
- •Основы работы в системе mathcad
- •1.1 Основы пользовательского интерфейса
- •1.2 Предварительные сведения о меню команд
- •1.3 Принцип блоков. Порядок вычислений
- •1.4 Ввод и редактирование текста
- •Создание текстового блока
- •Вставка математических выражений в текстовый блок
- •Форматирование текста
- •1.5 MathCad в режиме калькулятора
- •1.6 Ввод и редактирование формул
- •Ввод формул
- •Редактирование формул
- •2 Простейшие элементы языка mathcad
- •2.1 Алфавит, идентификаторы и числа Алфавит
- •Идентификаторы
- •2.2 Константы и переменные
- •Переменные
- •2.3 Арифметические и логические операторы
- •Арифметические операторы
- •Логические операторы
- •2.4 Единицы измерения и размерность
- •Основные и дополнительные единицы измерения
- •Ввод размерных значений
- •Вывод размерных значений
- •3 Переменные диапазона, векторы и переменные с индексом
- •3.1 Переменные диапазона
- •Использование переменных диапазона
- •3.2 Векторы и переменные с индексом
- •Способы определения векторов
- •3.3 Итерации и рекурсии
- •3.4 Операторы суммирования и перемножения
- •4. Построение графиков
- •4.1 Создание двумерных графиков Создание графических шаблонов
- •Декартова система координат
- •Полярные координаты
- •Примеры создания двумерных графиков
- •Форматирование графиков
- •Форматирование графиков в декартовой системе координат
- •Форматирование графиков в полярной системе координат
- •Вторая ось по y
- •4.2 Трехмерные графики
- •5. Функции
- •5.1 Основные стандартные функции общего назначения
- •5.2 Функции с условными выражениями
- •Функция until
- •Функция if
- •5.3 Функции пользователя
- •6. Операции с векторами и матрицами
- •6.1 Операции с векторами
- •Векторные операторы
- •Векторные функции
- •Векторные функции пользователя
- •Одновременные вычисления с помощью векторов
- •6.2 Операции с матрицами
- •Как создать матрицу
- •Матричные операторы
- •Матричные функции
- •6.3 Примеры векторных и матричных операций
- •Решение уравнений
- •8.1 Решение одного уравнения Предварительные сведения
- •Алгебраические уравнения
- •Уравнения любого типа
- •8.2 Решение систем линейных уравнений Краткие сведения из теории
- •Решение методом обратной матрицы
- •Функции lsolve
- •Решение линейной системы методом Гаусса
- •8.3 Решение систем нелинейных уравнений
- •9. Производные и интегралы
- •9.1 Операторы дифференцирования и интегрирования
- •9.2 Дифференцирование
- •Производные высших порядков
- •Частные производные
- •9.3 Интегрирование
- •Определенный интеграл
- •Кратные интегралы
- •Разностные методы решения
- •10.2 Решение оду в системе MathCad
- •Решение с помощью функции rkfixed
- •Сборник задач
- •Литература
2.2 Константы и переменные
Константы (системные переменные)
Некоторые имена в MathCAD зарезервированы под системные переменные, которые называются встроенными константами. Они делятся на два типа: математические, хранящие значения некоторых специальных математических символов, и системные, используемые в некоторых численных алгоритмах.
Математические константы:
= 3,14159... – число Пи;
e = 2,71823... – основание натурального логарифма;
= 10307 – «машинная бесконечность»;
% = 0,01 – процент;
i, j – мнимая единица.
Системные переменные:
TOL = 0,001 – погрешность численных методов;
ORIGIN = 0 – начальное значение индексов векторов и матриц.
Эти системные переменные имеют указанные значения после загрузки MathCAD. Однако их значения можно переопределить в программе.
Переменные
Это элементы языка, которые имеют имя и могут менять в программе свои значения.
В MathCAD применяются переменные следующих типов: простые переменные (или скаляры), переменные диапазона (или дискретные переменные), векторы и матрицы. В последних версиях MathCAD введены переменные строкового типа – их значением может быть любая последовательность символов, заключенная в двойные кавычки.
Для присваивания переменной значения используются конструкции вида:
1) <имя переменной> := <выражение>;
2) <имя переменной> <выражение>,
где <выражение> – любое допустимое выражение на MathCAD, :=, – операторы присваивания (вводятся с помощью панели инструментов). Работают они справа налево: вначале вычисляются значения выражения, затем соответствующие переменные получают эти значения.
Тип переменной заранее не объявляется. Он определяется типом выражения в правой части после оператора присваивания.
Первый способ определяет так называемое локальное присваивание. Второй способ относится к так называемым глобальным переменным.
До присваивания неглобальной переменной какого-либо значения ее применять нельзя, т.к. это вызовет ошибку с сообщением «undefined», а сама переменная отмечается красным цветом. Использование глобальных переменных может проходить до присваивания им значения. Для вывода числовых значений переменных после их имени нужно ввести знак равенства =.
В данном разделе мы рассмотрим пока только простые переменные. Остальные типы будут изучены позднее. Напомним, что простая переменная имеет только одно (действительное или комплексное) значение.
2.3 Арифметические и логические операторы
О
ператоры
– элементы языка, которые позволяют
создавать математические выражения.
К ним относятся символы арифметических операций, знаки вычисления сумм, произведений, производных, интегралов и т.д. После указания операндов (параметров, над которыми осуществляются операции) соответствующие операторы выполняются. Например:
Широкое
использование операторов в MathCAD
объясняется стремлением максимально
приблизить вид документа к математическому
стилю. Сравните, например, sqrt(x)
в языке Pascal
и
в
системе MathCAD.
В системе MathCAD достаточно много встроенных операторов. Ниже рассматривается только их часть, необходимая на начальной стадии работы.