Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Метод._MathCAD_Prime / Метод._MathCAD_Prime

.pdf
Скачиваний:
198
Добавлен:
04.08.2021
Размер:
8.48 Mб
Скачать

Оператор

Описание

 

 

Вычисляет предел символьного выражения.

Возвращает производную от нулевого до -го порядка для функции по переменной , вычисленную в точке . Цифра – порядок производной. Для первой производная это поле оставляют пустым.

Возвращает определенный интеграл функции

от до .

Возвращает неопределенный интеграл .

Где, – любая функция, принимающая скалярные значения, – является

переменной интегрирования,

являются вещественными скалярами,

должны иметь единицы измерения, сравнимые с

– точка, в которой

производится вычисление производной.

 

Примеры:

21

1.3. Одномерные (векторы) и двумерные(матрицы) массивы

Векторы и матрицы часто называют общим термином "массивы". Вектор представляет собой массив из одной строки и столбцов (вектор-строка) или из одного столбца и строк (вектор-столбец), а матрица – это массив из строк и столбцов.

Примеры создания векторов и матриц:

1) Создание вектора:

а) С помощью вкладки Матрицы/таблицы/Вставить матрицу:

вектор - столбец

или вектор - строка

 

б) С помощью переменной – диапазон и функции случайных чисел

.

Функция – возвращает равномерно распределенное случайное вещественное число в диапазоне от до , где – скаляр или вектор из вещественных значений.

Для создания вектора случайных целых чисел, можно воспользоватся сочетанием функции и trunc. Функция trunc – возвращает целую часть от , удаляя дробную часть.

22

в) С помощью переменной – диапазон и заданной зависимости (формулы):

Примечание: Оператор присваивания

создает массив , которая

является точной копией массива . Пример:

 

2) Создание матрицы:

а) С помощью вкладки Матрицы/таблицы/Вставить матрицу:

б) С помощью переменной – диапазон и функции случайных чисел

.

Для создания матрицы случайных целых чисел, можно воспользоватся сочетанием функции и trunc.

23

в) С помощью переменной – диапазон и заданной зависимости (формулы):

Примечание: Оператор присваивания

создает массив

,

которая является точной копией массива

. Пример:

 

Следует отметить, что

индекс (ы) первого элемента массива

определяется значением системной

переменной

, и по

умолчанию равен

.

Более удобным является,

когда индексация

начинается с

, т.е. когда значение

равно .

Доступ к элементам массива осуществляется путем указания имени массива и индекса (ов) элемента.

Примеры доступа к элементам вектора и матрицы:

24

Примечание: В случае вектор – строки, доступ к элементам, таким образом становится невозможным. Доступ возможен только, если вектор

– строку рассматривать как матрицу содержащую одну строку:

В отличие от обычных переменных, содержащих одно значение, массивы содержат множество значений. Для функций, получающих векторный аргумент, обычно требуется вектор-столбец. Массивы можно создавать и использовать в расчетах аналогично числам и скалярным переменным.

Многие стандартные операторы и функции можно применять и к массивам. Также существует несколько специальных операторов для работы с массивами.

Операции, которые можно выполнять над массивами выбираются из вкладки:

Некоторые операций над матрицами:

25

Операторы строки и столбца:

Оператор

 

Описание

Сочетание

 

 

 

клавиш

 

 

 

 

 

Возвращает

-ю строку вектора-столбца

Ctrl+Shift+R

 

или матрицы .

 

 

 

 

 

 

 

Возвращает

-й столбец вектора-строки

Ctrl+Shift+C

 

или матрицы .

 

 

 

 

 

 

Где – вектор или матрица, – целые числа.

Пример:

Кроме панели инструментов и пунктов меню для работы с матрицами, в Mathcad существуют специальные функции. Рассмотрим, наиболее часто используемые функции.

Функции вычисления числовых характеристик векторов и матриц:

Функция

Назначение

 

номер последней компоненты вектора

 

 

 

количество компонент вектора

 

число строк в матрице

 

число столбцов в матрице

 

 

 

наибольший элемент в матрице (векторе)

 

наименьший элемент в матрице (векторе)

 

среднее арифметическое матрицы (вектора)

 

 

 

медиана матрицы (вектора)

 

26

след (суммы диагональных элементов) квадратной матрицы

ранг матрицы

Функции сортировки:

Функция

Назначение

 

 

 

сортировка элементов вектора

в порядке

 

 

 

возрастания

 

 

 

 

 

перестановка элементов вектора

в обратном

 

 

порядке

 

 

 

 

 

переупорядочивание

строк матрицы

,

таким

 

образом, что элементы столбца

располагаются в

 

порядке возрастания

 

 

 

 

 

переупорядочивание

столбцов

матрицы

,

таким

 

образом, что элементы строки

располагаются в

 

порядке возрастания

 

 

 

 

Примеры:

 

 

 

 

 

а) Векторы:

 

 

 

 

 

Примечание: 1. В случае вектора – строки, фунции и не срабатывают; 2. Сортировку по убыванию можно выполнить с помощью этих функции так: .

27

б) Матрицы:

28

2. Основные вычислительные возможности Mathcad Prime

Лабораторная работа №1. Работа с текстом и математическими выражениями

Основные приемы работы с различными математическими выражениями и функциями рассмотрены в гл. 1.

Упражнение 1

Создайте текстовую область, выбрав команду Текстовое поле в меню (рис. 1). Введите в Текстовую область тест: «Знакомство с работой Mathcad Prime». После ввода текста щелкните мышкой вне текстовой области, и рамка исчезнет.

Рис. 1. Вставка текстового поля

Чтобы переместить текст, выделите его прямоугольной рамкой (рис.2), поместите мышь внутри этой рамки, и, удерживая левую кнопку мыши, перемещайте мышь в нужном направлении. Рамка будет следовать за мышкой.

Рис. 2. Выделение текста

Операции удаления, замены, копирования, вставки можно выполнять так же, как и в любом другом текстовом редакторе.

Области копирования, вырезания и вставки

1.Выберите в документе одну или несколько областей, которые нужно скопировать. Можно копировать графики, изображения, области формул, текстовые области и области формул в текстовых областях.

29

2.На вкладке Математика в группе Буфер обмена щелкните Копировать или Вырезать. Либо, чтобы скопировать или вырезать выбранные области, нажмите клавиши Ctrl и C. Выбранные области копируются в буфер обмена.

3.Чтобы вставить области, щелкните пустое место в том же документе или другом документе, а затем на вкладке

Математика в группе Буфер обмена щелкните Вставить. Либо нажмите клавиши Ctrl и V.

Упражнение 2

 

 

1

 

 

3

 

 

 

Упростить выражение: 1

 

 

3

+

 

 

 

1

 

4x

2

 

 

2x

 

 

 

 

 

Порядок выполнения:

1.Запишите формулировку задания в Текстовое поле.

2.Наберите заданное выражение:

3.На вкладке Математика/Символьные вычисления выберите команду

(Упростить выражение).

Вид документа Mathcad Prime:

Упражнение 3

Вычислить

значение

выражения:

 

1

 

+

3

 

 

z ,

для

1

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2x

 

 

4 y

 

 

 

 

x = 4,158, y =1,515 и z=10,251 .

30