
- •1. Основные элементы системы MathCad Введение
- •Обзор возможностей системы
- •Интерфейс системы
- •Концепция построения документа системы
- •Типы данных. Входной язык системы
- •Формат вывода числовых данных
- •Структурированные данные
- •1. Дискретные переменные
- •2. Векторы и массивы
- •3. Обращение к элементам массива
- •4. Параллельные вычисления, векторизация.
- •Стандартные и пользовательские функции
- •2. Стандартные функции
- •2.1 Классификация стандартных функций
- •2.2 Основные элементарные математические функции
- •2 .3. Основные функции работы с векторами и матрицами
- •2.4. Типовые статистические функции
- •2.5 Функции с условиями сравнения
- •2 .5. Функции доступа к внешним данным
- •3. Графические возможности системы MathCad
- •Построение графиков в декартовой системе координат
- •П остроение графиков в полярной системе координат
- •Построение трехмерных графиков
- •У становка форматов двумерной графики
- •Форматирование осей графика
- •Форматирование линий графиков
- •Задание надписей в графиках
- •Графические установки по умолчанию
- •4. Решение уравнений и систем
- •4.1 Решение линейных и трансцендентных уравнений
- •Рекомендации по использованию функции root
- •Нахождение корней полинома
- •4.2. Решение систем уравнений и неравенств
- •Отсутствие сходимости решения
- •Приближенные решения
- •Решение матричных уравнений
- •4 .3 Решение дифференциальных уравнений и систем Основные функции
- •Рекомендации по использованию
- •Примеры решения дифференциальных уравнений
- •5. Программирование в пакете Mathcad
- •Основные программные операторы
- •Логические операции и выражения отношений
- •Примеры программных модулей
- •6. Апроксимация Функций
- •6.1 Регрессия функций
- •Линейная регрессия
- •Л инейная регрессия общего вида
- •Полиномиальная регрессия
- •Нелинейная регрессия общего вида
- •6 .2 Интерполирование функций
- •Кусочная линейная интерполяция
- •Сплайновая интерполяция
- •Встроенные операторы
- •Литература
Отсутствие сходимости решения
Сообщение об ошибке
(Решение не найдено) при
решении уравнений появляется, когда:
система не имеет решения;
для уравнения, которое не имеет вещественных решений, в качестве начального приближения взято вещественное число и наоборот;
в процессе поиска решения последовательность приближений попала в точку локального минимума невязки. Для поиска искомого решения нужно задать различные начальные приближения;
возможно, поставленная задача не может быть решена с заданной точностью. Попробуйте увеличить значение TOL.
Приближенные решения
Функция
Minerr очень похожа на функцию
Find (использует тот же
алгоритм). Если в результате поиска не
может быть получено дальнейшее уточнение
текущего приближения к решению, Minerr
возвращает это приближение. Функция
Find в этом случае возвращает
сообщение об ошибке. Правила использования
функции Minerr такие же, как
и функции Find. Общий
вид Minerr
Minerr(z1, z2, ...). Число
аргументов должно быть равно числу
неизвестных. При использовании Minerr
используется в блоке решения уравнений,
необходимо всегда включать дополнительную
проверку достоверности результатов.
Решение матричных уравнений
Система n линейных
алгебраических уравнений относительно
n неизвестных х1, х2,
…, хn может быть записана в матричном
виде ах=b где:
.
Если матрица а – неособенная, то есть det(а) 0 то система, имеет единственное решение. Для решения систем линейных уравнений можно использовать общепринятые математические методы: метод Крамера, матричный метод и т.д.
Системы линейных уравнений удобно решать с помощью функции lsolve(а, b) – где а – матрица коэффициентов (не сингулярная), b – вектор свободных членов.
4 .3 Решение дифференциальных уравнений и систем Основные функции
Для решения дифференциальных однородных
дифференциальных уравнений (ОДУ) –
с начальными условиями
пакет Mathcad имеет ряд
встроенных функций:
rkfixed – функция решения ОДУ и систем ОДУ методом Рунге–Кутта четвертого порядка с постоянным шагом;
Rkadapt – функция решения ОДУ и систем ОДУ методом Рунге–Кутта с переменным шагом;
Bulstoer –функция решения ОДУ и систем ОДУ методом – метод Булирша–Штёра если заранее известно, что решением является гладкая функция.
Рассмотрим подробнее каждую из этих функций:
rkfixed(y, x1, x2, p, D) – возвращает матрицу первый столбец которой содержит точки, в которых получено решение, а остальные столбцы – решения, первые n-1 производные. Функция возвращает матрицу, состоящую из 1+n строк. Аргументы функции: y – вектор начальных условий (k элементов); x1 и x2 – границы интервала, на котором ищется решение ОДУ; p – число точек внутри интервала (x1, x2), в которых ищется решение; D – вектор, состоящий из k элементов, который содержит первые производные искомой функции.
Rkadapt(y, x1, x2, p, D) – назначение параметров то же, что и для функции rkfixed. Существует несколько модифицированная функция rkadapt(y,x1,x2, acc,p,D,k,s) – где добавлены параметры k – максимальное число промежуточных точек решения; s – минимально допустимый интервал между точками; acc – погрешность решения (рекомендуется порядка 0.001).
Bulstoer(y, x1, x2, p, D) – назначение параметров то же, что и для функции rkfixed.