шрифта, кнопки для изменения начертания шрифта (полужирный, наклонный и подчеркнутый), а также три кнопки для выравнивая текста в абзацах (по левому краю, по центру и по правому краю). Все эти средства позволяют форматировать документы, придавая им нужный пользователю вид.

 

г) Панель Математика

Панель Математика содержит кнопки, выводящие основные панели организации вычислений:

1. Панель Калькулятор – для вставки в выражения шаблонов элементарных функций и знаков операций.

2. Панель Графиков – для вставки в Документ графиков различных видов (двухмерных и трехмерных в декартовых, полярных и сферических системах координат).

3. Панель Векторов и Матрицы – для организации векторных и матричных исчислений.

4. Панель Оценки – для организации различных видов вычислений.

5. Панель Исчислений – для организации дифференциальных и интегральных вычислений, расчета сумм, произведений и пределов.

6.Панель Логики – для организации записи логических выражений.

7. Панель Программирования – для составления программ на внутреннем языке MathCad.

8. Панель Греческих символов – для вставки в блоки греческих символов.

9. Панель Ключевой символики – для вставки в Документ ключевых слов и символов системы MathCad.

 

Работа с документом MathCad

 

Текстовый редактор

Тексты в математической системе MathCad лишь на первый взгляд имеют второстепенное значение. На самом деле профессионально сделанные в MathCad документы, прежде всего, должны иметь достаточно подробные текстовые комментарии.

Алгоритм работы с текстовым блоком:

1. Введите знак двойной кавычки " при английской раскладке клавиатуры - появится прямоугольник с курсором ввода в виде красной вертикальной черты.

2. С помощью раскрывающегося списка выбора шрифта на панели форматирования установите нужный шрифт и его размер, например кириллический при вводе русскоязычного текста.

3. Начните посимвольно набирать текст, используя типовые средства текстового редактора. Текст редактируется общепринятыми средствами - перемещением курсора ввода клавишами управления курсором, установкой режима вставки или замещения символов (клавиша Insert ), стиранием (клавиши Del и Backspace ), выделением, копированием в буфер обмена, вставкой из буфера и т.д. Нажимайте клавишу Enter для перехода на новую строку (если этого не делать, переход на новую строку будет осуществляться автоматически).

4. Для завершения ввода текста отведите указатель мыши в сторону от текстового блока и щелкните левой кнопкой мышки.

 

Примечание: Нередко пользователь начинает набор текстов, забыв установить признак текстового блока (ввести двойную кавычку " ). MathCad воспринимает такой набор как ввод математического выражения. Однако, нажав клавишу Пробел, можно тут же превратить набранный фрагмент в текстовый.

 

Задача 1.

Создать текстовый блок, содержащий информацию о ФИО.

 

Задача 2

Вычислить значение cos(c), если с=a+b, где a=2, b=3.

Алгоритм:

1. Последовательно определить значения а, b, с.

2. Организовать вычисление cos(c).

Документ будет выглядеть следующим образом:

a: =2

b: =3

c: =a+b

cos(c)=0.284

Задача 3

В блоке cos(c)= из предыдущей задачи изменить левую часть на Cos((c+b)/a)/2 используя возможности изменения области охвата курсора.

 

Задача 4

Используя шаблон найти значение определенного интеграла на участке от 1 до 2, если значение функции равно х.

 

Ранжированные переменные

В отличие от языков программирования MathCad не требует точного задания типов обычных переменных, например таких, как целочисленные переменные или вещественные, логические и т.д. Тип переменной автоматически определяется присвоенным ей значением. Однако, есть и специальные типы переменных, именуемых ранжированными.

Они имеют множественные значения. Например, если записать n: = 1.. 5, то переменная n будет представлять целые числа от 1 до 5 с шагом 1, а именно: 1, 2, 3, 4 и 5. Возможность доступа отдельно к каждому значению в данном случае отсутствует. Если же требуется задать ряд чисел с шагом d, то ранжированная переменная записывается следующим образом: X: = Xstart, Xstart + d.. Xend.

Здесь Xstart - начальное значение переменной X, Xend - конечное значение переменной X. Например, X: = 1, 1.25.. 2 дает ранжированную переменную X со значениями 1, 1.25, 1.5, 1.75 и 2.

 

Занятие №2

ПРИМЕР 1.

С использованием MathCad построить функции y=sin(2.5x), z=cos(x/2), f=e^-x, где переменная x изменяется от 0 до 2π с шагом 0.1.

РЕШЕНИЕ:

 

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

ПРИМЕР 2.

С использованием MathCad построить график поверхности, заданной функцией в различных системах координат.

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

ПРИМЕР 3.

С использованием MathCad найти корни уравнения = 0

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

 

ПРИМЕР 4.

С использованием MathCad найти решения системы уравнений

 

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

 

 

ПРИМЕР 5.

С использованием MathCad найти значение определенного интеграла . Для проверки найденного значения используйте функцию первообразной g(x)=x^x-1

 

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

 

ПРИМЕР 6.

С использованием MathCad найти решения дифференциального уравнения 1-го порядка:

,

если x изменяется от 0 до 4. Начальное значение y=1, а функция точного решения имеет вид: y_т=(x+1)e^-x.

 

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

 

ПРИМЕР 7.

С использованием MathCad найти решения дифференциального уравнения 2-го порядка:

если x изменяется от 1 до 10. Начальные значения функции y=2 и производной y`=3.5, функция точного решения имеет вид: .

 

РЕШЕНИЕ:

ФРАГМЕНТ РАБОЧЕГО ДОКУМЕНТА MATHCAD

 

ТГТУ

Кафедра

РАДИОТЕХНИКА

Методическая разработка

для проведения занятий по теме:

 

Математический пакет MathCad.

наименование темы

 

 

Тамбов 2012

Цель: Овладение навыками работы с программными средствами в качестве пользователя ПЭВМ; приобретение умений по выполнению основных технологических операций в математическом пакете MathCad.

Литература:

1. Глушаков, С.В. Математическое моделирование. MathCad 2000, Matlab 5. Учебный курс. –М.: Аст, 2001, 526 с.

2. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCad в математике, физике и в Internet. –М.: Нолидж, 1998, 346 с.

Занятие №1

 

1. Основные понятия и определения системы MathCad

 

MathCad является интегрированной системой программирования, ориентированной на проведение математических и инженерно-технических расчетов.

Название системы происходит от двух слов - MATHematica (Математика) и CAD (Computer Aided Design - системы автоматического проектирования, или САПР).

MathCad - это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования. Так что вполне правомерно считать MathCad математической САПР. Сегодня различные версии MathCad являются математически ориентированными универсальными системами. Помимо, собственно, вычислений, как численных, так и аналитических, они позволяют с блеском решать сложные оформительские задачи, которые с трудом даются популярным текстовым редакторам или электронным таблицам. С помощью MathCad можно, например, готовить статьи, книги, диссертации, научные отчеты, дипломные и курсовые проекты не только с качественными текстами различных стилей, но и с легко осуществляемым набором самых сложных математических формул, изысканным графическим представлением результатов вычислений и многочисленными " Живыми" примерами. А применение библиотек и пакетов расширения обеспечивает профессиональную ориентацию MathCad на любую область науки, техники и образования. Также в MathCad предусмотрена возможность объединения с другими математическими и графическими системами для решения особо сложных задач. Отсюда и название таких систем - интегрированные системы.

Система MathCad содержит текстовый редактор, вычислитель с формульным редактором и графический процессор.

Текстовый редактор - служит для ввода и редактирования текстов. Тексты являются комментариями, и входящие в них математические выражения не выполняются.

Вычислитель с формульным редактором - обеспечивает вычисление математических выражений. Он имеет большой набор встроенных математических функций, позволяет вычислять ряды, суммы, произведения, определенный интеграл, производные, работать с комплексными числами, решать линейные и нелинейные уравнения, проводить минимизацию функции, выполнять векторные и матричные операции и т.д. Легко можно менять разрядность чисел и погрешность интеграционных методов. Результат вычислений может быть представлен в числовом или символьном видах.

Графический процессор - служит для создания графиков, ориентированных на решение типичных математических задач. Возможно быстрое изменение размеров графиков, наложение их на текстовые надписи и перемещение их в любое место документа.

MathCad ориентирован на IBM-совместимые ПК, работает с PC-DOS и MS-DOS с версиями 2.0 и выше. Поддерживаются основные типы адаптеров и дисплеев. Минимальная память - 512 Кб. MathCad автоматически поддерживает работу с математическим процессором. Последний заметно повышает скорость расчетов и вывода графиков, что существенно в связи с тем, что MathCad всегда работает в графическом режиме. Это связано с тем, что только в этом режиме можно формировать на экране специальные математические символы и одновременно применять их вместе с графиками и текстом. MathCad поддерживает работу со многими типами принтеров, а так же с плоттерами. MathCad - система универсальная, т.е. она может использоваться в любой области науки и техники, везде, где применяются математические методы. Запись команд в системе MathCad на языке, очень близком к стандартному языку математических расчетов, упрощает постановку и решение задач.

Определение: Файл, создаваемый системойMathCad называется Документом.

Документ - полное математическое описание алгоритмов решения задач с комментариями.

Документ состоит из блоков, то есть отдельных частей. Блоки могут быть трех типов: текстовые (неисполняемые), вычислительные и графические (исполняемые). Каждый блок занимает на экране некоторое пространство, ограниченное прямоугольной областью.

Текстовый блок служит для повышения наглядности документа.

Вычисляемый блок состоит из исполняемых математических выражений (формул, уравнений, равенств, неравенств и т.д.).

Графический блок служит для вывода результатов вычислений в графическом виде.

Правило: Исполняемые блоки выполняются в строго определенной последовательности: слева направо и сверху вниз.

 

Размеры блоков устанавливаются автоматически, в зависимости от числа входящих в них знаков и математических выражений, либо от заданных размеров графиков, но могут изменяться по желанию пользователя, а также перемещаться на любое место в документе.

Редактирование документов возможно как с применением мыши, так и с помощью клавиатуры.

Общение пользователя с системой MathCad происходит на уровне так называемого входного языка, максимально приближенного к обычному языку описания математических задач. Поэтому решение таких задач не требует программирования в общепринятом смысле - написания программ на некотором промежуточном языке или в машинных кодах.

Входной язык MathCad относится к интерпретирующему типу. Это означает, что когда система опознает какой-либо объект, она немедленно исполняет указанные в блоке операции. Блоки, готовящие какие-либо операции, должны предшествовать блокам, выполняющим эти операции.

В системе MathCad имеется математически ориентированный особый язык программирования сверхвысокого уровня, используемый в основном для программирования и решения сложных математических задач.

Интерфейс системы MATHCAD

Окно MathCAD

Сразу после запуска система MathCad готова к созданию документа. Окно получает название Untitled 1. Вначале окно редактирования очищено от данных.

Ниже перечислены основные элементы интерфейса окна MathCad, которые можно увидеть на рисунке:

- Строка заголовка - строка с именем системы и текущего документа, а также с кнопками управления окном системы.

- Панель меню - строка, открывающая доступ к пунктам меню с различными командами.

- Панель инструментов - панель с кнопками (значками), обеспечивающими быстрое исполнение наиболее важных команд при работе с системой.

- Панель форматирования - панель с кнопками (значками), обеспечивающими быстрое форматирование текстовых и формульных блоков в документах.

- Панель Математика - панель с кнопками (значками), выводящими основные панели организации вычислений.

- Строка состояния - строка контекстной справки по работе с системой, отображающая текущее состояние последней.

- Полосы прокрутки - элементы управления, расположенные вдоль нижней и правой границ текущего окна и предназначенные для прокрутки изображения на экране по горизонтали и/или вертикали.

- Курсор ввода - курсор (маркер) в виде крестика (красного на цветном дисплее), намечающий место ввода блока документа.

- Линия раздела страниц - вертикальная линия, отделяющая текущую страницу от соседней справа.

- Координатная линейка - линейка с делениями, позволяющая (если это нужно) точно располагать блоки по горизонтали.

 

а) Панель меню

Нажав на соответствующие пункты можно вызвать подменю, включающее функции, соответствующие данному пункту меню.

Пункт меню Файл предназначен для управления Документом, аналогичен по выполняемым функциям пункту Файл стандартного окна ОС Windows.

 

Пункт меню Правка предназначен для редактирования информации в Документе, аналогичен по выполняемым функциям пункту Правка стандартного окна ОС Windows.

 

Пункт меню Вид предназначен для управления видом интерфейса окна Документа:

¨ Панели - подменю со списком панелей, которые можно показать или скрыть.

 

Пункт меню Вставка предназначен для организации вставки в Документ различных объектов.

Пункт меню Формат предназначен для оформления внешнего вида различных блоков Документа.

Пункт меню Математика предназначен для организации порядка вычислений в Документе.

¨ Вычислить - вычисления в пределах видимой части документа.

¨ Вычислить рабочий лист - вычисление всех блоков в документе.

¨ Автоматические вычисления - установка режима автоматических вычислений (при его активации предыдущие пункты не работают).

 

Пункт меню Символика предназначен для выбора отдельных операций над вычисляемыми блоками:

¨ Вычисление - преобразовать выражение с выбором в подменю вида преобразований.

¨ Упрощение - упростить выделенное выражение с выполнением таких операций, как приведение подобных слагаемых, приведение дробей к общему знаменателю, использование основных тригонометрических тождеств и т.д.

¨ Расширить - разложить по степеням

¨ Фактор - разложить на множители

¨ Собрать - разложить на подвыражения

¨ Переменная - выполнение операций над выделенными переменными.

¨ Матрица - выполнение операций над матрицами.

¨ Трансформация - команды для выполнения интегральных преобразований, с использованием различных методов

¨ Стиль вычислений - задание стиля вычислений (в символьном виде, с плавающей точкой или в комплексном виде)

Пункт меню Окно предназначен для управления расположением окон Документов и выбора активного Документа.

 

Пункт меню Помощь предназначен для получения справочной информации по системе MathCad

б) Панель инструментов

 

Панель инструментов содержит несколько групп кнопок управления, каждая из которых дублирует наиболее важные команды меню. Глядя на эти кнопки можно легко уяснить их функции. При наведении на любую из них, всплывает подсказка с именем этой кнопки.

в) Панель форматирования

 

Панель форматирования содержит типовые средства управления шрифтами: набор стилей и размеров шрифта, кнопки для изменения начертания шрифта (полужирный, наклонный и подчеркнутый), а также три кнопки для выравнивая текста в абзацах (по левому краю, по центру и по правому краю). Все эти средства позволяют форматировать документы, придавая им нужный пользователю вид.

 

г) Панель Математика

Панель Математика содержит кнопки, выводящие основные панели организации вычислений:

1. Панель Калькулятор – для вставки в выражения шаблонов элементарных функций и знаков операций.

2. Панель Графиков – для вставки в Документ графиков различных видов (двухмерных и трехмерных в декартовых, полярных и сферических системах координат).

3. Панель Векторов и Матрицы – для организации векторных и матричных исчислений.

4. Панель Оценки – для организации различных видов вычислений.

5. Панель Исчислений – для организации дифференциальных и интегральных вычислений, расчета сумм, произведений и пределов.

6.Панель Логики – для организации записи логических выражений.

7. Панель Программирования – для составления программ на внутреннем языке MathCad.

8. Панель Греческих символов – для вставки в блоки греческих символов.

9. Панель Ключевой символики – для вставки в Документ ключевых слов и символов системы MathCad.

 

Работа с документом MathCad

 

Текстовый редактор

Тексты в математической системе MathCad лишь на первый взгляд имеют второстепенное значение. На самом деле профессионально сделанные в MathCad документы, прежде всего, должны иметь достаточно подробные текстовые комментарии.

Алгоритм работы с текстовым блоком:

1. Введите знак двойной кавычки " при английской раскладке клавиатуры - появится прямоугольник с курсором ввода в виде красной вертикальной черты.

2. С помощью раскрывающегося списка выбора шрифта на панели форматирования установите нужный шрифт и его размер, например кириллический при вводе русскоязычного текста.

3. Начните посимвольно набирать текст, используя типовые средства текстового редактора. Текст редактируется общепринятыми средствами - перемещением курсора ввода клавишами управления курсором, установкой режима вставки или замещения символов (клавиша Insert ), стиранием (клавиши Del и Backspace ), выделением, копированием в буфер обмена, вставкой из буфера и т.д. Нажимайте клавишу Enter для перехода на новую строку (если этого не делать, переход на новую строку будет осуществляться автоматически).

4. Для завершения ввода текста отведите указатель мыши в сторону от текстового блока и щелкните левой кнопкой мышки.

 

Примечание: Нередко пользователь начинает набор текстов, забыв установить признак текстового блока (ввести двойную кавычку " ). MathCad воспринимает такой набор как ввод математического выражения. Однако, нажав клавишу Пробел, можно тут же превратить набранный фрагмент в текстовый.

 

Задача 1.

Создать текстовый блок, содержащий информацию о ФИО.

 

Вычислитель и формульный редактор

Для запуска формульного редактора достаточно установить указатель мыши в любом свободном месте окна редактирования, щелкнуть левой кнопкой мышки и начать набор выражения. Курсор ввода в виде синего уголка указывает место и направление набора очередного символа выражения. В зависимости от места расположения курсор ввода может менять форму. Курсор можно перемещать клавишами перемещения курсора, для расширения охваченной уголком области (вплоть до полного охвата выражения) можно пользоваться клавишей Пробел.

 

Формульный редактор различает прописные и строчные буквы в выражении.

MathCad понимает наиболее распространенные константы, например e - основание натурального логарифма (можно также убедиться, что программа распознает pi или p ).

Сложные математические выражения наряду с операторами содержат математические функции. MathCad имеет множество встроенных элементарных, специальных и статистических функций. Наиболее известные из них - элементарные - могут вводиться их обозначениями, например sin(1), cos(0.5), sinh(1), ln(2) и т.д.Функции имеют параметры (аргументы), которые записываются в круглых скобках после имени функции. Функции могут иметь один параметр (например sin(x) или cos(1)), два параметра (In(m, x)) или много параметров. Параметры могут иметь численное значение, быть константой, определенной ранее переменной или математическим выражением, возвращающим численное значение. Функции имеют свойство возвращать результат, поэтому их можно использовать в сложных математических выражениях, например: (2 + 3i)^sin(3-ee-1)-ln(x).

При записи выражений можно использовать различные шаблоны из дополнительных панелей панели Математика.

Для записи десятичных чисел используется «.», а не «, ».

 

Задача 2

Вычислить значение cos(c), если с=a+b, где a=2, b=3.

Алгоритм:

1. Последовательно определить значения а, b, с.

2. Организовать вычисление cos(c).

Документ будет выглядеть следующим образом:

a: =2

b: =3

c: =a+b

cos(c)=0.284

Задача 3

В блоке cos(c)= из предыдущей задачи изменить левую часть на Cos((c+b)/a)/2 используя возможности изменения области охвата курсора.

 

Задача 4

Используя шаблон найти значение определенного интеграла на участке от 1 до 2, если значение функции равно х.

 

Ранжированные переменные

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Вычислительные системы и их классификация
2. ДС.1. Администрирование вычислительных систем
3. Инструменты векторного редактора Adobe Illustrator
4. История и перспектива развития вычислительной техники.
5. Классификация вычислительных машин
6. Классификация вычислительных сетей
7. Лекция 7. Локальные вычислительные сети
8. Общая характеристика текстовых редакторов
9. Ответственный редактор заведующий кафедрой ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства, к. с.-х. наук, доц. В.В. Кругляк
10. Практическая работа 9 . Работа с несколькими документами. Профессиональные возможности текстовых редакторов для автоматизации работы с текстовой информацией.
11. Программирование линейных вычислительных процессов