
- •Оглавление Лабораторная №1. Простые вычисления в системе MachCad
- •Текстовые фрагменты
- •Графические области
- •Решение уравнений средствами Mathcad
- •Численное решение нелинейного уравнения
- •Аргументы:
- •Рекомендации по использованию функции root
- •Нахождение корней полинома
- •Аргументы:
- •Лабораторная №2. Функции условных выражений, решение уравнений в системе MathCard
- •If (Условие, Выражение1, Выражение2)
- •Пример применения функции if
- •Примеры применения дополнительных векторных и матричных функций
- •Решение систем уравнений
- •Решение системы линейных уравнений
- •Решение системы нелинейных уравнений
- •Лабораторная №3. Решение уравнений с помощью программного модуля.
- •Вычисление функции с локального и глобального оператора присвоения
If (Условие, Выражение1, Выражение2)
Если в этой функции условие выполняется, то будет вычисляться выражение 1, в противном случае – выражение 2. Эта функция широко распространена в языках программирования. С помощью функции с элементами сравнения можно моделировать другие функции логического или описывающие импульсивные сигналы различного вида. В качестве примера задана функция m(t) имитирующая прямоугольные периодические колебания. (Рис1)
Пример применения функции if
Рис
1
В системе Mactcad есть дополнительные функции сортировки – перестановка элементов векторов и матриц:
- sort (V) – сортировка элементов вектора в порядке возрастания их значений;
- csort (M,n) – перестановка строк матриц М таким образом, чтобы отсортированным оказался n-й столбец;
- rsort (M,n) – перестановка столбцов матриц М таким образом, чтобы отсортированным оказался n-я строка.
С этими функциями часто используется функция reverse (V) – изменение порядка расположения элементов вектора на противоположный (начиная с конца) (Рис2)
Примеры применения дополнительных векторных и матричных функций
Рис 2
Решение систем уравнений
MathCAD дает возможность решать также и системы уравнений. Результатом решения системы будет численное значение искомого корня.
Для решения системы уравнений необходимо выполнить следующее:
Задать начальное приближение для всех неизвестных, входящих в систему уравнений. Mathcad решает систему с помощью итерационных методов.
Напечатать ключевое слово Given. Оно указывает Mathcad, что далее следует система уравнений.
Введите уравнения и неравенства в любом порядке. Используйте [Ctrl]= для печати символа =. Между левыми и правыми частями неравенств может стоять любой из символов <, >, ≤, и ≥.
Чтобы решить систему уравнений в символьном виде, необходимо выполнить следующее:
Напечатать ключевое слово Given.
Напечатать уравнения в любом порядке ниже слова Given. Удостоверьтесь, что для ввода знака = используется булево равенство ([Ctrl]=).
Напечатать функцию Find, соответствующую системе уравнений.
Нажать [Ctrl]. (клавиша CTRL, сопровождаемая точкой). Mathcad отобразит символьный знак равенства →.
Щелкнуть мышью на функции Find.
Рис 3
Find(var1,var2, …) значения var1, var2, …, дающие точные решения системы уравнений в блоке, объявленном директивой Given (число возвращаемых значений равно числу аргументов),который помимо решаемой системы уравнений, может содержать условия ограничения.
Given – ключевое слово, открывающее блок решения систем уравнений (в котором обычно используются функции Find, Minerr, Maximize и Minimize)
Решить систему линейных уравнений:
4x1
+x2
+ x3+3x4=25
3x1 – x2+3x3=16
2x1 – 2x2 + 3x4=– 4
x1+2x2 – x3 + 2x4=4
Матричным способом X:=A-1 B, где А- матрица, составленная из коэффициентов а11… а33, В – вектор свободных членов b1, b2, b3, X – вектор корней x1, x2, x3;
С помощью встроенной функции lsolve(А,В).
Проверить результаты решения непосредственной подстановкой полученных корней х1, х2, х3 в одно из заданных уравнений.