- •Основы работы
- •В математическом пакете Mathcad
- •Методические рекомендации
- •Для проведения лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1 Знакомство с Mathcad
- •Документы и окна
- •Типы данных
- •Построение выражений
- •Некоторые приемы редактирования выражений
- •Ввод текста
- •Форматирование выражений и результатов
- •Защита вычислений
- •Лабораторная работа № 2 Переменные и функции Определение переменных и функций
- •Определение дискретной переменной
- •Глобальные определения переменных и функций
- •Вычисления с использованием единиц измерения
- •Контрольная работа №1
- •Лабораторная работа № 3. Массивы
- •Создание массива командой Вставка матрицы
- •Определение переменных как массивов
- •Доступ к элементам массива
- •Изменение размера матрицы
- •Создание массива путем определения его элементов
- •Создание матрицы с помощью дискретных аргументов
- •Векторные и матричные операторы
- •Векторные и матричные функции
- •Задание 5. Выполните вычисления с массивами:
- •Контрольная работа №2
- •Лабораторная работа № 4 Графика в Mathcad Двухмерные графики Графики в декартовой системе координат
- •Форматирование двухмерных графиков
- •Трассировка и масштабирование
- •Графики в полярной системе координат
- •Трехмерные графики
- •Применение Мастера построения трехмерных графиков
- •Специальная графика
- •Создание и запуск анимационных клипов
- •Контрольная работа №3
- •Лабораторная работа № 5 Создание программ
- •Условный оператор
- •Цикл while
- •Оператор break
- •Цикл for
- •Пример 8. Составить функцию для суммирования целых чисел от 1 до n.
- •Подпрограммы
- •Задание 26. Составить функцию для вычисления суммы факториалов, оформив в виде подпрограммы нахождение факториала числа.
- •Задание 29. Найти все простые числа на заданном отрезке.
- •Контрольная работа №4
- •Лабораторная работа № 6 Решение уравнений Решение уравнения с одним неизвестным
- •Решение уравнений с параметром
- •Нахождение корней полинома
- •Системы уравнений
- •Матричный способ решения систем уравнений
- •Приближенные решения
- •Символьное решение уравнений
- •Контрольная работа №5
- •Лабораторная работа № 7 Символьная математика
- •Упрощение выражения
- •Разложение выражений
- •Разложение выражения на множители
- •Приведение подобных слагаемых
- •Разложение на элементарные дроби
- •Разложение в ряд Тейлора
- •Вычисление сумм и произведений
- •Вычисление производных
- •Вычисление определенного интеграла
- •Неопределенные интегралы
- •Пределы
- •Подстановка переменной
- •Отображение результатов символьных вычислений
- •Контрольная работа №6
- •Список литературы
- •Содержание
- •Тетюшева Светлана Геннадьевна
Документы и окна
Новый документ создается автоматически при запуске Mathcad. Каждый документ представляет собой независимую серию математических расчетов и сохраняется в отдельном файле.
Перемещение окна документа и изменение его размеров осуществляется аналогично редактору Microsoft Word. Одновременно могут быть открытыми до восьми окон документов, что и позволяет быстро переходить из одного документа в другой щелчком мыши в документе назначения. Если нужный документ скрыт на экране другими документами, то перейти в него можно с помощью меню Окно (Window). Чтобы открыть окно нового документа, нужно выбрать из меню Файл (File) команду Создать (New). Чтобы открыть окно ранее созданного документа, нужно в меню Файл (File) выбрать Открыть (Open). Сохранение рабочего документа аналогично редактору Microsoft Word.
Типы данных
Перечислим основные типы данных Mathcad:
числа (в том числе действительные, комплексные, а также встроенные константы) – Mathcad хранит все числа в формате двойной точности с плавающей точкой (не разделяя их на целые, булевы и т.д.);
строки – любой текст, заключенный в кавычки;
массивы (в том числе дискретные переменные, векторы и матрицы) – упорядоченные последовательности чисел и строк.
Mathcad может оперировать числами, заданными в десятичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления. При этом одно математическое выражение может содержать любые типы чисел в произвольных сочетаниях.
Десятичные числа могут быть целыми, вещественными, комплексными. Для разделения целой и дробной части в вещественных числах используется точка. Допускается экспоненциальная форма записи числа в виде произведения мантиссы на целую степень числа 10. Например, 13.7·106.
Комплексное число является суммой действительного и мнимого числа, получающегося путем умножения любого действительного числа на мнимую единицу i. По определению полагается i2=-1. Комплексные числа Mathcad воспринимает в виде a+bi, где a и b - целые или вещественные числа, а символ i обозначает мнимую часть числа.
Восьмеричные числа могут быть только целыми, не превышающими значения 231 . Для записи чисел используются восьмеричные цифры 0, 1, ..., 7. В конце числа должна быть записана строчная латинская буква «о». Например, восьмеричное число 123 должно быть записано как 123o.
Шестнадцатеричные числа могут быть только целыми, не превышающими значения 231. Для записи чисел используются шестнадцатеричные цифры 0, 1, ..., 9, A, B, C, D, E, F. В конце числа должна быть записана строчная латинская буква «h». Если число начинается с «буквы», ей должен предшествовать незначащий ноль. Например, шестнадцатеричное число 1F3 должно быть записано как 1F3h, а шестнадцатеричное число AB133 - как 0AB133h.
Размерные значения — числа, связанные с одной из размерностей: массой, длиной, временем, зарядом и температурой. Mathcad использует их, чтобы следить за соблюдением размерностей и преобразованиями единиц.
Встроенные константы. Некоторые имена в Mathcad зарезервированы под системные переменные, которые называются встроенными константами. Встроенные константы делятся на два типа: математические, хранящие значения некоторых общеупотребительных специальных математических символов, и системные, определяющие работу большинства численных алгоритмов, реализованных в Mathcad.
Математические константы:
- символ бесконечности (вводится клавишами <Ctrl>+<Shift>+<z>);
е - основание натурального логарифма (клавиша <е>);
π - число "пи" (вводится клавишами <Ctrl>+<Shift>+<p>);
i - мнимая единица (вводится клавишами <1>, <i>);
% - символ процента, эквивалентный 0,01 (клавиша <%>).
Системные переменные:
TOL - точность численных методов (по умолчанию 103);
ORIGIN - номер начального индекса в массивах и строковых переменных (по умолчанию 0).
Значения встроенных констант определены сразу после запуска программы Mathcad, но при необходимости их можно переопределять.
Строковые переменные. Значением переменной или функции может быть не только число, но и строка, состоящая из любой последовательности символов, заключенной в кавычки. Например, s:=”Hello!”. Для работы со строками в Mathcad имеется несколько встроенных функций.