
- •Высокоуровневые методы информатики и программирования: автоматизированная математическая система mathcad
- •351400 “Прикладная информатика (в экономике)”,
- •060800 “Экономика и управление на предприятии”
- •Введение
- •1. Простейшие вычисления и документы
- •1. Ознакомление с системой, ввод текста
- •Панель инструментов
- •2. Математические выражения
- •3. Использование функций
- •4. Дискретные переменные, суммы, произведения
- •5. Вычисление пределов
- •6. Действия с комплексными числами
- •2. Двумерная графика
- •1. Декартовы графики
- •2. Графики в полярной системе координат
- •3. Определение координат точек пересечения графиков по двумерному графику.
- •3. Трехмерная (3d) графика
- •1. Построение поверхностей
- •2. Дополнительные возможности построения поверхностей.
- •Пространственные кривые.
- •4. Алгебраические уравнения, оптимизация
- •1. Численное решение нелинейного уравнения с помощью функции root
- •2. Определение корней полинома
- •3.Решение систем нелинейных уравнений
- •4. Определение точек экстремума функций одной и двух переменных
- •5. Математический анализ, символьные вычисления
- •Вычисление определенных интегралов
- •2. Вычисление неопределенных интегралов
- •3. Дифференцирование
- •4. Символьные вычисления
- •6. Дифференциальные уравнения
- •1. Функция rkfixed
- •2. Функция odesolve
- •7. Линейная алгебра, матрицы
- •1. Матричные8 уравнения
- •2. Действия с матрицами
- •8. Линейное программирование
- •1. Транспортная задача
- •Минимальные затраты на перевозок
- •2. Графический анализ задач оптимизации с двумя переменными
- •9. Программирование в среде MathCad
- •Приложение
- •1. Системные переменные
- •2. Встроенные операторы
- •3. Встроенные функции Тригонометрические функции
- •Рекомендуемая литература
- •351400 “Прикладная информатика (в экономике)”,
- •060800 “Экономика и управление на предприятии”
- •4 28015. Чебоксары, ул. Урукова, 17
3. Использование функций
Функция
– выражение, согласно которому проводятся
некоторые вычисления с аргументами
и определяется его числовое значение.
Аргументы
заменяются при вычислении функции
значениями из скобок. Переменные в
правой части определения функции, не
указанные скобках в левой части, являются
параметрами
и должны задаваться до
определения функции. В примере, показанном
на рис. 4 для функции
аргументом является x,
параметром а.
Рис .4. Примеры использования функций
Главным признаком функции является возврат значения, т.е. функция в ответ на обращение к ней по имени с указанием аргументов должна возвратить свое значение.
Функции в пакете MathCAD бывают встроенные (см. Приложение 3) и определенные пользователем. Для вставки встроенной функции можно выполнить одно из трех действий:
выбрать пункт меню Insert (Вставка) Function (Функция);
нажать комбинацию клавиш Ctrl + E;
нажать кнопку
на панели форматирования.
Наберите пример на рис. 4, измените значение параметра а и пересчитайте значения выражений. Выделите часть (три и более строк сверху) документа, проведя указателем мыши с нажатой левой кнопкой. Выделенные элементы документа будут ограничены пунктирными рамками. Скопируйте их в буфер, откройте редактор Word (не выходя из MathCAD) и вставьте из буфера в документ Word, сохраните документ Word. Рассмотрите действие технологии OLE - Object Linking and Embedding (Редактирование и Внедрение Объектов). Щелкните левой кнопкой мыши по внедренному фрагменту, в открывшемся окне MathCAD, измените значение параметра а, пересчитайте.
Задания.
1.3.1. Вычислить значения выражений (в) из табл. 1 используя функции. Найти значения функций для нескольких значений аргументов.
1.3.2. Создать документ (текстовые комментарии и математические выражения) для подсчета по формуле сложных процентов [4]
,
где Q0 первоначальная сумма вклада в банк, p процент начисления за определенный период времени (месяц, год), n количество периодов времени хранения, Q – сумма вкладов после их истечения. Подсчитать, через сколько периодов сумма удвоится при р=3%, р=5%.
1.3.3. Создать документ для подсчета уменьшения реальной денежной суммы из-за инфляции по формуле сложных процентов [4]
,
где Q0 первоначальная денежная сумма, p процент инфляции за определенный период времени (день, месяц, год), n количество периодов времени хранения, Q – реальная сумма после их истечения. Подсчитать, как уменьшится сумма через полгода при инфляции р=1% в день.
1.3.4. Создать документы MathCAD для решения задач 2.10 2.12 из учебника [4].
4. Дискретные переменные, суммы, произведения
Дискретные аргументы – особый класс переменных, который в пакете MathCAD зачастую заменяет управляющие структуры, называемые циклами (однако полноценной такая замена не является). Эти переменные могут принимать ряд фиксированных значений двух типов:
целочисленные
Name := Nbegin .. Nend,
где Name – имя переменной, Nbegin – ее начальное значение, Nend – конечное значение, .. – символ, указывающий на изменение переменной в заданных пределах (вводится клавишей ;). Если Nbegin < Nend, то шаг переменной будет равен +1, иначе –1;
последовательность чисел, меняющихся от начального значения до конечного с определенным шагом:
Name := Nbegin, (Nbegin + Step) .. Nend
где Step – заданный шаг изменения переменной. Пример использования дискретных переменных для вычисления нескольких значений функции показан на рис. 5. Для ввода нижнего индекса у переменной следует нажать клавишу [ , затем для продолжения набора курсорную стрелку вправо. Для вычисления сумм и произведений на палитре Calculus (Матанализ) имеются соответствующие кнопки.
Рис. 5. Примеры использования дискретной переменной
Задания
1.4.1. Найти значения функций (в) из табл. 1 для нескольких значений аргументов, используя операции с дискретными переменными.
1.4.2.
Вычислить суммы и произведения из табл.
2. Для функций, указанных в столбце (в)
вычислить значения для
и
.
Таблица 2
№ |
а |
б |
в (n – целое) |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Продолжение таблицы 2
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
13 |
|
|
|
14 |
|
|
|
15 |
|
|
|