Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие (MathCad).doc
Скачиваний:
95
Добавлен:
27.11.2019
Размер:
3.98 Mб
Скачать

1.5.5. Выражения и функции

Одним из центральных понятий математики является выражение - математическая запись тех или иных вычислений. Выражения обычно состоят из данных, констант, переменных, операторов и функций. Примеры выражений 2+3, a+bx, 2sin(x) и т.д.

Сложные математические выражения наряду с операторами содержат математические функции, имеющие имя объекты, отражающие зависимость одной величины от другой с учетом области определения последней. Есть ряд способов задания функции, например, с помощью множеств: для каждого объекта одного множества в соответствии с ним ставится объект другого множества. Например, оценки студентов можно выяснить из двух множеств - множества фамилий студентов {Иванов, Петров, Сидоров} и множества их оценок {5, 3, 4}. Здесь виден недостаток такого представления - отсутствие повторяющихся объектов.

Более удобен табличный способ, например:

Иванов (Василий) 5

Петров 3

Сидоров 4

Егоров 3

Иванов (Петр) 4

Но чаще всего функции задают аналитической зависимостью. Например, пешеход, двигаясь с постоянной скоростью v, проходит расстояние, зависящее от времени t и определяемое формулой s= vt или более точно s(t)= vt.

В Mathcad функции обычно задаются в виде

name(Список_параметров):=Выражение,

где name - имя функции, Список_параметеров - список переменных, через которые параметры передаются в тело функции, Выражение - математическое выражение (тело функции), задающее нужную функциональную зависимость.

Mathcad имеет множество встроенных элементарных, специальных и статистических функций. Наиболее известные из них — элементарные — могут вводиться прямо их обозначениями, например, sin(x), cos(0.5), asin(0.5), sinh(1), ln(2) и т. д. Однако на первом этапе освоения системы многие пользователи путаются в обозначениях функций и не представляют, какие функции есть в системе и как именно их вводить. Особенно это относится к обратным функциям: многие задают встроенную функцию арксинуса как это принято в математике — arcsin. И получают сообщение об ошибке. В Mathcad эта функция задается упрощенным именем asin.

Для облегчения ввода математических функций служит кнопка панели инструментов f(x), которая выводит окно с полным перечнем функций, разбитым на тематические разделы. Выбранная функция может быть перенесена в окно документа щелчком на кнопке внизу окна с перечнем функций.

Функции могут иметь один параметр (например, sin(x) или cos(0.5)), два параметра (например, 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).

Заметим, кстати, что i в этом выражении — мнимая единица (квадратный корень из –1) и что большинство функций может иметь комплексные аргументы и возвращать комплексные значения.