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

Язык математического моделирования Mathcad

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
30.11.2025
Размер:
1.02 Mб
Скачать

число в экспоненциальной форме. Так, если это значение задать равным 2, то число 887.55 будет выведено в экспоненциальной форме 8.8755х102. Результат вычислений можно всегда выводить в экспоненциальной форме установкой типа формата “Научные”.

Перемещение объектов в документе: подведите мышку к требуемому объекту; этот объект будет выделен черной рамкой; перемещая мышку добейтесь появления указателя в виде кисти руки; нажмите левую кнопку мышки и переместите объект в другое место.

Редактирование формул

При наборе формул возможно появление ошибок набора.

Кнопка на стандартной панели инструментов позволяет отменить последнее действие, выполненное при редактировании, т.е. вернуться к тексту, набранному ранее.

Пример редактирования операнда выражения приведен ниже (в примере показана замена операнда 26 на число 13):

Изменение операций выражения производится в зависимости от того, унарная операция или бинарная.

Пример изменения унарной операции приведен ниже (в примере изменена операция квадратного корня на операцию

Sin):

13

Пример изменения бинарной операции приведен ниже (в примере операция умножения изменена на операцию деления):

Пример вставки бинарной операции приведен ниже (в примере осуществлена вставка операции деления):

14

Если мы попытаемся, как в предыдущем примере, вставить операцию вычитания, то потерпим неудачу, так как эту операцию Mathcad воспринимает как знак перед выражением:

Избежать этого очень просто:

Очень часто приходится заключать часть выражения в скобки, например для изменения порядка вычислений. Это осуществляется следующим образом:

15

При необходимости в уже сформированное выражение можно вставить часть повторяющегося выражения:

С помощью клавиши на стандартной панели инструментов копируем выделенное выражение в буфер. Устанавливаем курсор ввода на операнд выражения и по

клавише вставляем скопированное выражение:

 

 

 

Индивидуальные задания

Вычислить выражения:

 

 

 

 

 

1.

 

tg2

3.5 4sin3 2.12 1 5

2 cos 1.8

 

 

1.63 e 0.52 6.3

 

2.

e 0.8

2 cos 1.3

1.6 1 3

 

1.63 7

 

 

 

 

cos3 0.8 2sin

 

3 1.6 2.12

16

3.

1.53

 

sin2

0.5 cos2 0.6

tg3 0.82

4.32

 

2

 

 

0.92 1

 

 

 

 

 

 

e 0.3

 

 

 

4.e 0.82 sin3 0.6 4.3 e 0.62 5tg2 3.1 2sin3 1.4

5.

 

 

sin3 0.8 cos3 0.6

 

3 tg2 3.1

 

3.12

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

sin2 0.52

 

 

 

8.5

 

 

 

 

 

e 0.92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8

4.1

 

 

 

 

 

6.

sin3 1.3

tg2 1 sin3 0.8 sin2 1.1

 

 

0.82

1

 

 

 

e 0.3 1.2

2

2sin3

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

4e 0.2 5sin3 0.8 1.5 2

4.3

3sin 0.4

 

4e0.3 3 2sin3

 

 

 

 

 

 

 

0.2 1.4 4.8

 

 

 

 

 

 

8.

 

3 1.33 tg2 0.5 2e 1.22 3sin 0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1sin4 1.2

 

 

 

2sin2 0.33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

 

0.62 1

 

3 sin2

0.5 2 cos3 1.5 1.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1.32 1.22

 

 

 

 

 

2e 0.42 3tg2 0.8

 

 

 

 

 

 

10.2 cos2 1 sin 0.3 sin 0.9 cos2 1.3 e0.33 2e 1.32 43 4.5 0.82 0.3 2sin2 0.1

17

Ответы:

1. Ответ: – 0,156; 2. Ответ: 37,1059; 3. Ответ: 1,42052; 4. Ответ: 3,30209; 5. Ответ: 2,0780203; 6. Ответ:8,874028; 7. Ответ: 1,380985; 8. Ответ: 0,772513 9. Ответ:1,265437; 10.

Ответ: – 0,966429.

Лабораторная работа № 2. Переменные и выражения с переменными

Цель работы: изучить правила записи выражений с использованием переменных, локальное и глобальное присваивание.

Краткие теоретические сведения

Очень часто приходится выполнять выражения или цепочки выражений с использованием переменных. Переменная в MathCad – это идентификатор, которому присваивается числовое значение и который используется в выражениях. Идентификатор – это набор букв и цифр, первым из которых должна быть буква; буквы могут быть латинскими или греческими с соответствующей панели; малые и большие буквы различаются; в качестве цифры может использоваться символ подчеркивания _. Имеется возможность определения идентификаторов с нижним индексом. Для этого перед указанием нижнего индекса необходимо нажать клавишу [·] и затем набрать индекс, например Ψmin. Идентификатор с индексом по внешнему виду практически не отличается от элемента одномерного массива. Чисто визуально идентификатор с индексом отличается немного большим удалением индекса вправо в сравнении с элементом массива.

При выполнении цепочки выражений последовательность вычислений в документе определяется слева-направо и сверхувниз.

Чтобы цепочка выражений была вычислена, необходимо всем переменным из выражений присвоить числовые значения. Присваивания бывают двух видов: локальные и глобальные. Локальное присваивание осуществляется нажатием символа := на панели Калькулятор. Присвоенное значение в документе

18

начинает действовать с момента его записи (слева-напрво и сверху-вниз).

Глобальное присваивание действует в пределах всего документа независимо от места его определения. Глобальное присваивание определяется символом ≡ с панели Оценка. Ниже приведен пример цепочки выражений с использованием локального (для х) и глобального (для а) присваивания:

Конструирование выражений осуществляется аналогично константным выражениям. Промежуточные присваивания переменным осуществляются, как это видно, символом :=, окончательные ответы выражений определяются нажатием клавиши [=] на клавиатуре.

В качестве элементов выражения могут использоваться функции определенных интегралов, сумм и произведений с панели Исчисление. Для этого достаточно щелкнуть мышкой по соответствующей функции, чтобы ее трафаретка была перенесена на место курсора. Далее, на место метки ■ поместить соответствующие значения. Пример выражения с использованием функций панели Исчисление приведен ниже:

Среди набора стандартных функций обратим внимание на необычную функцию If, которая используется для присваивания числового значения по условию. Синтаксис функции If:

19

If(условие, значение при выполнении условия, значение при невыполнении условия)

Пример использования функции If приведен ниже:

 

 

 

 

Индивидуальные задания

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos3 x sin3 x y2 3 x2

 

y 1

 

 

e y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e y x 4 cos x2

4 y3 a3

 

 

 

 

 

 

 

 

где : y e x ex

x2 1 4.3 a2

 

 

 

при : x 0.5,

a 1.3

 

 

 

 

x – локальная переменная,

 

 

 

 

а – глобальная переменная

 

 

 

 

2.

 

tg3 x y

 

 

 

3 4sin2 x a

 

 

 

sin x3

 

 

x y

 

 

4.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos y2

2e x 3e y a2

 

 

 

 

где : y sin2

x cos2 x 1

 

 

 

 

при : x 0.6,

a 2.1

 

 

 

 

x – локальная переменная, а – глобальная переменная

20

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2

 

 

cos x

 

 

2tg3 x2 3sin2 x y

 

 

 

sin x2

 

 

 

 

 

cos y

 

 

e a a2

 

 

x y a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

4sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

где : y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos a

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 1.1,

 

a 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

x – локальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

а – глобальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5y

sin3 x 2 cos2 y3 4

x2 y2

4e x ay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 y2 5cos2 x y a2

 

 

 

 

e-x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где : y

 

 

 

 

2 cos2 x 7x

 

 

 

 

 

 

 

 

e

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 1.2,

 

a 0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

x – глобальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

а – локальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 a2 1 x 1

 

2e x y cos2 x 7tg2a

 

sin3 ax cos3

y

 

 

x y a

 

3

cos3 x a

 

 

 

 

где : y 2.5 sin x 1.3

 

x a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 0.5,

 

a 1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

x – локальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

а – глобальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

21

6.

 

 

 

x a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e sin x 4 cos3

x2 y2

 

 

tg3a

 

 

 

x y

 

2sin2 xy 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где : y 8.1e x a cos3 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 0.6,

a 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x – глобальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – локальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x cos3 ay 3 x2 y2

 

 

e xy cos3 x2

 

4a tg3 x 5axy

x2 y2 a3

 

4a

 

 

 

где : y 3.2ax2 cos3 x a

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 0.4,

a 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x – глобальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – локальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2axy 3cos3

x 4a cos x3

 

 

ax

 

 

 

4sin3 xa 33

ax yx3 3

1

 

x y

 

 

 

 

 

 

 

 

где : 0.5 ax sin4 x2 1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при : x 0.8,

a 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x – локальная переменная,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – глобальная переменная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22