
- •«Математическое моделирование систем и процессов»
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Интерфейс программного пакета MathСad
- •2. Ввод и вывод информации
- •3. Применение встроенных функций MathСad' а
- •4. Формат представления численного результата
- •5. Вычисление производных и интегралов
- •5.1. Вычисление производных
- •5.2. Вычисление интегралов заданных функций
- •6. Редактирование рабочего листа
- •6.1. Копирование, удаление и перемещение объектов рабочего листа
- •6.2. Ввод текста
- •7. Содержание лабораторной работы.
- •Варианты задания
- •8. Отчет по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №2
- •1. Построение и редактирование двумерных графиков в декартовой системе координат.
- •1.1. Построение графиков
- •1.2. Форматирование двумерных графиков в декартовых координатах
- •1.3 Построение двумерных графиков в ортогональной системе координат для различных типов данных
- •1.3.1. Построение графиков в тексте вычислительной программы
- •1.3.2. Построение графиков по табличным данным
- •Построение гистограмм
- •1.3.4. Построение графиков дискретных функций, заданных системой неравенств
- •3. Содержание работы.
- •Лабораторная работа № 3
- •1. Системы линейных уравнений
- •1.1. Запись векторов и матриц в MathCad
- •1.2. Решение систем линейных алгебраических уравнений методом обратной матрицы
- •1.3. Решение системы линейных алгебраических уравнений встроенной функцией lsolve
- •1.4. Решение системы линейных алгебраических уравнений блоком Given…Find
- •2. Системы нелинейных алгебраических уравнений
- •2.1. Решение с помощью вычислительного блока Given…Find
- •2.2. Решение системы нелинейных алгебраических уравнений вычислительным блоком Given…Minerr.
- •3.3. Решение системы алгебраических уравнений в символьной форме
- •4. Размерные величины в решающем блоке
- •Содержание и порядок выполнения работы.
- •Варианты для самостоятельной работы.
- •Цель лабораторной работы № 4
- •1. Решение оду с помощью решающего блока Given …Odesolve
- •2. Решение оду первого порядка
- •2.3. Решение оду n-го порядка с одной неизвестной функцией
- •2. Решение систем оду первого порядка
- •2. Решение системы оду методом Рунге-Кутта
- •2.1. Решение системы оду методом Рунге-Кутта с фиксированным шагом интегрирования (функция rkfixed)
- •Решение системы оду методом Рунге-Кутта с автоматическим выбором шага интегрирования (Rkadapt)
- •3. Решение системы оду методом Булирша – Штера (функция Bulstoer)
- •5. Решение системы оду методом Розенброка (функция Radau)
- •6. Содержание лабораторной работы.
- •Библиографический список
- •«Математическое моделирование систем и процессов»
- •Самара 2008
- •«Быстрые клавиши» в MatCad.
6.2. Ввод текста
Для записи текста в рабочий лист необходимо в заданное место листа вставить область ввода текста – текстовую область. Для этого нужно:
- в главном меню щёлкнуть мышью опцию Insert (вставка);
- в выпадающем меню выбрать команду Text Region (текстовая область) и открыть поле для ввода текста (рис. 15). Текстовое поле можно открыть и с клавиатуры набором комбинации клавиш « [Shift]+[2“]» при латинской раскладке клавиатуры.
Рис. 15. Поле для ввода текста
Текстовое поле может размещаться в любом месте рабочего листа, а его размеры могут изменяться как по длине, так и по ширине. Текстовое поле так же, как и математическое поле может быть выделено и скопировано в буфер обмена для экспорта, например в Word, перемещено в пределах рабочего листа или удалено.
Так как MathСad - неруссифицированная оболочка, то иногда возникают проблемы с установкой параметров кириллических шрифтов в случае изменения стиля текстовой области. В то же время, для оформления рабочего листа и создания небольшого технического отчёта в большинстве случаев достаточно имеющегося набора шрифтов, которые могут быть установлены из главного меню: Arial CYR, Arial Cyr, MS Sans Serif, MS Serif, Courier New CYR, Courier New Cyr, System, Times New Roman CYR, Times New Roman Cyr.
7. Содержание лабораторной работы.
-
Изучить общую часть лабораторной работы (п.1).
-
Открыть программу MathCad.
-
Выполнить задания, представленные на рис. 7-14 .
-
Вычислить первую и вторую производные, определенный или неопределенный интегралы от функции (по заданию преподавателя из таблицы 1):
Варианты задания
Таблица 1
№№ |
функции |
№№ |
Функции |
1 |
|
10 |
sin x2 |
2 |
ln x |
11 |
|
3 |
x arcsin x |
12 |
(ax + b)2; |
4 |
x ln x |
13 |
|
5 |
|
14 |
|
6 |
|
15 |
|
7 |
|
16 |
cos (ax) |
8 |
ln x *ln (1-x) |
17 |
tg(ax) |
9 |
|
18 |
sin(ax) |
8. Отчет по лабораторной работе
Отчет по лабораторной работе в печатном и электронном виде должен быть выполнен согласно шаблону (приложение 1), т.е. состоять из титульного и рабочего листа с краткими комментариями на русском языке к каждому заданию (см. п.7).
При отчете по лабораторной работе №1:
1) студент должен написать любое предложенное преподавателем выражение и получить результат вычисления.
2) объяснить свои действия по проделанной работе.
Лабораторная работа №2
Цель работы: приобретение навыков построения и форматирования двумерных графиков в среде MathСad.
MathCad располагает широким набором средств графической интерпретации результатов моделирования. В частности в MathCad возможно построение и редактирование графиков функций в декартовых и полярных координатах, изображать их значения в виде столбчатой диаграммы, создавать анимации и др. На рис.1 изображена панель построения графиков Graph, на которой представлен набор всех типов графиков, которые могут быть построены и отредактированы в MathCad.
Внимание: Для
вызова
панели,
если она не установлена при запуске по
умолчанию, необходимо на математической
панели Math
главного меню щёлкнуть мышью символ с
изображением графика функции
.
Для инженерных расчётов основное значение имеет оформление их результатов в графическом виде. Для их редактирования и построения MathCad предоставляет широкие возможности.
Рис.1. Вид панели построения графиков
1 - двумерный график в декартовых координатах; 2 - то же в полярных координатах; 3 – столбчатая диаграмма (гистограмма); 4 – трёхмерная графика; 5 – контурный график функции 2-х переменных; 6 – векторная диаграмма; 7 - трёхмерная диаграмма.