Лабораторная работа № 6 Математические расчёты с помощью программы Smath studio

1. Цель работы

1. Получить навыки работы в системе компьютерной алгебры - SMath Studio.

2. Научиться использовать SMath Studio для решения различных математических задач.

3. Научиться строить визуализировать результаты решения с помощью графиков.

2. Теоретические пояснения

SMath Studio – бесплатная программа для вычисления математических выражений и построения сложных двумерных графиков.

Программа относится к бесплатным аналогам мощной системы компьютерной алгебры – MathCad.

Недостатки SMath Studio:

- малое количество встроенных функций;

- отсутствие символьной математике;

- отсутствие средств для оформления документа;

- плохая документированность программы.

Достоинства:

- визуальное представление решаемых математических задач;

- всплывающие подсказки по вводу переменных и функций, как в современных средах программирования;

- расширяемость программы с помощью пользовательских модулей и дополнений;

- бесплатность программы.

Интерфейс программы

Программа имеет классический оконный интерфейс (рис. 6.1). Окно программы состоит из следующих элементов: строка заголовков, строка меню, панели инструментов, рабочее поле и строка состояния.

Панели инструментов для ввода математических операндов, операций и функций расположены справа от рабочего поля.

Рабочее поле представлено в виде набора листов с сеткой. Пустые листы, кроме первого, затеняются серым цветом.

Рис. 6.1. Интерфейс программы SMath Studio

Ввод информации производится с позиции курсора (обозначенной красным крестиком) в любом месте документа. Специальных средств для форматирования текста и оформления документации по стандартам в программе – нет, ввиду специфики её применения.

Форматирование текста

Ввод текстовых комментариев производится через пункт меню вставить  текстовую область.

Изменение стиля

В программе есть возможность изменить цвет, начертание (курсив, жирный) и размер шрифта. Тип шрифта не меняется.

Курсив и жирность шрифта изменяется с помощью сочетания клавиш Ctrl + I, Ctrl + B – соответственно.

Цвет изменяются при нажатии кнопки Цвет текста на панели форматирование. Размер изменяется выбором из выпадающего списка на панели форматирование.

Кроме этого можно отобразить рамку вокруг надписи с помощью кнопки Граница элемента , расположенной на панели форматирование.

Ввод, редактирование и форматирование математических выражений

Для того чтобы можно было вычислить выражение, зависящее от каких-либо переменных, значения этих переменных должны быть определены.

Для присвоения значения какой-либо переменной используется оператор присваивания , в левой части указывается имя переменной, а в правой – значение.

SMath Studio производит все операции расчёта на рабочем поле в соответствии с строго установленной последовательностью, сверху – вниз, слева – направо.

Для создания:

• дискретных аргументов – вводится функция range(arg1, arg2). Арг1 – задаёт начальное значение диапазона, арг2 – конечное, арг3 – это сумма начального значения и приращения. После ввода функция преобразуется к следующему виду ;

• степени - нажать клавишу [ ^ ];

• индексов переменной – ввести точку [ . ];

• индексов массивов – нажать клавишу левой скобки [ [ ];