
- •1. Основные операции с векторами и матрицами
- •1.1 Ввод и редактирование матриц
- •1.2 Основные операторы и функции для работы с массивами
- •1.3 Вывод и изменение отдельных элементов массива
- •1.4 Использование переменных диапазона
- •1.5 Оператор векторизации
- •1.6 Объединение матриц
- •1.7. Скалярное и векторное умножение векторов
- •2 Решение систем линейных уравнений
- •3 Символьные операции с матрицами
- •4 Решение нелинейных уравнений
1.4 Использование переменных диапазона
В разделе 1.1 было показано, как ввести матрицу непосредственно с клавиатуры. Рассмотренный способ удобен для использования лишь в случаях, когда матрица имеет небольшой размер.
В настоящем разделе рассмотрим случай, когда элементы матрицы являются фунциями своих индексов. В этом случае нет необходимости вводить значения элементов вручную. Все они могут быть вычислены в MathCAD. С этой целью используется следующий прием.
Объявляются две переменные диапазона, например, i и j. Затем для элемента Ai,j матрицы A задается функция, по которой вычисляются элементы матрицы, после чего сразу же формируется требуемая матрица. Например:
Аналогичную задачу можно выполнить с использованием встроенной функции matrix(n,m.f), задав перед этим функцию пользователя f(i,j). Например:
1.5 Оператор векторизации
Применяется, когда над массивами надо выполнять не матричные операции, а обычные скалярные, т.е. поэлементное сложение, вычитание, умножение или деление.
Используется либо оператор векторизации f(M) на панели Matrix либо сочетание клавиш <Ctrl+ ->.
Например:
1.6 Объединение матриц
Можно объединить две матрицы, получив в результате новую матрицу. Для этого объединяемые матрицы должны иметь либо одинаковое количество строк (объединение вправо) или столбцов (объединение вниз).
Для объединения вправо надо использовать встроенную функцию augment(A,B). Например:
Для объединения вниз используется встроенная функция stack(A,B). Например:
1.7. Скалярное и векторное умножение векторов
Скалярным произведением двух векторов A и B называется произведение их модулей на косинус угла между ними. Скалярное произведение обозначается точкой. Результатом скалярного произведения является скаляр. Т.е.
В координатной форме скалярное произведение векторов записывается как
В MathCAD
для выполнения скалярного произведения
на панели Matrix
существует специальная кнопка скалярного
произведения векторов, которая обозначена
как
.
Например:
Векторным произведением двух векторов A и B называется третий вектор, модуль которого равен произведению модулей векторов A и B на синус угла между ними, а сам вектор перпендикулярен плоскости, в которой лежат исходные вектора, и направлен в ту сторону, откуда наименьший поворот первого вектора ко второму вектору виден происходящим против часовой стрелки. Т.е.
,
В координатной форме векторное произведение векторов A и B записывается как
В MathCAD
для выполнения векторного произведения
на панели Matrix
существует специальная кнопка скалярного
произведения векторов, которая обозначена
как
.
Например: