
- •1.2 Структура документа Mathcad
- •1.3 Создание и редактирование документа Mathcad
- •2.1 Правила формирования идентификаторов
- •2.2 Управление режимом вычислений в Mathcad
- •2.3 Оператор присваивания. Локальные и глобальные переменные
- •2.4 Ввод и редактирование формул
- •2.5 Переменные, принимающие значения из заданного промежутка (ранжированные переменные)
- •2.6 Определение функций
- •Лекция 3
- •3.2 Ввод матриц
- •3.3. Панель инструментов Matrix. Действия над матрицами
- •4.2 Построение графиков в декартовой системе координат
- •4.3 Построение графиков в полярной системе координат
- •4.4 Трассировка двумерных графиков
- •4.5 Изменение масштаба изображения
- •4.6 Построение графиков функций двух переменных
- •4.7 Анимация
- •6.3 Вычисление определенного и неопределенного интеграла
- •6.4 Вычисление пределов
- •6.5 Вычисление суммы, произведения
- •7.1 Особенности выполнения символьных преобразований
- •7.2 Обзор символьных преобразований, выполняемых с помощью команд меню Symbolics
- •7.3 Панель инструментов Symbolic
- •7.4 Выполнение символьных преобразований
- •8.2 Решение алгебраических, трансцендентных уравнений с использованием команды Solve подменю Variable меню Symbolics
- •8.3 Решение неравенств
- •8.4 Применение функции root
- •8.5 Применение функции polyroots для определения корней полинома n-ной степени.
- •8.6 Использование функции lsolve для решения систем линейных уравнений
- •8.7 Использование директивы символьных преобразований solve для решения систем линейных и нелинейных уравнений
- •8.8 Применение блока решения систем линейных и нелинейных уравнений Given - Find (minerr) ( численное решение)
- •8.9 Применение блока решения для определения корней систем линейных и нелинейных уравнений в символьном виде
- •9.3 Примеры
- •Приложение а Перечень сообщений Mathcad об ошибках
- •Содержание
- •Список литературы
2.1 Правила формирования идентификаторов
Идентификаторы в Mathcad могут состоять из:
заглавных и строчных букв латинского и греческого алфавитов;
цифр;
символов: бесконечности (Ctrl+Shift+z.), ` (Ctrl+F7 или соответствующий символ), подчеркивания ( _ ), процента (%);
точки, причем точка не отображается в имени, а ее ввод приводит к тому, что следующие за ней символы отображаются как подстрочный индекс. Такой индекс является частью идентификатора, а не индексом элемента массива. (Для ввода индексов элементов массива используется символ [ )
При формировании идентификаторов следует учитывать:
идентификатор не может начинаться с цифры или точки;
в идентификаторах нельзя использовать символы, обозначающие математические операции, идентификаторы не должны совпадать с зарезервированными идентификаторами Mathcad (переменными или именами функций);
заглавные и строчные буквы в именах различаются.
Формат начертания переменных или констант в документе может быть изменен путем задания формата одной из переменных или констант в одной из формул документа приводит к изменению формата всех переменных (т.е. вносится изменение в стиль форматирования переменных Variable). Идентификатор, соответствующий одной и той же переменной должен во всем документе иметь один и тот же стиль. Если идентификаторы состоят из одних и тех же символов, но для их форматирования использованы стили с разными именами (даже если при этом шрифт и все его параметры в этих стилях идентичны), то они соответствуют различным переменным.
2.2 Управление режимом вычислений в Mathcad
В Mathcad возможны два режима вычислений: автоматический и ручной.
В автоматическом режиме после каждого изменения, внесенного в формулы, происходит обновление результатов вычислений. Свидетельством того, что включен режим автоматических вычислений, является сообщение AUTO в правой части строки состояния.
В ручном режиме вычисления производятся по команде пользователя:
- при нажатии клавиши F9;
- кнопка = стандартной панели инструментов;
- команда Math/Calculate (пересчет выводимого на экран фрагмента документа);
команда Math/Calculate Worksheet (используется для пересчета всего документа, а не только выводимого на экран его фрагмента)).
Ручной режим удобен, когда приходится вносить много изменений в документ большого объема, т.к. нет необходимости тратить время на ожидание окончания выполнения каждого пересчета.
2.3 Оператор присваивания. Локальные и глобальные переменные
В Mathcad различают локальные и глобальные переменные. Область действия переменной определяется символом, используемым для задания оператора присваивания.
Для обозначения локального оператора присваивания используется символ := , для его ввода необходимо ввести символ2 : или воспользоваться панелью инструментов Calculator, Evaluation. Глобальный оператор присваивания обозначается символом , для ввода используется клавиша ~.
Таким образом, оператор присваивания имеет вид:
имя переменной := выражение - для локальных переменных;
имя переменной выражение - для глобальных переменных.
Для вывода на экран значения переменной или выражения следует после идентификатора переменной или выражения ввести знак равенства:
выражение= или переменная=
Различие между глобальными и локальными переменными обусловлено порядком выполнения вычислений в документе. В Mathcad выполняются вычисления и построение графиков сверху вниз и слева направо дважды. Во время первого прохода вычисляются значения глобальных переменных. Во время второго прохода вычисляются значения локальных переменных.
Поэтому в документе всем локальным переменным должно быть присвоено значение, а локальные функции должны быть определены правее или выше выражения, в котором используется соответствующая переменная или функция. В противном случае переменная (функция) считается не определенной, ее имя выделяется красным цветом и выводится сообщение об ошибке: «This variable or function is not defined above».
Если переменная или функция определена глобально, то она может быть использована во всех локальных определениях переменных или функций в любом месте документа, в том числе над и слева от ее определения. В определяющем выражении справа от оператора присваивания для глобальной переменной могут использоваться только глобальные переменные, определенные левее или выше.
Если в одном и том же документе за оператором глобального присваивания идет оператор локального присваивания значения переменной с одним и тем же именем, то переменная принимает значение в соответствии с последним оператором локального присваивания.
Примеры на рис. 2.1 иллюстрируют особенности применения локального и глобального операторов присваивания.
|
В документе используются локальные переменные. Расчет значения переменной b выполнен успешно, поскольку переменной a, которая входит в определяющее выражение при присваивании значения переменной b, значение присвоено выше расчета значения переменной b.
|
|
Произошла ошибка, поскольку при вычислении значения переменной b переменная a не определена.
|
|
Переменная a глобальная, поэтому расчет значения переменной b не зависит от положения оператора присваивания значения переменной a.
|
|
Ошибка: обе переменные глобальные, поэтому присваивание значения переменной a должно быть выполнено раньше.
|
|
Ошибка: в определяющем выражении для глобальных переменных не могут использоваться локальные переменные. |
Рисунок 2.1 – Использование локальных и глобальных переменных