
- •Общее описание системы MathCad
- •MathCad-документ и его структура
- •Простейшие конструкции системы MathCad
- •Переменные
- •Простейшие операторы
- •Элементарные математические встроенные функции
- •Операторы присваивания и результата
- •Ввод и редактирование выражений и равенств
- •Режимы вставки и добавления
- •Удаление операторов, имен, чисел и скобок
- •Операнды-выражения
- •Функции, определяемые пользователем
- •Условия и функция if
- •Переменные диапазона
- •Переменные-индексы
- •Оператор суммирования
- •Оператор произведения
- •Индексированные переменные и итерация
- •Функция until
- •Таблицы ввода и вывода
- •Пример табуляции функции
- •Массивы. Действия с массивами
- •Векторные и матричные операторы
- •Векторные и матричные функции
- •Форматирование числовых результатов
- •Построение графиков и диаграмм
- •Изменение размеров и характеристик изображения
- •Текстовые области
- •Использование единиц измерения
- •Файлы данных
- •Запись и чтение комплексных данных
- •Вывод документа на печать
Операнды-выражения
Если надо выполнить операцию с операндами, которые сами, в свою очередь, являются выражениями, то при вводе операнда выражение должно быть заключено в скобки. Например:
ввод |
как выглядит |
... если курсор вне области |
\(5+7*x) |
|
|
(x+y)^(2*z-6) |
|
|
Чтобы перенести второй операнд операции сложения на следующую строчку, установите курсор на место знака плюс и нажмите [Ctrl]+.
Функции, определяемые пользователем
Вид равенства для определения собственной функции.
Глобальное округление часто используемых функций.
Чтобы определить свою собственную функцию, введите равенство вида:
FuncName( аргументы ) := выражение
Здесь FuncName - имя функции,
аргументы - список элементов, разделенных запятыми.
Аргументами функций могут быть переменные или имена функций.
Например:
Задание функции |
Обращение |
f(x):= cos(x) + 2 |
f(1.8) f(cos(3)) |
|
dist(1.5,cos(4),a) (значение aдолжно быть задано перед обращением) |
diff(f1,f2,x):=f1(x)-f2(x) |
diff(cos,sin,4) |
Замечание: Все входящие в выражениепараметры, если они не являются аргументами определяемой функции, должны быть заданы перед выполнением оператора присваивания. Например,
a := 3.5
f(x) := cos(x) + 5 a
g(x,u) := a f(x) + u(x)
s := g(3,sin)
Наиболее часто используемые функции пользователя можно, глобально определив, поместить в специальные файлы, например, USERLIB.MCD, и при необходимости включать их в начало или конец текущего документа.
Условия и функция if
Простое условие.
Составные условия.
Формат функции if.
В MathCADе допустимы простые и составные условия. Простое условие имеет вид:
выраж.1 условный_оператор выраж.2
Составные условия содержат простые, соединенные знаками логического умножения ( ) и логического сложения (+). Например, условие -4<x 56можно записать следующим образом:(-4<x) (x 56), а совокупность условий-4<x 7, 12<x 34так:(x>-4) (x 7)+(x 34) (x>12).
Условие принимает значение 0, если оно ложно, и 1 в случае его истинности. Например,
x := 4 x > 7 = 0 x < 10 = 1
y := -1 (x > 7) (y < 0) = 0
(x > 7) + (y < 0) = 1
Формат функции:
if ( условие, выраж.1, выраж.2 )
Если условие истинно, то функция ifпринимает значениевыраж.1, иначе -выраж.2.
Выражения, в свою очередь, могут содержать функцию if.
Замечание: Вместо условияможно указать любое выражение, и если оно принимает значения, отличные от 0, то функцияifпринимает значениевыраж.1, иначе - значениевыраж.2.
Например: если x=0, то функцияif(x>4,cos(x),24)принимает значение 24, функцияif(x<0,tan(x),if(x>5,cos(x),x+4))- значение 4, а функцияif(x+2,5,2+x) - значение 5.
Пусть требуется найти значение функции
для x=7.
MathCAD-документ может быть составлен следующим образом:
f(x):= if(x<0,cos(x),if(x<10,x+1,tan(x)))
f(7)= 8
Замечание: Функция f(x) может быть задана и таким образом:
f(x):=(x<0) cos(x)+(x>0) (x<10) (x+1)+(x>10) tan(x).
Переменные диапазона
Переменные, принимающие серию значений из заданного диапазона.
Задание переменных диапазона.
Ввод символа диапазона.
Переменные диапазона - это переменные, которые принимают серию значений из заданного диапазона при каждом их использовании.
С помощью переменных диапазона вы можете выполнить цикл - многократно вычислить одно и то же выражение для различных значений переменной из диапазона. Результаты вычисления могут быть записаны в массив MathCAD и отображены в виде вектора (матрицы), таблицы или графика.
Переменная диапазона задается следующим образом:
имя_переменной:=выраж.1..выраж.N или
имя_переменной:=выраж.1,выраж.2..выраж.N
Здесь выраж.1 - начальное значение переменной,
выраж.2 - второе значение переменной,
выраж.N - последнее значение переменной,
разность выраж.2-выраж.1задает шаг изменения переменной. Есливыраж.2не задано (первая форма задания диапазона), то шаг принимается равным 1.
Заметим, что все входящие в выраж.1,выраж.2,выраж.Nпараметры должны быть определены до задания диапазона.
Ввод символа ".." осуществляется с помощью клавиши ";" (точка с запятой). Например, x:1.5;40.56выглядит какx:=1.5..40.56. Теперь переменнаяxбудет меняться от 1.5 с шагом 1 до тех пор, пока не превысит значение 40.56.
Пример MathCAD-документа:
x0 := -1.4 h := 0.5 xk := 5.5
x := x0,x0+h .. xk
f(x) := sin(x)
Замечание: последнее присваивание выполняется столько раз, каково значение выражения:
Целая часть