6 Система автоматизации научно-технических расчетов MathCAD

24

Всистеме MathCAD существуют два вида объектов: формулы и тексто-

вые блоки.

Формулы вычисляются с использованием числовых констант, переменных, функций (стандартных и определенных пользователем), а также общепринятых обозначений математических операций. Введенные в документ MathCAD формулы автоматически приводятся к стандартной научно-технической форме записи. Графики, которые автоматически строятся на основе результатов расчетов, так-

же рассматриваются как формулы.

Входе расчетов формулы обрабатываются последовательно, слева направо и сверху вниз.

Втекстовых блоках размещаются комментарии, описания и иллюстрации, которые игнорируются при проведении расчетов.

Ввод информации осуществляется в месте расположения курсора. Система MathCAD использует три вида курсоров. Если ни один объект не выбран, исполь-

зуется крестообразный курсор, определяющий место создания следующего

объекта. При вводе формул используется уголковый курсор , указывающий текущий элемент выражения. При вводе данных в текстовый блок применяется

текстовый курсор в виде вертикальной черты .

6.2 Ввод формул

Формула в MathCAD очень похожа на оператор присвоения в языке Pascal: <Имя > := <выражение>

где:

zИмя – имя переменной, значение которой изменяется в результате выполнения оператора присваивания;

z: = - символ присваивания.

zВыражение - выражение, значение которого присваивается переменной, имя которой указано слева от символа оператора присваивания.

Имя в MathCAD может состоять из латинских, русских, греческих и других букв и цифр, знаков подчеркивания (_), штриха (`), символа процента (%), знака бесконечности.

Имена переменных и функций не могут начинаться с цифры, знака подчеркивания, штриха, символа процента (%), не могут включать в себя пробелы. Символ бесконечности может быть только первым символом в имени.

ВНИМАНИЕ! MathCAD воспринимает заглавные и строчные буквы как различ-

ные идентификаторы, то же касается букв, изображенных различными шрифтами – это разные имена!

MathCAD не делает различий между именами переменных и функций. Если определить вначале функцию f(x), а затем переменную f, окажется невозможным использовать f(x) в последующих расчетах где-либо ниже определения f.

Некоторые имена уже используются MathCAD для встроенных констант,

единиц измерения, функций. Имена можно переопределить, но имейте в виду, что

8 Большинство численных методов, запрограммированных в MathCAD, реа-

лизовано в виде встроенных функций.

25

Evaluation (Вычисление) Calculus (Мат. Анализ) Greek (Греческий алфавит)

это уничтожит их встроенные значения и этими константами, функциями пользоваться будет нельзя.

Элементы формул можно вводить с клавиатуры или с помощью специальных панелей управления. Панели управления открывают с помощью меню View (Вид) или кнопками панели управления Math (Математика) (рис.6.2).

Рисунок 6.2 - Панель управления Math (Математика)

Оператор присвоения (:=) для первого раза выберите с математической панели Calculator (Калькулятор) (рис. 6.3). При наведении стрелки указателя мыши

Для ввода чисел, знаков типичных математических операций и наиболее часто употребляемых стандартных функций

на какую-либо кнопку появляется всплывающая подсказка с названием оператора, вызываемого при нажатии этой кнопки, и указанием клавиши или сочетания клавиш, нажатие которых вызывает то же действие, что и нажатие кнопки. В дальнейшем знак присвоения целесообразно набирать с клавиатуры, нажав клавишу <двоеточие> (в верхнем регистре). Запоминайте горячие клавиши.

Математическое выражение набирается частично с клавиатуры, частично путем вставки шаблонов операций с математической панели.

Переменную, которой присвоено значение, можно использовать далее в в вычисляемых выражениях. Чтобы узнать значение переменной (или выражения), следует использовать оператор вычисления - нажмите клавишу (=) - появится численный результат.

Пример набора и вычисления выражений показан на рис. 6.4.

Рисунок 6.3 - Математическая панель Calculator (Калькулятор) Рисунок 6.4 - Построение математических выражений

Попробуйте набрать - у вас получилось . Для правильной за-

писи надо нажать клавишу <пробел>, чтобы уголок курсора охватывал нужную

26

часть выражения (в нашем случае x+y). Другой способ - взять в скобки выражение (x+y). В некоторых случаях это просто необходимо.

Здесь вы сталкиваетесь с захватом так называемого цепкого оператора (рис. 6.5). Цепкие операторы - это возведение в степень, извлечение корня, знаменатель дроби. Чтобы вырваться из объятий цепкого оператора, надо выделить клавишей <пробел> или клавишей со стрелкой нужную часть выражения, тогда следующая вводимая операция будет относиться ко всему выделенному выражению.

Рисунок 6.5 - Цепкие операторы в Mathcad

На первых порах цепкие операторы раздражают. Вы начинаете печатать быстрее и не всегда вспоминаете о выделении нужной части выражения. В результате вместо, например x2 + y, появляется на экране x2 + y . Поупражняйтесь во введении выражений и получении их результатов. (Для возведения числа в степень воспользуйтесь клавишей (< ^>).

6.3 Редактирование объектов Mathcad

Редактирование введенных выражений в MathCAD производится обычным для всех Windows-приложений способом.

Уголок курсора перемещается по экрану клавишами со стрелками или щелчком левой кнопки мыши в нужном месте экрана.

Для выделения уголком курсора одного символа надо установить синий уголок курсора, так чтобы он охватывал нужный символ слева или справа.

Для расширения выделения на часть выражения или все выражение целиком следует использовать клавиши со стрелками или клавишу «пробел». Для выхода из цепкого оператора предпочтительно пользоваться клавишей <пробел>. Уголок курсора должен охватывать все выражение или всю его часть, над которой надо выполнить какие-либо действия.

Для выделения черным цветом части выражения или всего выражения надо щелкнуть мышью в начале или в конце выделяемой части выражения, затем

нажать левую кнопку мыши и переместить курсор до другого края выделяемого

выражения при нажатой левой кнопке мыши. Можно использовать и сочетание клавиш Shift + ← или Shift + →. Выделение черным цветом в MathCAD используется для вырезания или копирования части выражения, изменения шрифта, а

также для выполнения символьных вычислений части выражения.

Для выделения всего объекта или группы объектов (любых математи-

ческих, текстовых или графических) надо при нажатой левой кнопке мыши пере-

черкнуть курсором или обвести пунктирной рамкой объект или группу объектов.

Один объект при этом будет выделен синим уголком курсора, а группа объектов

обведена пунктирной рамкой.