9.2. Пакет MathCad

MathСad– программное средство, среда для выполнения на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, снабженная простым в освоении и в работе графическим интерфейсом, которая предоставляет пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстом. В среде MathСad доступны более сотни операторов и логических функций, предназначенных для численного и символьного решения математических задач различной сложности.

Основные преимущества работы в среде пакета MathСad следующие: 1 Математические выражения в среде MathСad записываются в их общепринятой нотации: числитель находится сверху, а знаменатель — внизу; в интеграле пределы интегрирования также расположены на своих привычных местах. Это делает её понятной не только для компьютера, но и для пользователя. 2 В среде MathСad процесс создания программы идет параллельно с ее отладкой. Пользователь, введя в MathСad-документ новое выражение, может не только сразу подсчитать, чему оно равно при определенных значениях переменных, но и построить график или поверхность, беглый взгляд на которые может безошибочно показать, где кроется ошибка, если она была допущена при вводе формул или при создании самой математической модели. 3 В пакет MathСad интегрирован довольно мощный математический аппарат, позволяющий решать возникающие проблемы без вызова внешних процедур.

Перечень вычислительных инструментов, доступных в среде MathСad, следующий:  решение алгебраических уравнений и систем (линейных и нелинейных);  решение обыкновенных дифференциальных уравнений и систем (задача Коши и краевая задача);  решение дифференциальных уравнений в частных производных;  статистическая обработка данных (интерполяция, экстраполяция, аппроксимация и многое другое);  работа с векторами и матрицами (линейная алгебра и др.);  поиск минимумов и максимумов функциональных зависимостей.

Технология работы в MathCad

Запуск осуществляется из главного меню: Пуск►Программы► Mathsoft Apps► MathСad 2000 Professional. Появится заставка программы. Вводить и редактировать формулы в MathСad следует так, как подсказывает Вам опыт работы с любыми текстовыми редакторами, т.к. выражения вводятся и вычисляются естественным образом, как они были бы написаны на листе бумаги. Перечислим основные элементы интерфейса, характерные именно для редактора MathСad:

+курсор ввода (крестик красного цвета), который отмечает место в документе, куда можно вводить формулу или текст;

__| линии ввода – горизонтальная и вертикальная линии синего цвета, выделяющие в формуле определенную часть (выделяющая рамка);

■ местозаполнители оператора и символа. Появляются внутри незавершенных формул в местах, которые должны быть заполнены оператором (черная рамка) или символом (черный прямоугольник). Выделяющая рамка (линии ввода) перемещается в пределах формулы щелчком мыши в нужном месте, клавишами управления курсором или с помощью клавиши пробела, который расширяет выделяющую рамку влево.

Для определения функции одной переменной нужно: ввести с клавиатуры имя функции с аргументом в круглых скобках; ввести знак присваивания; ввести справа от него выражение для вычисления функции. Для построения графика функции, заданной в декартовых координатах, нужно: щелкнуть по рабочему документу ниже или правее введенной функции; нажать кнопку в панели Графики. В рабочем документе откроется окно построения графиков; ввести в помеченной позиции под осью абсцисс имя аргумента, а в позиции возле оси ординат – имя функции; щелкнуть по рабочему документу вне окна графиков. Символьный процессор MathСad умеет выполнять основные алгебраические преобразования, такие как упрощение выражений, разложение их на множители, символьное суммирование и перемножение. При работе с векторами и матрицами используются панели инструментов Арифметика и Матрицы. Векторы являются частным случаем матриц размерности N´1, поэтому для них справедливы все те операции, что и для матриц