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

Mathcad_для_экономистов_Голдобина_2

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
05.07.2022
Размер:
885.22 Кб
Скачать

брать способ отображения. Например, в случае присваивания выбираем команду View Definition As (Отображать определение как…), пункт Equal (Равно).

Изменить вид отображения перечисленных операций для всего документа можно в окне Math Options (Математические Опции) на вкладке Display (Отображение).

3 В Mathcad есть два режима вычислений: ручной и автоматический. В ручном ре- жиме для получения каждого результата нажимают клавишу F9. Установка автоматического режима осуществляется в меню Math (Математика) командой Automatic Calculation (Автоматическое вычисление).

Типы данных Mathcad

В Mathcad применяются числовые и символьные константы и переменные. Для определения символьной константы (строки) ее необходимо взять в кавыч- ки, задаваемые комбинацией клавиш Shift + ‘ латинской раскладки клавиатуры. При этом появляется сразу пара кавычек. Например:

symb := "alphabeth"

В Mathcad можно использовать десятичные, двоичные, восьмеричные и ше- стнадцатеричные числовые данные. Десятичные константы могут быть цело- численными и вещественными, заданными с фиксированной точкой или в виде мантиссы и порядка, например:

123

- целочисленная константа

4.56

- вещественная константа с фиксированной точкой

7.89 × 102 - вещественная константа с мантиссой и порядком

Для определения константы или переменной в системе счисления, отличной от десятичной, достаточно в конце числа дописать одну из трех букв: b (Binary – двоичная), o (Octal – восьмеричная) или h (Hexadecimal – шестнадцатеричная), причем для задания чисел в шестнадцатеричной системе счисления дополни- тельно используют шестнадцатеричные цифры a, b, c, d, e и f, например:

11

10001001.111b - двоичная константа

456.765o

- восьмеричная константа

56cdh

- шестнадцатеричная константа

Если число в шестнадцатеричной системе счисления начинается с одной из цифр a, b,…, f, то его определение следует начинать с нуля, а появляющийся при наборе знак умножения − удалять, например:

0ab81h = 43905 .

Среди типов данных Mathcad можно указать размерные, т. е. дополненные единицами измерения. Вызов окна вставки единиц измерения осуществляется последовательностью команд Insert / Unit из главного меню, или нажатием со-

ответствующей кнопки Unit на панели инструментов.

Для изменения системы единиц измерения вызывается окно Math Options, где на вкладке Unit System (Система единиц измерения) выбирается:

SI (International) международная система единиц;

MKS система метр-килограмм-секунда;

CGS система сантиметр-грамм-секунда;

U.S. система, принятая в США;

None отсутствие системы единиц измерения.

Отказ от использования в расчетах конкретных единиц измерения и замена их названиями физических величин фиксируется в окне Math Options на вклад- ке Dimensions (Размерности) флажком в строке Display dimensions (Отобра- жать размерности). Здесь же названия физических величин можно заменить, например, русскими эквивалентами или просто сокращениями.

Переменные. Предопределенные переменные

Переменные − это именованные объекты, которым присвоено некоторое значение и которые могут использоваться в выражениях путем указания их име- ни. Имя переменной называется идентификатором. Идентификаторы в Mathcad начинаются с буквы и могут содержать следующие символы:

буквы любого регистра и точку «.»;

буквы греческого алфавита;

арабские цифры от 0 до 9;

символы:

Символ

Название

Клавиша, комбинация клавиш

«`»

апостроф

~

«»

бесконечность

Ctrl + Shift + Z

 

 

 

«_»

подчеркивание

Shift + -

«%»

процент

Shift + 5

12

Примечания

1Mathcad различает символы верхнего и нижнего регистров. Например, Х и х − это идентификаторы двух различных переменных.

2Одинаковые имена переменных, набранные в одном регистре, различаются даже тогда, когда они отформатированы разными стилями. Для этого служит выпадающий

список выбора стиля переменной, который активизирует- ся, если идентификатор переменной выделен управляющим курсором.

3Для ввода нижнего индекса в формульной области используется точка («.») ла-

тинской раскладки клавиатуры. При этом допустимо наличие точек в нижнем индексе.

4Вставка букв греческого алфавита осуществляется не только с палитры Greek (Греческие символы). Можно напечатать букву, выделить ее управляющим курсором и использовать комбинацию клавиш Ctrl + g. Латинская буква преобразуется в аналогич- ную букву греческого алфавита.

Для того чтобы быть использованной в вычисляемом выражении, перемен- ная должна быть определена, т. е. должна иметь некоторое значение. Попытка

использовать не определенную переменную влечет появление сообщения об ошибке. Различают переменные, определенные пользователем, и встроенные переменные.

Переменная задаётся пользователем в виде

<Имя_переменной> <оператор_присваивания> <значение>

Как отмечалось ранее, в качестве оператора присваивания можно использо- вать локальное присваивание «:=». В этом случае переменная должна задаваться выше и левее выражения, в котором используется.

С помощью знака «» (Shift + ` , «тильда» ~) производится глобальное при- сваивание, тогда переменная доступна из любого места документа (рису- нок 1.3). Однако это не всегда удобно, особенно если переменную требуется переопределять в процессе работы.

Рисунок 1.3 − Локальное и глобальное определение переменных

Пользователь может задавать также размерные переменные для оптимиза- ции проведения физических и экономических расчетов. Определение размерной величины осуществляется следующим образом:

печатается имя переменной и знак присваивания;

13

задается значение размерной величины и ставится знак умножения;

вызывается окно Insert Unit, в верхней части которого выбирается раз- мерность, а в нижней − единица измерения;

нажимается кнопка OK.

Встроенные, или системные переменные (Build-In Variables) – это предо- пределенные переменные, которым системой присвоены изначально некоторые значения (таблица 1.2). Значения системных переменных могут быть изменены пользователем в процессе работы как присваиванием, так и в окне Math Options на вкладке Build-In Variables (Встроенные переменные).

Таблица 1.2 − Системные переменные

Переменная

Значение по

Описание

умолчанию

 

 

π

3.14159…

Число π, 15 значащих цифр

e

2.71828…

Основание натурального логарифма,

 

 

15 значащих цифр

10307

Бесконечность

%

0.01

Процент

CWD

 

Путь к папке, где хранится текущий документ

FRAME

0

Счетчик при создании анимации

ORIGIN

0

Индекс первого элемента массива

TOL

10-3

Допустимая погрешность численных алгоритмов

CTOL

10-3

Допустимая погрешность для условий ограничения

PRNCOLWIDTH

8

Ширина столбца, используемая при записи файлов

функцией WRITEPRN

 

 

PRNPRECISION

4

Число значащих цифр, используемых при записи

файлов функцией WRITEPRN

 

 

Форматирование результатов

Под форматированием результатов понимают изменение внешнего вида выводимой на экран информации. Различают локальный (для активной области или выделенных областей) и глобальный (для всего документа) форматы ре- зультатов.

Для форматирования результатов используется вызываемое из главного ме- ню командами Format / Result окно (рисунок 1.4), предназначенное только для форматирования вычисляемых выражений. Оно содержит вкладки: Number Format (Формат числа), Display Options (Параметры отображения), Unit Display (Отображение единиц измерения) и Tolerance (Терпимость, Допуск).

На вкладке Number Format устанавливается один из следующих форматов представления числовой информации:

14

General (Общий) – представление вещественного числа в формате с ман- тиссой и порядком. Дополнительно можно установить количество знаков после десятичной точки (Number of decimal places), отображение незначащих нулей (Show trailing zeros), представление порядка в инженерном формате (Show exponents in engineering format) и экспоненциальный порог (Exponential threshold) – количество десятичных знаков, при превышении которого число начинает отображаться с порядком;

Decimal (Десятичный) – представление числа в виде десятичной дроби;

Scientific (Научный) – представление числа с мантиссой и порядком, в том числе в экспоненциальной форме (Show exponents as E±000);

Engineering (Инженерный) – представление вещественного числа с ман- тиссой и порядком, при этом устанавливается порядок, кратный трем;

Fraction (Дробный) – представление числа в виде обыкновенной дроби с выбором уровня точности (Level of accuracy). Флажок Use mixed numbers раз- решает использование дробей с целой частью.

Рисунок 1.4 − Окно форматирования результатов

На вкладке Display Options (Параметры отображения) устанавливается спо- соб отображения матриц (Matrix display style), вид мнимой единицы (Imaginary value) и выбирается система счисления, в которой следует отобра- жать числа (Radix).

Вкладка Unit Display (Отображение единиц измерения) управляет формати- рованием размерных величин, а на вкладке Tolerance (Терпимость, Допуск) указывается порог, при преодолении которого число автоматически округляется до нуля или считается комплексным.

15

Порядок выполнения лабораторной работы

1Загрузить Mathcad Start / Programs / Mathsoft Apps / Mathcad (Пуск /

Программы / Mathsoft Apps / Mathcad).

2Сохранить в личной папке новый документ с именем ФИОСтудента1, лучше использовать латинские буквы. Производить сохранение регулярно в процессе работы (Ctrl + S).

3Вставить текстовую область Insert / Text Region и ввести в поле докумен-

та текст, предоставляющий информацию о студенте и выполняемой лаборатор- ной работе, например:

Выполнил:

Студент группы Ф.И.О.

Вариант

Лабораторная работа № 1 Тема: Базовые возможности системы Mathcad. Цель:

4Изучить интерфейс Mathcad, состав главного меню и содержание панелей инструментов.

5Выполнить задание 1.

Задание 1. Напечатать краткий ответ на вопрос (таблица 1.3).

Таблица 1.3 − Варианты задания 1

Вариант

Вопрос

1

Интерфейс системы Mathcad

2

Команды меню File (Файл)

3

Команды меню Edit (Правка)

4

Команды меню View (Вид) и Insert (Вставка)

5

Команды меню Format (Формат)

6

Команды меню Math (Математика)

7

Команды меню Symbolics (Символьно), Window (Окна)

8

Особенности работы в формульной области

9

Вставка и особенности работы в текстовой области

10

Редактирование документа

11

Типы данных в Mathcad

12

Имена переменных

13

Локальное и глобальное присваивание

14

Предопределенные переменные

15

Размерные переменные

16

Форматирование результатов. Локальный и глобальный формат

16

6 Выполнить задание 2.

Задание 2. Присвоить значения указанным переменным и вычислить значе- ния выражений 1 и 2 из таблицы 1.4.

Таблица 1.4 − Варианты задания 2

Вариант

Значения

 

 

 

Выражение 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

переменных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x = 2,345;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b = (y - 2)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ e

y

-1

 

 

 

y = -3,983;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ ex

- ln4

 

 

 

 

 

 

 

 

(1+ x 2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 123,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ ez +1

2

a = -0,748;

 

ln

 

tg a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

 

 

 

 

pa ö2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χ =

 

 

3

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

- ctgb ×ln(1+ sinc)

 

b = 3,983;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = lg

çtg

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

c = 31,08

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

2

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

k = -6,15;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε = πk

 

 

 

 

2

+1 +

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

2

+ k

2

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m = 0,549;

 

m

 

 

 

 

 

 

j = ln2

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2 - m 2 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

f = 1,3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ = ef

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g = -3,12;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g =

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

1- f

 

× sin3

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

2

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h = 89,611

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

p = 1,985;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ p

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

q = 0,831;

η =

 

 

p + 3

 

 

 

q

 

 

 

 

λ = ln

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

3

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r = -12,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

r3

 

 

2q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

s = 34,321;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

t −1

 

+1

 

 

 

 

 

m = lg 2 (s 3 + t 2 )+ 3 p

ν =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

1

+

 

 

 

 

 

 

 

 

t = -1,802;

 

 

 

 

arctg 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r = 123,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

u = 6,04;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v + v−4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q = 3

(2u +1)2

+ tg 2

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2u

+ 4eu

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v = 83,91;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w = 0,761

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2w + 4ew +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

x = 2,987;

ρ = ln2 (e +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x2

+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

x2

+ y 2

 

s =

 

 

 

 

lg

 

 

2

+1

- tg

3

 

y -

 

 

y = -3,113;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

z = 5,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

z

 

 

 

 

 

 

x2

 

- x

 

2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

a = 1,34;

ς = πarccos2

 

2 − a

 

 

 

 

 

3a + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =

 

 

 

 

c -1 +

 

arctg4

 

 

 

 

a -1

 

 

 

b = -0,3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4b

2

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

c = 34,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

d = -3,84;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

d

2

- f

 

 

u = e lg 3

 

 

 

1 - d

 

 

 

 

w = arccos2 (3d - 4g3 )-

 

 

 

 

f = 1,651;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g = 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

k = 56,12;

x = arcsin

2

 

p

+

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

2

 

 

arctg k +

1

 

ctg

2

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = -0,564;

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

1- n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m = 90,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

x = -0,345;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- sin

2

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = 3,883;

z = eln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin q + lg3

 

1- x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- p2

 

 

 

 

 

q = 0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ sin2 q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Окончание таблицы 1.4

Вариант

Значения

 

Выражение 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

переменных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

r = 4,45;

β = ctg πs +

 

cos πt

 

Q = lg

2

 

r +

2

 

 

 

 

 

 

æ

5

 

 

s

+

4t!ö

 

s = -5,986;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctgç

 

tg

 

 

 

 

 

 

÷

 

2sin

3

πt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

2

 

3

 

 

 

t = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

14

u = 1,3419;

j = ln

3

 

 

 

 

æ u

+

p ö

 

 

 

 

 

 

S = u

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

2 2w -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

sin

 

 

 

3 arctg

 

v = -3,93;

 

 

tgç

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w = 12,5

 

 

 

 

 

è 2

 

 

 

4

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

x = 3,76;

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x4

æ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = -1,56;

x =

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W =

 

 

 

 

ç

(ln

y

)

-

 

 

ln z +

 

 

÷

-

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 0,763

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

 

 

 

 

16

α = -0,73;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1+

1- a2 e

 

 

 

 

X = ln

2

4

1+ a4

+ b

- 2 tg

4

1+ g4

 

 

 

 

β = 12,878;

y = lg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

γ = 8,51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1+ a4

- b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7Показать области на экране. Произвести отделение областей.

8Переместить формульные области в другое место документа. Скопиро- вать текстовую область в другое место документа.

9Выровнять формульные области по горизонтали, по вертикали.

10Создать второй документ. Скопировать формульную область из первого документа во второй.

11Расположить окна документов каскадом, горизонтально, вертикально, свернуть, восстановить.

12Подтвердить практически различие между локальным и глобальным оп- ределением переменных. Для этого определить одну или две переменные гло- бально и изменить взаимное расположение формульных областей.

13Изучить режимы вычислений в Mathcad. Для этого удалить значения в вычислительных областях, отключить автоматический режим вычислений и произвести вычисления в ручном режиме.

14Изучить возможности, предоставленные для форматирования результа- тов: установить 2, 4, 7 знаков после запятой, вывести результат в различных системах счисления.

15Установить локальный формат результата для отдельной вычислительной области: n знаков после запятой, где n − номер варианта, десятичная система счисления.

16Подготовить документ для печати: отделить и выровнять области. Про- смотреть документ перед печатью. Распечатать документ.

17Завершить работу с Mathcad, не сохраняя второй документ.

18

Контрольное задание

Задать локальную переменную x = 0,8312 и глобальную переменную y = = -0,216. Подсчитать значение выражения и отобразить его с точностью 5 зна-

 

 

sin

2

y

 

1+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

ков после запятой: Ψ =

+ ln3

1− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x + y

1−

1−

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приблизительная оценка выполнения контрольного задания:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время выполнения

 

 

 

 

Оценка

 

 

 

Менее 5 мин

 

9-10

 

 

 

5 мин

 

7-8

 

 

 

78 мин

 

5-6

 

 

 

10 мин

 

4

 

Контрольные вопросы

1Назначение системы Mathcad.

2Структура окна приложения Mathcad и его элементы.

3Отображение и состав панели математических инструментов.

4Состав и назначение пунктов главного меню Mathcad.

5Документ Mathcad. Виды областей документа и их назначение.

6Создание и особенности работы в формульной области.

7Вставка, редактирование и форматирование текстовой области.

8В чем состоит редактирование документа?

9Типы данных в MathCAD.

10Как представляются числовые константы?

11Переменная. Идентификатор. Правила записи идентификаторов.

12Как задать переменную? Локальное и глобальное определения переменной.

13Размерные переменные.

14Что такое системные переменные? Как переопределить системную переменную?

15Определяемые и вычислительные формульные области Mathcad. Назначение и от-

личие.

16 Режимы вычислений в Mathcad.

17 Форматирование результатов.

19

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

РАНЖИРОВАННЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ. ФУНКЦИИ. ГРАФИКИ

Цель работы: изучить понятие, способы задания и использования ранжиро- ванной переменной. Получить представление о встроенных функциях системы Mathcad, способах определения и применения функций пользователя. Научить- ся строить и форматировать графики функций.

Определение и использование ранжированных переменных

В Mathcad существует тип переменных, принимающих не одно, а множество значений. Такие переменные носят название ранжированных или дискретных. Ранжированная переменная переменная, которая принимает ряд значений при каждом ее использовании, причем каждое значение отличается от соседнего на постоянную величину, называемую шагом.

Ранжированная переменная общего вида определяется выражением:

Идентификатор := Значение1, Значение2 .. ЗначениеN

Здесь

Идентификатор задаваемое пользователем имя ранжированной пере- менной;

Значение1 первое значение ранжированной переменной;

Значение2 ее второе значение (первое значение плюс шаг);

ЗначениеN последнее значение ранжированной переменной.

Значение1 и Значение2 разделяются запятой, двоеточие представляет собой единый оператор, указывающий на изменение переменной в заданных пределах. Он вводится с клавиатуры клавишей «;» или выбирается с палитры математиче-

ских инструментов Matrix (кнопка

).

интервале x [−3;5] с шагом

Например, если переменная изменяется в

x = 0,3, то она задается в виде

 

 

 

 

x := −3, −2.7.. 5

 

 

Можно определить и обобщенно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a := −3

b := 5

x:= 0.3

 

 

x:= a, a +

x.. b

 

 

 

 

 

 

 

20