- •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
Определение дискретной переменной
Mathcad может выполнять повторяющиеся вычисления так же легко, как вычисления отдельных выражений. С этой целью Mathcad использует специальный тип переменных - дискретные переменные. Переменная дискретного типа принимает диапазон значений, например, все целые числа от 0 до 10.
Общий вид переменной дискретного типа:
имя_переменной := нач_зн [, нач_зн + шаг] . . кон_зн,
где нач_зн – начальное значение переменной, кон_зн - конечное значение переменной. Необязательный параметр шаг задает приращение и по умолчанию равен 1. Двоеточие ".." вводится клавишей <;> (точка с запятой).
Определение дискретной переменной:
1. Введите имя переменной, символ ":" (будет преобразован в ":=") и начальное значение.
2. При необходимости через запятую введите следующее число в диапазоне (или начальное значение + шаг).
3. Наберите ";" и конечное значение.
Для того чтобы просмотреть таблицу значений дискретной переменной, следует набрать имя дискретной переменной и знак =.
ЗАДАНИЕ 3.
1. Определите дискретную переменную t, диапазоном значений которой являются однозначные нечетные натуральные числа. Для этого введите t:1,3;9. В результате получится следующее определение: b:=1,3..9.
2. Выведите значения переменной t, набрав t=
ЗАДАНИЕ 4. Введите интервал изменения аргумента x на отрезке [-2;2] с шагом h=0.1 (x:=-2,-2+0.1..2). Выведите значения переменной x.
Глобальные определения переменных и функций
Переменные и функции, определенные с помощью оператора “:=“, называются локальными. Все сказанное выше об определении и вычислении значений относится именно к локальным переменным и функциям. Наряду с локальными Mathcad позволяет работать с глобальными переменными и функциями, которые во всем подобны локальным, за исключением того, что они вычисляются прежде всех локальных определений.
Для глобального определения используется оператор “”, который вводится клавишей <~> (тильда). Если переменная или функция определена глобально, она доступна любым локальным определениям, где бы они не находились в рабочем документе относительно локального определения.
ЗАДАНИЕ 5.
1. Определите в документе следующие переменные и функции:
a:=10 b:=200 q:=aP+bP/2 c12 pc/6
2. Выведите значение переменной q.
Вычисления с использованием единиц измерения
В Mathcad числовые переменные и функции могут обладать размерностью. Сделано это для упрощения инженерных и физических расчетов, с помощью которых и создаются размерные переменные.
Чтобы создать размерную переменную, определяющую, например, силу тока в 10 А:
1. Введите выражение, присваивающее переменной I значение 10, т.е. I:=10.
2. Сразу после ввода 10 введите символ умножения “*”.
3. Находясь в области местозаполнителя, выберите команду Вставка (Insert) \ Единицы (Unit) либо нажмите кнопку с изображением мерного стакана на стандартной панели инструментов.
4. В списке Единица измерения (Unit) диалогового окна выберите нужную единицу измерения Ampere (A).
5. Нажмите кнопку ОК.
Замечание. Если вы затрудняетесь с выбором конкретной единицы измерения, но знаете, какова размерность переменной (в нашем случае это единица измерения электрического тока), то попробуйте выбрать ее в списке Размерность (Dimension) диалогового окна. Тогда в списке Единица измерения (Unit) появятся допустимые для этой величины единицы измерений, из которых выбрать нужную будет легче (рис. 7).
Рис.7. Диалоговое окно Вставка единицы измерений (Insert Unit)
Просмотреть вставку единиц измерения можно и без выхода из диалогового окна, нажимая вместо кнопки ОК кнопку Вставить (Insert).
Над размерными переменными можно производить любые корректные с точки зрения физики расчеты. Mathcad постоянно контролирует корректность таких расчетов. Например, нельзя складывать переменные разной размерности, в противном случае будет выдано сообщение об ошибке.
ЗАДАНИЕ 6. Создайте формулу для вычисления скорости движения тела.
1. Пусть переменная s – это расстояние, измеряемое в километрах. Наберите s:234*km.
2. Пусть переменная t – это время, измеряемое в часах. Наберите t:35*hr.
3. Для вычисления скорости наберите v:s/t.
4. Для просмотра результата наберите v=.