
- •Лекції з дисциплін:
- •Тема: «Інженерні розрахунки в MathCad».
- •2 Семестр
- •1. Лекція №1
- •Лекція №1
- •Основний інструментарій Mathcad
- •Вікно редагування
- •Головне меню системи
- •Використання інструментальних і набірних панелей
- •Прийоми роботи з системою MathCad
- •2.1 Введення тексту
- •3. Основні визначення
- •3.1. Оператори
- •3.3. Масиви
- •Робота з векторами і матрицями.
- •Вбудовані функції для роботи з векторами та матрицями.
- •Лекція № 2
- •Циклічна обробка елементів вектора та матриці.
- •Приклади циклічного опрацювання елементів вектора та матриці
- •Лекція № 3 Тема: Побудова плоских і об'ємних графіків.
- •1. Побудова двомірних графіків в координатних осях X-y
- •Форматування графіка
- •2. Побудова об'ємних графіків поверхонь
- •Побудова графіка функції, заданої таблично.
- •Лекція № 4 Тема 1: Розв’язання системи лінійних рівнянь у програмі MathCad.
- •Постановка задачі.
- •Лекція № 5
- •Вирішення нелінійних рівнянь.
- •Знайти корінь нелінійного рівняння із заданою точністю в програмі MathCad. Постановка задачі.
- •Вирішення систем нелінійних рівнянь.
- •Постановка задачі.
- •Лекція №6 Тема: Розв’язання задаx оптимізації.
- •Завдання оптимізації.
- •Задача одновимірної оптимізації.
- •Графічним методом проводиться пошук початкового значення точки мінімума.
- •Потім початкове значення точки мінімума уточнюється до заданого ступена точності .
- •Рішення задачі багатовимірної оптимізації.
Побудова графіка функції, заданої таблично.
Якщо функція у(х) задана своїми значеннями в виді таблиці:
|
x |
0 |
0,1 |
0,2 |
0.3 |
0,4 |
|
y |
0,01 |
0,19 |
0,31 |
0,42 |
0,50 |
то для побудови її графіка необхідно створити два вектори: вектор Х, заповнивши його значеннями аргумента х і вектор У, заповнивши його значеннями фнкції у.
А потім, вставивши графічну область, в заповнювач під віссю х вставити вектор Х, а в заповнювач біля осі у – вектор У.
|
Контрольні питання:
Що таке плоский графік?
Які способи побудови плоских графіків в середовищі Mathcad ви знаєте?
Можливості форматування графіка.
Як будується графік поверхні?
Лекція № 4 Тема 1: Розв’язання системи лінійних рівнянь у програмі MathCad.
Мета роботи: Освоїти спосіб реалізації матричного методу рішення системи лінійних рівнянь в середовищі MathCAD.
Постановка задачі.
Задана система лінійних рівнянь.
Знайти розв’язок системи матричним методом в середовищі MathCAD.
Рішення системи рівнянь у матричному виді проводиться за формулою
X=A-1B,
де:
A - матриця, що складається з коефіцієнтів при невідомих,
А-1 - обернена матриця до матриці А,
B - вектор вільних членів,
X - вектор розвязків системи.
Приклад.
Розв’язати систему рівнянь:
7
.5x
- 3y +2z -t = 0,
3x - 9.1y +z +2t = 2.3,
x + 3.1y + 7z -3t = - 5.5,
0.3x + 2.1y - 3z +8t = 3.
Для реалізації розрахунків в системі MathCAD необхідно скористатися панеллю інструментів Математика (Math):
,
яка визивається командою ViewToolbarsMath:
Кнопками панелі Математика необхідно визвати панелі:
Калькулятор (кнопкою
):
Матриця (кнопкою
):
А потім виконати наступні дії:
|
Пояснення до виконуваних дій:
Використавши
кнопку
Задаємо 4 рядки і 4 стовпці. А потім заповнюємо шаблон матриці коефіцієнтами системи:
|
|
Задаємо 4 рядки 1 стовпець:
Після чого заповнюємо маркери шаблону значеннями вільних членів системи:
|
3. Обраховуємо вектор Х :
|
Знак присвоєння :=
вибираємо на панелі Calculator,
обернену матрицю до матриці А
створюємо за допомогою кнопки
|
4. Виводимо результат розрахунків:
|
Результати рішення системи: x = 0.091 y = -0.243 z = -0,601 t = 0.210 |
5. Робимо перевірку:
|
Розв’язок вірний, оскільки результат перемноження матриці А на вектор Х дорівнє вектору В. |