- •Введение
- •Инструкция по технике безопасности при работе с персональными электронно-вычислительными машинами (пэвм)
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Интерфейс
- •1.2. Редактор формул
- •1.3. Матрицы и векторы
- •1.4. Работа с файлами (чтение, запись)
- •1.5. Программирование
- •1.6. Встроенные функции
- •1.7. Ввод встроенных операторов
- •Лабораторная работа № 1 Построение графиков в системе MathCad
- •1. Построение двумерных графиков
- •2. Форматирование двумерных графиков
- •3. Построение трехмерных графиков
- •4. Форматирование трехмерных графиков. Окно форматирования трехмерных графиков вызывается аналогично и имеет ряд вкладок (рис. 8):
- •5. Задание к лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Решение систем уравнений, нелинейных и дифференциальных уравнений в системе MathCad
- •1. Решение систем линейных уравнений
- •1.1. Решение систем линейных уравнений матричным способом
- •1.2. Решение систем линейных уравнений с использованием функции lsolve(a,в)
- •1.3. Решение систем линейных уравнений с использованием функций Given и Find
- •2. Решение нелинейных уравнений.
- •3. Решение дифференциальных уравнений.
- •4. Задание к лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Аппроксимация функций
- •1.1. Общие понятия
- •2. Локальная интерполяция
- •2.1. Линейная интерполяция.
- •2.2. Интерполяция сплайнами.
- •3. Глобальная интерполяция
- •4. Метод наименьших квадратов
- •5. Задание к лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Анализ и синтез сигналов с помощью преобразования Фурье
- •1. Теоретические сведения
- •2. Практическая часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Статистические расчеты на Mathcad
- •1. Генерация чисел, распределенных равномерно.
- •2. Генерация случайных чисел, распределенных по нормальному закону.
- •3. Вычисление коэффициента корреляции.
- •4. Задание к лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
5. Задание к лабораторной работе
Постройте графики функций заданных в соответствии с вашим вариантом.
№ Варианта |
Функция |
||
На плоскости |
В пространстве |
||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
Линия задана
параметрическими уравнениями
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
13 |
|
|
|
14 |
|
|
|
15 |
|
|
|
16 |
|
|
|
17 |
|
|
|
18 |
|
|
|
19 |
|
|
|
20 |
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Каково основное назначение среды автоматического проектирования MathCad?
2. Какую последовательность действий необходимо выполнить, что бы построить график функции в среде MathCad?
3. Что понимается под форматированием графика?
4. Какие параметры графиков функции можно настроить при помощи панели форматирования?
5. Какие манипуляции можно выполнять с графиками трехмерных функций?
6. Каким образом задается диапазон изменения аргумента функции?
Лабораторная работа № 2 Решение систем уравнений, нелинейных и дифференциальных уравнений в системе MathCad
Цель работы: Научиться в системе MathCad решать системы линейных уравнений, а также нелинейных и дифференциальных уравнений.
1. Решение систем линейных уравнений
1.1. Решение систем линейных уравнений матричным способом
Векторные и матричные операторы и функции системы Mathcad позволяют решать широкий круг задач линейной алгебры. Рассмотрим задачу решения системы из n линейных уравнений матричным способом. Пусть нам дана система уравнений:
Решить
систему – значит найти такие числа, при
подстановке которых в данную систему
получим все n верных равенств. Для этого
сначала составляем матрицу A, состоящую
из коэффициентов при переменных
(размерность
)
и матрицу B, состоящую из свободных
членов уравнений (размерность
).
Перепишем и исходную систему в матричном
виде:
.
Вектор решения можно получить из
следующего выражения:
.
Остается только сделать проверку
простой подстановкой корней в уравнения,
чтобы убедиться в правильности решения
задачи Рассмотрим задание матриц и
операции над ними.
Рис. 1.
Для того, чтобы задать матрицу щелкаем мышью ВИД, затем ПАНЕЛИ ИНСТРУМЕНТОВ, далее МАТЕМАТИКА.
Появляется панель МАТЕМАТИКА с различными шаблонами.
Щелкаем на шаблоне матрицы, и появляется панель МАТРИЦЫ с математическими операциями над ними. При помощи мыши выбираем нужную операцию.
Рассмотрим примеры:
Пример 1: Умножить две матрицы.
Задаем матрицы А и В нужного размера
Находим на панели шаблон скалярного произведения
Пример 2: Найти обратную матрицу.
Задаем матрицу А
Матрице В присваиваем обратное значение матрицы А (находим на панели шаблон инверсии )
Находим матрицу B
Пример для самостоятельного решения
Умножить две матрицы и найти обратную для первой матрицы
Используя примеры 1 и 2, решим систему уравнений матричным способом.
Присвоение переменной А матрицы, состоящей из коэффициентов при переменных в системе
Присвоение переменной В матрицы, состоящей из столбца свободных членов системы
Матричное решение X, выраженное в матричном виде
Корни системы
Проверка
