
- •Лабораторная работа №13.Вычисления в Mathcad
- •13.1Общематематические функции Mathcad
- •13.2Операции с матрицами и векторами Понятие массива
- •Вставка и редактирование массивов
- •Адресация элементов массива
- •Операции над массивами
- •Встроенные функции для работы с массивами
- •Построение графиков в Mathcad
- •График в прямоугольных координатах
- •График в полярных координатах
- •Построение трехмерных графиков
- •Форматирование трехмерных графиков
- •Функции для построения графиков
Лабораторная работа №13.Вычисления в Mathcad
13.1Общематематические функции Mathcad
Вычислительная мощность Mathcad оказывается весьма серьезной, а сам Mathcad – удобным средством для инженерных расчетов за счет наличия у него достаточно большой библиотеки встроенных функций. Основные математические функции, полезные для инженеров, приведены в Табл. 13 .1
Табл. 13.1
Функция |
Описание |
|
asin(z) |
Синус числа z |
z – скалярный аргумент, в радианах |
acos(z) |
Косинус числа z |
|
atan(z) |
Тангенс числа z |
|
acot(z) |
Котангенс числа z |
|
asec(z) |
Секанс числа z |
|
acsc(z) |
Косеканс числа z |
|
sinc(z) |
Вычисляет sin(x)/x, причем корректно в случаях, когда x стремится к 0. Может использоваться в вычислении пределов |
|
asin(z) |
Арксинус числа z, в радианах |
z – скалярный безразмерный аргумент |
acos(z) |
Арккосинус числа z, в радианах |
|
atan(z) |
Арктангенс числа z, в радианах |
|
acot(z) |
Арккотангенс числа z, в радианах |
|
asec(z) |
Арксеканс числа z, в радианах |
|
acsc(z) |
Арккосеканс числа z, в радианах |
|
atan2(x,y) |
Вычисляет угол (от –π до π) радиус-вектора из начала координат в точку с координатами x и y. x и y – скалярные вещественные аргументы |
|
angle(x,y) |
Вычисляет угол (от 0 до 2π) радиус-вектора из начала координат в точку с координатами x и y. x и y – скалярные вещественные аргументы |
|
sinh(z) |
Гиперболический синус числа z |
z – скалярный безразмерный аргумент, в радианах |
cosh(z) |
Гиперболический косинус числа z |
|
tanh(z) |
Гиперболический тангенс числа z |
|
coth(z) |
Гиперболический котангенс числа z |
|
sech(z) |
Гиперболический секанс числа z |
|
csch(z) |
Гиперболический косеканс числа z |
|
asinh(z) |
Гиперболический арксинус числа z |
z – скалярный безразмерный аргумент |
acosh(z) |
Гиперболический арккосинус числа z |
|
atanh(z) |
Гиперболический арктангенс числа z |
|
acoth(z) |
Гиперболический арккотангенс числа z |
|
asech(z) |
Гиперболический арксеканс числа z |
|
acsch(z) |
Гиперболический арккосеканс числа z |
|
exp(z) |
Возводит основание натурального логарифма (число e) в степень z |
|
ln(z) |
Натуральный (по основанию e) логарифм из числа z |
|
log(z) |
Логарифм по основанию 10 из числа z. z должно быть безразмерным |
|
log(z,b) |
Логарифм по основанию b из числа z. z должно быть безразмерным |
|
xy2pol(x,y) |
Конвертирует прямоугольные координаты x и y в полярные (угол в градусах). Значение возвращает в виде вектора (см. ниже) |
|
pol2xy(r, ) |
Конвертирует полярные координаты r и θ (угол в градусах) в прямоугольные. Значение возвращает в виде вектора |
|
xyz2cyl(x,y,z) |
Конвертирует прямоугольные координаты x, y и z в цилиндрические (угол в градусах). Значение возвращает в виде вектора |
|
cyl2xyz(r,,z) |
Конвертирует цилиндрические координаты r, θ и z (угол в градусах) в прямоугольные. Значение возвращает в виде вектора |
|
xyz2sph(x,y,z) |
Конвертирует прямоугольные координаты x, y и z в сферические (углы в градусах). Значение возвращает в виде вектора |
|
sph2xyz(r,θ,φ) |
Конвертирует сферические координаты r, θ и φ (углы в градусах) в прямоугольные. Значение возвращает в виде вектора |
|
mod(x,y) |
Вычисляет остаток от деления числа x на число y. Знак результата такой же, как у x |
|
gcd(A,B,C,…) |
Определяет наибольший общий делитель величин A, B, C (аргументы – неотрицательные целые безразмерные скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
lcm(A,B,C,...) |
Определяет наименьшее общее кратное величин A, B, C (аргументы – неотрицательные целые безразмерные скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
mean(A,B,C,…) |
Вычисляет среднее арифметическое величин A, B, C (аргументы – неотрицательные безразмерные скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
gmean(A,B,C,…) |
Вычисляет среднее геометрическое величин A, B, C (аргументы – неотрицательные безразмерные скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
hmean(A,B,C,…) |
Вычисляет среднее гармоническое величин A, B, C (аргументы – неотрицательные безразмерные скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
median(A,B,C,...) |
Вычисляет медиану величин A, B, C (аргументы – скалярные числа или массивы из таких чисел) |
|
round(z, n) |
Округляет число z до n знаков после запятой. Если n отсутствует, то до целых, если n<0, то до n знаков слева от запятой. z должен быть безразмерным |
|
Round(z, y) |
Вычисляет round(z/y,0)*y, при этом z может иметь размерность, но y должен иметь ту же размерность |
|
floor(z) |
Возвращает максимальное целое ≤z. z должен быть безразмерным |
|
ceil(z) |
Возвращает минимальное целое ≥z. z должен быть безразмерным |
|
trunc(z) |
Возвращает целую часть z. z должен быть безразмерным |
|
Floor(z,y) |
Возвращает максимальный множитель y, который ≤z, при этом z может иметь размерность, но y должен иметь ту же размерность |
|
Ceil(z) |
Возвращает минимальный множитель y, который ≥z, при этом z может иметь размерность, но y должен иметь ту же размерность |
|
Trunc(z) |
Вычисляет trunc(z/y)*y, при этом z может иметь размерность, но y должен иметь ту же размерность |
|
sign(x) |
Знак числа. -1 для отрицательных, 0 для нуля и 1 для положительных |
|
signum(z) |
Знак числа. -1 для отрицательных, 1 для нуля и положительных |
|
|
|
|
IsScalar(x) |
Возвращает 1, если выражение x – скалярное (вещественное или комплексное), 0 в противном случае |
|
IsArray(x) |
Возвращает 1, если выражение x – массив (матрица или вектор, см. ниже), 0 в противном случае |
|
IsString(x) |
Возвращает 1, если выражение x – строковое (см. следующую Лабораторную работу), 0 в противном случае |
|
UnitsOf(z) |
Возвращает размерность выражения z (или 1 – для безразмерных выражений). Если необходимо временно убрать размерность выражения z, удобно разделить выражение на данную функцию |
При построении сложных выражений вполне обычной практикой является использование вложенных функций, т.е. когда аргументом одной функции является другая функция и т.д.