Контрольные вопросы

1. Среда Mathcad.

2. Основные панели инструментов.

3. Панель инструментов Калькулятор.

4. Оператор присвоения.

5. Оператор вычисления.

6. Оператор символьного вычисления.

7. Правила объявления переменных в среде Mathcad.

8. Типы данных в среде Mathcad.

9. Числовой тип данных.

10. Способы представления чисел.

11. Типы форматов представления чисел.

12. Понятие местозаполнитель.

13. Арифметические операторы.

14. Вычислительные операторы.

15. Комплексные числа.

16. Функции для работы с комплексными числами.

17. Функции в среде Mathcad.

18. Задание пользовательской функции.

19. Встроенные функции.

Лабораторная работа №2. Основы работы с массивами в системе Mathcad

Цель работы: Ознакомление с применением использования массивов в Mathcad. Получение практических навыков использования матричных вычислений.

Общие сведения о массивах

Массивом называется любая упорядоченная последовательность элементов, адресуемых посредством целочисленных индексов. В качестве элементов массива могут использоваться числа, строки и другие массивы.

Исходя из структуры, все массивы Mathcad могут быть разделены на три группы:

• векторы – одноиндексные массивы;

• матрицы – двухиндексные массивы;

• тензоры – многоиндексные массивы.

Если же разделять массивы по принципу особенностей задания их элементов, то можно выделить две группы:

• Векторы, матрицы или тензоры, при задании которых не существует прямой связи между величиной элемента и его индексами.

• Ранжированные переменные (range variables) – векторы, величина элементов которых напрямую определяется индексом.

На рисунке 2.1 показан внешний вид массивов используемых в Mathcad.

Рисунок 2.1. – Представление массивов в Mathcad.

Задание массивов

Существует несколько способов создания массивов:

• ввод всех элементов вручную с помощью команды Вставка матрицы Insert Matrix;

• определение отдельных элементов массива;

• создание таблицы данных и ввод в нее чисел;

• применение встроенных функций создания массива;

• создание связи с другим приложением, например Excel или MATLAB;

• чтение из внешнего файла данных;

• импорт из внешнего файла данных.

Рассмотрим основные способы создания массива.

Задание 2.1. Сохраните новый документ с название "Лабораторная работа№2.xmcd" в отдельной папке. Для этого в главном меню выберите пункт Файл | Сохранить.

Создание массива командой Вставка Матрицы (Insert Matrix)

Создания массива с помощью команды Вставка Матрицы (Insert Matrix) заключается в следующем:

• Определите имя нового массива и выберите операцию присвоения ":=".

• Нажмите кнопку Матрица или вектор (Matrix or Vector) на панели Матрица (Matrix) (рисунок. 2.2) либо сочетание клавиш <Ctrl>+<M>, либо выберите пункт меню Вставка / Матрица (Insert / Matrix).

• В диалоговом окне Вставка матрицы (Insert Matrix) задайте целое число столбцов и строк массива, который хотите создать.

• Нажмите кнопку ОК – в результате в документ будет вставлена заготовка массива с определенным числом строк и столбцов (рис. 2.2).

• Введите значения в местозаполнители элементов массива. Переходить от одного элемента массива к другому можно с помощью указателя мыши либо клавиш со стрелками.

Добавление в уже созданный массив строк или столбцов производится точно так же:

• Выделите линиями ввода элемент массива, правее и ниже которого будет осуществлена вставка столбцов и (или) строк.

• Вставьте в него массив, как было описано выше. При этом допускается задание числа столбцов или строк равным нулю.

• Заполните местозаполнители недостающих элементов матрицы.

Элементы массивов можно представить и символически: как в виде переменной, так и в виде выражения.

Рисунок 2.2. – Вставка матрицы и заполнение матрицы элементами.

Задание 2.2. Для ознакомления с объявлением массива выполните листинг 2.1.

Листинг 2.1. Объявление массивов

Обратите внимание, что ручной ввод массивов ограничен размерностью 600. Для создания массивов большой размерностью можно использовать другие способы задания массивов.