
- •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
Логические операции и выражения отношений
Логическим выражением называется конструкция, составленная из выражений отношений, знаков логических операций и круглых скобок. Значение логического выражения вычисляется слева направо с учетом приоритетов операций. Список приоритетов (по их убыванию):
круглые скобки;
логическая операция И;
логическая операция ИЛИ.
Выражения отношений – используются для сравнения двух арифметических выражений между собой. Общий вид: выражени1 знак отношения выражение2. Допустимые знаки отношений представлены в таблице:
Знак отношения |
Вводимые символы |
= |
Ctrl + = |
< |
< |
> |
> |
|
Ctrl + 0 |
|
Ctrl + 9 |
|
Ctrl + 3 |
Логические операции ставятся между выражениями отношений. Определены две логические операции – логическое ИЛИ (+) и логическое И ()
Примеры программных модулей
Определим программу-функцию для вычисление корней квадратного уравнения
.
П
римеры цикла for.
В первых двух случаях цикл задается с помощью дискретной переменной, в третьем – списком принимаемых значений. В четвертом, переменная цикла принимает значения элемента вектора V. Последний способ комбинирует приведенные выше способы.
Составим программу–функцию для определения позиций заданного элемента в векторе.
С
оставим программу–функцию для зануления нечетных элементов вектора.
Составим программу–функцию для определения позиции первого нулевого элемента матрицы.
С
оставим
программу–функцию для определения
максимального элемента массива и его
позиции.
7
)
Составим программу–функцию для
определения произведения элементов
массива.
6. Апроксимация Функций
Аппроксимацией (приближением) функции
называется нахождение такой функции
(аппроксимирующей функции), которая
была бы близка заданной. Критерии
близости функций
и
могут быть различные.
В том случае, когда приближение строится на дискретном наборе точек, аппроксимацию называют точечной или дискретной.
В том случае, когда аппроксимация проводится на непрерывном множестве точек (отрезке), аппроксимация называется непрерывной или интегральной. Примером такой аппроксимации может служить разложение функции в ряд Тейлора, то есть замена некоторой функции степенным многочленом.
Наиболее часто встречающим видом точечной аппроксимации является интерполяция (в широком смысле).
В том случае, когда полином един для всей области интерполяции, говорят, что интерполяция глобальная.
В тех случаях, когда между различными узлами полиномы различны, говорят о кусочной или локальной интерполяции.
Найдя интерполяционный полином, мы можем вычислить значения функции между узлами (провести интерполяцию в узком смысле слова), а также определить значение функции даже за пределами заданного интервала (провести экстраполяцию).
Следует иметь в виду, что точность экстраполяции обычно очень невелика.