МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА
Ермоленко М.В.
В веден ие в сис тему Mat hCAD
Методическое пособие для студентов специальностей 050723 «Техническая физика» и 050717 «Теплоэнергетика»
Семей 2008
Ермоленко М.В. Введение в систему MathCAD |
©Кафедра технической физики, 2008 |
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Ермоленко М.В. В в е д е н и е в с и с т е м у M a t h C A D – Методическое пособие для студентов специальностей, 050723 «Техническая физика», 050717 «Теплоэнергетика» – Семипалатинск, СГУ им Шакарима. 2008. – 42 с.
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Техническая физика»
Семипалатинского государственного университета имени Шакарима
Протокол № ______ от «_____» _____________ 200_ г.
2.2 На заседании методического бюро инженерно-технологического -фа культета Семипалатинского государственного университета имени Шакарима
Протокол № ______ от «_____» _____________ 200_ г.
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета Семипалатинского государственного университета имени Шакарима
Протокол № ______ от «_____» _____________ 200_ г.
ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
2
Ермоленко М.В. Введение в систему MathCAD |
©Кафедра технической физики, 2008 |
||
|
Содержание |
|
|
Введение ......................................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
||
1 Основы работы с MathCAD .................................................................................. |
|
5 |
|
1.1 |
Математические выражения .............................................................................. |
|
5 |
1.2 |
Текстовые фрагменты ........................................................................................ |
|
8 |
1.3 |
Графические области ......................................................................................... |
|
8 |
Задания для усвоения темы 1 ................................................................................ |
|
11 |
|
2 Решение уравнений средствами MathCAD........................................................ |
|
17 |
|
2.1 |
Численное решение нелинейного уравнения.................................................. |
17 |
|
2.2 |
Нахождение корней полинома ........................................................................ |
|
19 |
2.3 |
Решение систем уравнений.............................................................................. |
|
20 |
2.4 |
Решение матричных уравнений....................................................................... |
|
22 |
2.5 |
Символьное решение уравнений ..................................................................... |
|
24 |
Задания для усвоения темы 2 ................................................................................ |
|
25 |
|
3 Символьные вычисления .................................................................................... |
|
29 |
|
3.1 |
Выделение выражений для символьных вычислений.................................... |
29 |
|
3.2 |
Символьные операции ..................................................................................... |
|
29 |
3.2.1 Операции с выделенными выражениями..................................................... |
29 |
||
3.2.2 Операции с выделенными переменными..................................................... |
30 |
||
3.2.3 Операции с выделенными матрицами.......................................................... |
|
31 |
|
3.3 |
Стиль представления результатов вычислений.............................................. |
31 |
|
3. 4 Примеры символьных операций в командном режиме................................. |
32 |
||
3.5 |
Операторы вычисления пределов функций .................................................... |
34 |
|
3.6 |
Задание операторов пользователя ................................................................... |
|
35 |
Задания для усвоения темы 3 ................................................................................ |
|
36 |
|
Приложение А ........................................................................................................ |
|
40 |
|
Приложение Б......................................................................................................... |
|
40 |
|
Приложение В ........................................................................................................ |
|
42 |
|
Литература.............................................................................................................. |
|
43 |
|
3
Ермоленко М.В. Введение в систему MathCAD |
©Кафедра технической физики, 2008 |
Введение
Одной из основных областей применения ПК являются математические и научно-технические расчеты. Сложные вычислительные задачи, возникающие при моделировании технических устройств и процессов, можно разбить на ряд элементарных: вычисление интегралов, решение уравнений, решение дифференциальных уравнений и т. д. Для таких задач уже разработаны методы решения, созданы математические системы, доступные для изучения студентам младших курсов втузов.
Цель пособия - научить пользоваться простейшими методами вычислений с использованием современных информационных технологий. Наиболее подходящей для этой цели является одна из самых мощных и эффективных математических систем - MathCAD, которая занимает особое место среди множе-
ства таких систем (Matlab, Maple, Mathematica и др.).
MathCAD – это мощная и в то же время простая универсальная среда для решения задач в различных отраслях науки и техники, финансов и экономики, физики и астрономии, математики и статистики… MathCAD остается единственной системой, в которой описание решения математических задач задается с помощью привычных математических формул и знаков. MathCAD позволяет выполнять как численные, так и аналитические (символьные) вычисления, имеет чрезвычайно удобный математико-ориентированный интерфейс и прекрасные средства научной графики.
Система MathCAD существует в нескольких основных вариантах:
·MathCAD Standard – идеальная система для повседневных технических вычислений. Предназначена для массовой аудитории и широкого использования в учебном процессе;
·MathCAD Professional – промышленный стандарт прикладного использования математики в технических приложениях. Ориентирована на математиков и научных работников, проводящих сложные и трудоемкие расчеты.
·MathCAD Professional Academic – пакет программ для профессиональ-
ного использования математического аппарата с электронными учебниками и ресурсами.
Данное пособие ориентировано на использование пакетаMathCAD Professional.
4