
- •Кафедра телекоммуникационных систем
- •Рекомендуемая литература:
- •MATHCAD
- •Аналитическое дифференцирование (пример)
- •Вычисление производной функции в точке
- •Правильное и неправильное использование оператора дифференцирования
- •Определение функций пользователя через оператор дифференцирования
- •Дифференцирование при помощи
- •1.2. Численное
- •Дифференцирование в точке
- •1.3. Производные высших порядков
- •Замечание
- •1.4. Частные производные
- •Частные производные
- •Частные производные высших порядков
- •2. Интегрирование в MATHCAD
- •Определенный интеграл
- •Примечание
- •2.2. Неопределенный интеграл
- •Интегрирование при помощи меню
- •Интегрирование при помощи меню
- •2.3. Специальные интегралы
- •Интеграл с переменным пределом
- •Кратные интегралы
- •Пример символьного и

Интегрирование при
помощи меню
Рис.7. Интегрирование выражения по переменной при помощи меню

2.3. Специальные интегралы
Расходящиеся интегралы
Если интеграл расходится (равен бесконечности), то вычислительный процессор Mathcad может выдать сообщение об ошибке, выделив при этом оператор интегрирования, как обычно, красным цветом. Чаще всего ошибка будет иметь тип "Found a number with a magnitude greater than 10307" (Найдено число, превышающее значение 10307) или "Can't converge to a solution" (Не сходится к решению). Листинг 16 демонстрирует невозможность численного расчета интеграла (нижняя строка листинга). Тем не менее символьный процессор справляется с этим интегралом, совершенно правильно находя его бесконечное значение (верхняя строка листинга 16).
Листинг 16. Вычисление расходящегося интеграла

Интеграл с переменным
пределом
Символьный процессор предоставляет замечательные возможности аналитического вычисления интегралов, в том числе зависящих от параметров. Особую важность имеет вычисление интеграла с переменным пределом (верхним или нижним), для которого один из пределов интегрирования является переменной, отличной от переменной интегрирования (листинг 18). Нетрудно сообразить, что, с точки зрения символьного процессора, интеграл с переменным пределом является обычным определенным интегралом, зависящим от дополнительного параметра.
Листинг 18. Аналитическое вычисление интеграла с переменным верхним пределом

Кратные интегралы
Кратным называется интеграл функции многих переменных, берущийся по нескольким переменным. Для того чтобы вычислить кратный интеграл:
1. Введите, как обычно, оператор интегрирования.
2. В соответствующих местозаполнителях введите имя первой переменной интегрирования и пределы интегрирования по этой переменной.
3. На месте ввода подынтегральной функции введите еще один оператор интегрирования (рис. 8).
4. Точно так же введите вторую переменную, пределы интегрирования и подынтегральную функцию (если интеграл двукратный) или следующий оператор интегрирования (если более
выражение с многократным окончательноРис.8. .Ввод нескольких
операторов интегрирования для расчета кратного интеграла

Пример символьного и
численного расчета двукратного интеграла
Пример символьного и численного расчета двукратного интеграла в бесконечных пределах приведен в листинге 19. Обратите внимание, что символьный процессор "угадывает" точное значение интеграла «пи», а вычислительный определяет его приближенно и выдает в виде числа 3.142.
Листинг 19. Символьное и численное вычисления кратного интеграла