![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
МЕТОДИЧКА ПО MAPLE и MATHCAD
.pdf![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC151x1.jpg)
151
График Contour Plot
Что бы получить данный результат были активизированы позиции:
На вкладке Appearance позиции Fill Cotours, Contour Lines, Solid Color.
На вкладке Special позиции Fill, Draw Lines, Auto Contour, Numbered
График Data Points
Что бы получить данный результат были активизированы позиции:
На вкладке Appearance позиции No Lines, Draw Points, Symbol dots, Size 1, Colormap
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC152x1.jpg)
152
Что бы получить данный результат были активизированы позиции на вкладке Appearance: Fill Arrows, Solid Color, Wire Arrows, Solid
Color
Что бы получить данный результат были активизированы позиции:
На вкладке Appearance позиции Fill Bars, Colormap, No Lines
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC153x1.jpg)
153
На вкладке Special позиция Matrix
Что бы получить данный результат были активизированы позиции: На вкладке Appearance были активизированы следующие пози-
ции Fill Patches, Colormap, Wire Patches, Colormap
Построение графика функции двух переменных заданной дискретными значениями функции и аргументов.
Построение графика в этом случае отличается от выше рассмотренного только тем, что вместо функции f(x,y) используются ее дискретные значения, заданные в узлах координатной сетки Ui,j:=f(i h,j h) Пример построения графика функции двух дискретных аргументов Создаем дискретный массив значений функции в узлах координатной сетки
a:=0, b:=60
n:=60, i:=1..n, j:=1..n hx:=1,hy:=1
|
|
|
b a |
2 |
|
2 |
|
||
f (x, y): exp 0.1 |
|
b a |
|
||||||
x |
|
|
y |
|
|
||||
2 |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos 0.1
|
|
b a |
2 |
|
2 |
|
||
|
|
b a |
|
|||||
|
x |
|
|
y |
|
|
||
2 |
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ui, j : f (i hx, j hy )
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC154x1.jpg)
154
В заготовке графика в точке маркера вводим имя массива в данном случае это U
Запись и считывание данных в MathCad
Структурированный файл данных можно создать в Mathcad с использованием функции WRITEPRM("file"):=A, где A - сохраняемые в файле матрица или вектор.
Для считывания структурированного файла данных (данных записанных в файл в виде таблицы или столбца) применяется функция
READPRN("file"),
Пример
Запись матрицы А на диск D: в файл my_Matr.dat WRITEPRN("D:\my_Matr.dat"):=A
Считывание с диска матрицы D: матрицы и присваивание ее значений матрице С
C:=READPRN("D:\my_Matr.dat")
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC155x1.jpg)
155
Приложение 1 Примеры программ на языке Mathcad
Разложение симметричной положительно определенной матрицы метод Холецкого (метод корня квадратного)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cholesky(C) |
l1 1 C1 1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
n cols(C) |
|
|
|
|
|
||||||
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
while i n |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
i i 1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
for j 1 n |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
lj 1 |
|
Cj 1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
2 |
|||||
|
|
li i |
|
|
li k |
2 |
||||||
|
|
Ci i |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
k 1 |
|
||||||
|
|
for j i n |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Cj i |
li k lj k |
||||||
|
|
lj i |
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
li i |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
156
Разложение квадратной невырожденной матрицы на две треугольных (экономичный метод Гаусса, LU - разложение)
Gauss(A) |
L1 1 |
1 |
|
|
|||||||
|
n rows(A) |
|
|
||||||||
|
U1 1 A1 1 |
|
|
||||||||
|
for |
j 2 n |
|
|
|||||||
|
|
|
|
U1 j A1 j |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Lj 1 |
Aj 1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
U1 1 |
|
|
|||||
|
for |
i 2 n |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ui i Ai i |
Li k Uk i |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
for j i n |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ui j Ai j |
Li k Uk j |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Aj i |
Uk i Lj k |
||
|
|
|
|
|
|
Lj i |
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Ui i |
||||
|
S augment(U L) |
|
|||||||||
|
M S |
|
|
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC157x1.jpg)
157
Разложение прямоугольной матрицы An,m,n m в произведение ор-
тонормированной и треугольной (QR - разложение)
Qr(A) |
R 1 |
A 1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
m cols(A) |
|
|
|
|
|
||||||
|
n rows(A) |
|
|
|
|
|
||||||
|
for i 1 m |
|
|
|
|
|
||||||
|
ti i 1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
j 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
while j m |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
for |
i 1 j 1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ti j |
|
A j |
R i |
|
||||||
|
|
R i |
|
R i |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
c 0 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
||
|
|
R j |
|
A j |
|
ti j R i |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
||
|
|
j j 1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
for i 1 m |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
C |
|
R i |
R i |
|
||||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R i |
|
|
|
|
||
|
|
R |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ci |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t i |
|
t i |
|
Ci |
||||||
|
S stack(R t) |
|
|
|
|
|
||||||
|
U S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
158
Обращение невырожденной квадратной матрицы методом Гаусса Подпрограмма для решения треугольной системы
TRS(Y T n) |
|
j 1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
bn |
Yn |
|
|
|
||||
|
|
|
|
Tn n |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
while |
|
j n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Yn j Tn j n i bn i |
|||
|
|
|
|
|
bn j |
|
i 0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Tn j n j |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
j j 1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
a b |
|
|
|
|||||
Программа обращения матрицы |
|
|
||||||||||
InvG(A) |
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
n cols(A) |
|
|
|
|||||||
|
|
N qr(A) |
|
|
|
|||||||
|
|
B submatrix(N 1 n 1 n) |
||||||||||
|
|
T submatrix(N 1 n n |
1 2 n) |
|||||||||
|
|
I identity(n) |
|
|
|
|||||||
|
|
W BT I |
|
|
|
|||||||
|
|
while j n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
j |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
o |
|
TRS |
W |
T n |
|||||
|
|
|
j j 1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
|
|
detA Tk k |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
||||
|
|
I1 1 detA |
|
|
|
|||||||
|
|
o n 1 |
I 1 |
|
|
|
||||||
|
|
I o |
|
|
|
|
|
|
|
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC159x1.jpg)
159
Обращение квадратной не вырожденной матрицы методом оконтуривания
InvO(A) |
j 2 |
||||
|
n cols(A) |
||||
|
iA submatrix(A j 1 j 1 j 1 j 1)( 1) |
||||
|
while j n |
||||
|
I identity(j 1) |
||||
|
u submatrix(A 1 j 1 j j) |
||||
|
v submatrix(A j j 1 j 1) |
||||
|
bet submatrix(A j j j j) v iA u |
||||
|
a iA |
iA u v iA |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
bet |
|
|
|
|
|
|
|
|
iA u
b I
bet
v iA
c |
|
|
|
|
|
I |
|
|
bet |
|
|||
|
|
|
|
|
||
d |
1 |
|
identity(1) |
|||
|
|
|
|
|||
|
bet |
|
||||
|
|
|
|
R stack(a c)
U stack(b d)
iA augment(R U) j j 1
S iA
![](/html/2706/112/html_RS1NrqcNx2.qwQx/htmlconvd-R_zPOC160x1.jpg)
160
Вычисление собственных чисел и собственных векторов симметричной матрицы
Eig(A) |
n cols(A) |
|
|
|
|||||||||
|
1 10 16 |
|
|
|
|||||||||
|
for i 1 n |
|
|
|
|||||||||
|
yi if(i |
|
|
|
1 1 0) |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
U A |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
s 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
while j n |
|
|
|
|||||||||
|
|
Y 1 |
|
y |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 |
|
|
|
||||||||
|
|
1 0 |
|
|
|
||||||||
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
while |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Y k 1 |
U Y k |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 if |
k 1 |
Y |
||||||
|
|
|
|
|
Y |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
k 1 |
|
|
k 1 |
||||
|
|
|
|
|
if Y |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 k |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
k k 1 |
|
|
|
|||||
|
|
j k |
|
|
|
||||||||
|
|
V j |
|
Y k |
|
|
|||||||
|
|
U U j V j |
V j |
||||||||||
|
|
j j 1 |
|
|
|
||||||||
|
|
s 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
w augment V |
|
|
||||||||||
|
W w |
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
Y |
k 1 |
k 1 |
|
|
Y |
|
|
||
|
0 |
|
|
|
0 |
|
Y |
k 1 |
k |
||
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
Y k 1 |
0 |
|
|
Y |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||
Y |
k 1 |
k 1 |
|
|||||
|
|
|
Y |
|
|
|
|
T