
- •MathCad – универсальная система математических расчетов
- •Цель работы
- •Основные теоретические сведения
- •Назначение системы MathCad
- •Рабочее место системы MathCad
- •Входной язык системы MathCad
- •Символьные вычисления
- •Работа с графикой в Mathcad
- •Оформление текстовых областей документа
- •Лабораторное задание
- •Упражнение 1. Изучение окна программы
- •Упражнение 2. Работа с математическими выражениями
- •Упражнение 3. Построение двумерного графика
- •Упражнение 4. Построение трехмерного графика поверхности
- •Упражнение 5. Аналитические вычисления
- •Упражнение 6. Решение системы линейных уравнений
- •Команды меню
- •Меню управления в левом верхнем углу окна приложения
- •Меню управления в левом верхнем углу окна документа
- •Меню File (Файл)
- •Меню Edit (Правка)
- •Ins/Del Blank Lines... (Вст/Удал чистые строки...) —
- •Меню Text (Текст)
- •Меню Math (Математика)
- •Меню Graphics (Графика)
- •Локальные меню Graphics
- •Меню Symbolic (Символика)
- •Меню Window (Окно)
- •Меню Books (Книги)
- •Меню Help (Справка)
- •Встроенные функции и ключевые слова
- •Сообщения об ошибках
- •Алфавитный указатель англоязычных сообщений об ошибках
Упражнение 5. Аналитические вычисления
Создайте документ и сохраните его в папке Студентпод именем Аналитика.mcd.
В
ведите указанные ниже выражения и для каждого их них выполните символьное вычисление (командаEvaluate Symbolically). Для правильного выполнения команды выражение должно быть выделено, т.е. охвачено синей рамкой.
И
спользуя символьную команду Simplify, упростите следующие математические выражения:
И
спользуя символьную команду Expand Expression, разложите по степеням математические выражения:
Упражнение 6. Решение системы линейных уравнений
Откройте документ Отчет_01.mcd.
Задайте в матричном виде систему двух уравнений с двумя неизвестными x1 ,x2. При этом используйте матрицуАдля задания значений коэффициентов системы, матрицуB для задания свободных членов. Найдите решение системы в виде вектораX:
Измените матрицы АиВ так, чтобы исследовать возможность решения уравнений с комплексными коэффициентами, например:
Упражнение 7. Аналитическое решение системы уравнений
В документе Отчет_01.mcdнеобходимо найти решение системы линейных уравнений в общем виде. Для этого используются ключевое словоgivenи функцияfind. После ключевого словаgivenвводятся уравнения, знак «равно» в которых вводится с панели символьных вычислений. Ознакомьтесь с нижеследующим примером и выполните аналогичное задание в документеОтчет_01.mc. Сохраните документ.
Упражнение 8. Решение нелинейных уравнений
В документе Отчет_01.mcdнеобходимо определить корень нелинейного уравнения
x+x2+x1/2=4.75 с точностью 10-3, еслиx0= 1,5.
Для этого введите функцию f(x):=x+x2+x1/2- 4,75 . далее требуемую точностьTOL:= 10-3, потом начальное значение переменной х:= 1,5.
Для решения уравнения с помощью функции rootнаберите ниже:x1:=root(f(x),x). После чего выведите на экран значениеx1, являющееся приближенным решением заданного уравнения.
Контрольные вопросы по системе MathCAD
Почему система MathCAD считается универсальной массовой математической системой? Что требуется от пользователя системы в первую очередь?
Что является отличительной чертой интегрированных математических систем MathCAD?
Из чего состоит рабочее пространство MathCAD и в чем его особенности?
Как организована работа с документами в MathCAD? Что представляет собой каждый документ?
Как пользователь управляет процессом вычислений?
Какие формы принимает курсор мыши в документе MathCAD? Назовите приемы управления формой курсора?
Перечислите приемы выделения объектов в документе. Работа с выделенными областями.
Из чего состоит алфавит входного языка системы?
Назовите типы данных MathCAD.
Как вводятся вещественные числовые константы? Как представляются комплексные константы?
Как водятся размерные константы и для чего они используются?
Что называется переменной в MathCAD? Как задать (определить) переменную в программе? Какие здесь возможны ошибки. Как получить числовое значение переменной?
Для чего используется команда Математика/Формат числа?
Пояснить различие между глобальной и локальной переменной. Как MathCAD обрабатывает документ?
Как пользоваться встроенными функциями системы? Как задать пользовательскую функцию?
Для чего предназначены ранжированные переменные в Mathcad?
Как задается ранжированная переменная?
Что такое массив и как создается массив в системе Mathcad?
Что такое файловые данные?
Перечислите системные переменные. Как изменить их значение?
Назовите правила использования шаблонов при задании оператора.
Символьные вычисления в системе Mathcad и порядок их выполнения.
Как создается декартов график?
Пояснить приемы редактирования и форматирования графика.
Как создать трехмерный график поверхности?
Как в Mathcad решить систему линейных уравнений?
Приложение 1