
- •Специализированный пакет mathcad Учебно-методическое пособие
- •Содержание
- •Характеристика пакета MathCad
- •2. Работа с пакетом MathCad
- •Общая характеристика пакета MatLab
- •Пакет Mathematica
- •Общая характеристика пакета
- •Введение
- •Общая характеристика и интерфейс пакета MathCad
- •1.1. Общая характеристика пакета
- •1.2. Структура пакета
- •3.3. Интерфейс пакета
- •П анель Математика
- •1.4. Настройка рабочей среды
- •Работа с пакетом mathcad
- •2.1. Работа с текстом
- •2.2. Вычисление значений арифметических выражений
- •2.3. Встроенные функции
- •2.4. Вычисление значений арифметических выражений в экономических задачах
- •2.5. Приближенные вычисления
- •2.6. Построение графиков
- •Графики в экономических задачах
- •2.8. Векторы и матрицы
- •2.9. Векторы и матрицы в экономических задачах
- •Задача сводится к нахождению разности двух векторов X и y.
- •2.10. Линейные уравнения и системы
- •П ример 31. Решить систему линейных уравнений:
- •2.10.1. Решение системы линейных алгебраических уравнений с помощью Given и Find
- •2.10.2. Решение системы линейных алгебраических уравнений с помощью функции lsolve(m,V)
- •2.10.3. Решение системы линейных алгебраических уравнений с помощью обратной матрицы
- •2.10.4. Решение системы линейных алгебраических уравнений по формулам Крамера
- •2.10.5. Решение системы линейных алгебраических уравнений с помощью метода Гаусса
- •2.11. Линейные уравнения и системы в экономических задачах
- •2.16. Нелинейные уравнения и системы
- •2. Установите курсор на рабочей области и запишите уравнение в виде: .
- •Решение системы нелинейных уравнений графически
- •Решение системы нелинейных уравнений с помощью
- •2.13. Нахождение пределов последовательностей и функций
- •2.14. Нахождение производных и интегралов
- •Нахождение экстремума
- •Экстремум в экономических задачах
- •2.17. Решение дифференциальных уравнений
- •Символьные преобразования
- •2.19. Интерполяция и аппроксимация
- •2.19.1. Решение с помощью линейной интерполяции
- •2.19.2. Решение с помощью параболического сплайна
- •Решение с помощью линейной аппроксимации
- •2.19.4. Графики таблично заданной функции в одних осях координат
- •3. Общая характеристика пакета MatLab
- •4. Пакет Mathematica
- •4.1. Общая характеристика пакета
- •4.2. Достоинства пакета
- •4.3. Интерфейс пакета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература Основная
- •Дополнительная
Решение системы нелинейных уравнений графически
Вызовите панель Калькулятор и запишите зависимость одной переменной от другой в каждом из уравнений системы: F(x):= cos(x-1)-0.5; f(y):=y-cos(y)-3.
Постройте графики функций, пользуясь панелью Графики и правилами построения графиков. На экране появится результат, представленный на рис. 63.
Корнями системы уравнений будут координаты точки пересечения двух графиков. Найдите эту точку с помощью команды След, пользуясь правилами трассировки (рис. 63).
Рис. 63. Графики функций f(y) и F(х) в одних координатных осях
Решение системы нелинейных уравнений с помощью
given-find и given-minerr
Функция minerr(x, у, ...) – возвращает значения х, у, ..., – решения, наиболее близкие к решению системы уравнений. Здесь х, у, ... – скалярные переменные, значение которых определяются в системе уравнений. Если определяется одно неизвестное, то функция мinerr(x,у, ...) возвращает скаляр; в противном случае она возвращает вектор, первым элементом которого является искомое значение неизвестного x, вторым — y и т.д. Перед использованием этой функции необходимо задать начальное приближение для каждой неизвестной и ключевое слово given. Если система имеет несколько решений, то нужное определяется заданным начальным приближением.
Задайте начальные значения переменным x и y, воспользовавшись панелью Калькулятор х:=3.3 у:=1.2.
Запишите служебное слово given.
Запишите систему уравнений, используя при наборе знака равенства в уравнениях соответствующий знак на панели Логические
given
c
os(x
- 1)= 0.5
у - cos(y) = 3
minerr(x, у) =
В конце этого блока запишите функцию minerr (рис. 63):
Аналогично выполните решение с использованием given и find (рис. 64).
Произведите проверку решения, и вы получите значения корня (рис. 65). Значит, решение c учетом заданной точности найдено верно.
Рис. 64. Решение системы нелинейных уравнений с помощью given и minerr
Рис. 65. Решение системы нелинейных уравнений с использованием given и find
П ример 40. Решить систему уравнений:
2x+3y=10;
x+4(y+log(y))=5.
1. Выведите на экран панели: Калькулятор и Логические.
2. Установите курсор и наберите начальные значения переменных: x:=0 и y:=1, используя панель Калькулятор.
3. Установите курсор под набранной информацией и наберите служебное слово given.
2. Установите курсор и наберите систему уравнений, используя знак равенства, изображенный на панели Логические (!).
3. Установите курсор и, используя функцию find, наберите find (x,y) = (здесь следует набрать обычный знак равенства) – результат появится на экране (рис. 66).
Рис. 66. Решение системы линейных уравнений
2.13. Нахождение пределов последовательностей и функций
Для нахождения пределов используются панели: Исчисление, Калькулятор, Символика или Оценка (рис. 67).
Рис. 67. Панели, используемые для нахождения пределов
Пример. 41. Найти пределы следующих последовательностей:
Активизируйте панели: Калькулятор, Исчисление, Оценка.
Установите курсор в рабочей области и, используя панель Исчисление, наберите знак предела (lim).
Укажите конкретную последовательность и пределы, используя панель Калькулятор.
Определите искомый предел, нажав кнопку со стрелкой [Символическое Вычисление] на панели Оценка и клавишу ввода – на экране появится искомый результат (рис. 68).
Рис. 68. Нахождение пределов последовательностей
Пример. 42. Найти пределы следующих функций:
1. Поскольку первые три предела относятся к замечательным пределам, и их результат известен заранее – это соответственно: 1, е, е, – то мы лишь проверим предполагаемый результат. Для этого наберите их условия, используя панели: Калькулятор и Исчисление, а затем найдите пределы, используя на панели Символика оператор [Символьное Вычисление], представляющий собой стрелку.
2. Что же касается нахождения остальных пределов, то наберите их условия и произведите вычисления, используя выше указанные панели. Общий результат представлен на рис 69.
Рис. 69. Нахождение пределов функций