МИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра РС
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №1
по дисциплине «Информационные технологии»
Тема: MATHCAD. ЗНАКОМОСТВО СО СРЕДОЙ, СОЗДАНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ, ВЫЧИСЛЕНИЕ ВЫРАЖЕНИЙ.
Студент гр. 0182 ______________ Бронников Д.Д.
Преподаватель ______________ Маркелова М.А.
Санкт-Петербург
2021
Цель работы
Знакомство с системой математических расчетов MathCad; освоение принципов создания переменных, использования функций и встроенных констант; изучение особенностей символьных и численных вычислений; знакомство с параметрами отображения результатов; применение алгебраических преобразований, доступных в системе MathCad.
Краткие теоретические сведения
Часть 1.
MathCAD является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, от элементарной арифметики до реализации сложных численных методов. Благодаря простоте применения, наглядности математических действий, обширной библиотеке встроенных функций и численных методов, возможности символьных вычислений, а также превосходному аппарату представления результатов (графики самых разных типов, мощных средств подготовки печатных документов и Web-страниц), MathCAD стал наиболее популярным математическим приложением.
Интерфейс MathCad по своей структуре аналогичен интерфейсу других Windows-приложений (строка меню, панели инструментов, рабочая область, строка состояния).
Все математические действия выполняются при помощи девяти палитр (панелей инструментов), вызываемых, в свою очередь, из панели Мath.
II. Общие сведения о работе
Работа в MathCAD производится в рабочем документе, который называется WorkSheet (рабочий лист). При создании нового документа он чист и автоматически разбит на несколько страниц (тонкие вертикальные и горизонтальные линии).
III. Сохранение результатов работы
Все данные (регионы), находящиеся в рабочем документе сохраняются во внутреннем формате MathCad традиционным для Windows образом. Рас-ширение MathCad-файла – *.mcd. В последних версиях MathCad появились xml-формат (*.xmcd) и сжатый xml (*.xmcdz). Использование XML-формата облегчает дальнейшую работу с файлом, так как файл формата *.xmcd можно открыть с помощью любого текстового редактора или с помощью Windows Explorer.
Часть 2
IV. Создание переменных
Переменная — это именованный объект данных. Используя ее имя, можно обращаться к соответствующему объекту из любого участка документа, расположенного ниже или правее выражения задания переменной. Переменные помогают делать расчеты более простыми, понятными и компактными.
Новое значение переменной возможно задать как в виде числа (вещественного или комплексного), так и в виде математического выражения, содержащего другие переменные (находящиеся левее и выше вновь создаваемой) и функции, а также в виде строкового выражения; в последнем случае будет создана переменная не численного, а строкового типа.
V. Встроенные константы
Наиболее распространенные математические константы в Mathcad являются предопределенными и отображаются своими традиционными символами. Всего в Mathcad имеется шесть встроенных математических констант:
– число «Пи».
е – основание натурального логарифма. Вводится клавишей соответствующей буквы латинского алфавита.
i (или j) – мнимая единица; вводится последовательным нажатием клавиш 1 и i (или 1 и j). Если просто ввести символ "i", то Mathcad интерпретирует его как переменную i.
– символ бесконечности; в численных расчетах принимается равным числу 10307(машинной бесконечности). Вводится сочетанием клавиш Ctrl + Shift + Z.
% – символ процента. В вычислениях принимается равным 0.01.
NaN – «нe число»; используется, если при импорте внешних данных некоторое значение не может быть преобразовано в корректное число.
Восприятие математических констант системой очень сильно зависит от используемого типа вычислений. При численных расчетах они воспринимаются как числа. При символьных же вычислениях происходит анализ непосредственно математического значения введенного выражения, содержащего константы. Особо следует отметить способность Mathcad использовать математические константы в результатах аналитических вычислений, что значительно повышает их корректность по сравнению с ответами численных алгоритмов.