Порядок выполнения лабораторной работы

1. Загрузить Mathcad Start / All Programs / Mathsoft Apps / Mathcad (Пуск / Все программы / Mathsoft Apps / Mathcad).

2. Сохранить в личной папке на диске h:\(z:\zf\zfилиz:\) новый документ с именем ФИО3, лучше использовать латинские буквы. Производить сохранение регулярно в процессе работы (Ctrl + S).

3. Вставить текстовую область Insert / Text Region(Вставка/Областьтекста) и ввести в поле документа текст:

Лабораторная работа № 3

Базовые операции системы Mathcad.

Ранжированные переменные. Функции. Графики.

4. В новой текстовой области ввести фамилию, имя, отчество, учебный шифр и номер варианта.

5. Выполнить задание 3.1.

Задание 3.1.Задать указанные переменные и вычислить значения выражений 1 и 2 из таблицы 3.2 (см. пример 3.1 на стр. 91).

Таблица 3.2 − Варианты задания 3.1

Вариант	Значения переменных	Выражение 1	Выражение 2
1	x = 2,35; y = -3,83; z = 13,8
2	a = -0,48; b = 3,98; c = 3,08
3	d = -6,5; f = 0,59; g = 8

Окончание таблицы 3.2

Вариант	Значения переменных	Выражение 1	Выражение 2
4	k = 6,12; n = -0,54; m = 10,5
5	p = 1,95; q = 0,81; r = -1,1
6	s = 34,1; t = -1,02; x = 1,8
7	u = 6,04; v = 8,1; w = 0,61
8	x = 2,87; y = -3,3; z = 5,25
9	a = 1,4; b = -0,3; c = 3,09
10	d = -3,84; f = 1,651; g = 15
11	u = 1,3419; v = -3,93; w = 12,5
12	x = -0,345; p = 3,883; q = 0,8

Пример 3.1.Задать переменныеx = 2,34;y = -0,83;z = 12. Вычислить значения выражений

1) ;

2) 

при указанных значениях переменных. Установить глобальный формат вывода результатов 4 знака после запятой и локальный формат для отдельного вычислительного блока − 5 знаков после запятой.

Решение.

Отобразим панель математических инструментов последовательностью команд View / Toolbars / Math(Вид/Панели инструментов/Математика). Выведем на экран палитруCalculator(Калькулятор) (рисунок 3.3) нажатием на кнопку. Работу удобно продолжать с использованием этой палитры.

Рисунок 3.3 − Панель инструментов Calculator(Калькулятор)

Напечатаем x := в месте расположения красного крестика (визира), выбрав знак присваивания на палитреCalculator(Калькулятор). В появившийся местозаполнитель введем число 2,34, используя в качестве десятичного разделителя точку:

Аналогично зададим переменные y иz, каждую в отдельном блоке.

Ввод первого выражения начнем со знака деления с палитрыCalculator, нажатие на который вызовет появление шаблона дроби. Щелкнем левой клавишей мыши в местозаполнитель в числителе шаблона и напечатаем имя переменнойx. Для возведения в квадрат воспользуемся значкомс палитрыCalculator. Чтобы продолжить набор выражения в числителе, необходимо нажать клавишуПробел, при этом управляющий курсор переместится таким образом, что выделенным окажется выражениеx²:

Введем знак «минус». Функцию синус выберем на палитре Calculator, при этом она отобразится с круглыми скобками, в которых вводится аргумент 3y. Заметьте, что знак умножения появился автоматически.

Для ввода знаменателя щелкнем левой клавишей мыши в соответствующий местозаполнитель:

После ввода с помощью палитрыCalculatorзакончить набор выражения можно, выделив с помощью клавишиПробелвсю дробь целиком синим управляющим курсором:

При наборе выражения 2xzне забудьте напечатать знак умножения между переменнымиxиz, иначе последовательность символовxzбудет восприниматься как имя одной переменной:

Выведем значение выражения нажатием знака равенства «=».

Для изменения формата результата щелкнем левой клавишей мыши в свободном поле документа и выполним последовательность команд Format / Result (Формат/Результат). В появившемся окне форматирования на вкладкеNumber Format(Форматчисла) установим отображение четырех знаков после десятичного разделителя. Локальное форматирование результата производится аналогично для предварительно выбранной вычислительной формульной области:

Для ввода второго выражения в новом формульном блоке с палитры Calculatorпоследовательно выбираем,,и:

Печатаем единицу и знак «−». Набор квадрата косинуса в числителе и знаменателе дроби производится в следующем порядке: выбираем cosна палитреCalculator, в скобках печатаем аргумент, с помощью клавишиПробелвыделяем синим управляющим курсором косинус вместе с аргументом, только после этого нажимаем. Знаменатель набирается аналогично.

Прибавить тангенс можно, выделив введенное ранее выражение синим управляющим курсором и напечатав «+». Обратите внимание, что тангенс в системе Mathcad− этоtan.

Аргумент тангенса печатается в скобках. Сначала выбирается корень, в верхний местозаполнитель вводится степень корня, затем набирается подкоренное выражение. Для возведения тангенса в куб его выделяют курсором вместе с аргументом, выбирают с палитры Calculatorзнак, в верхний местозаполнитель вводят цифру 3.

Решение полностью выглядит следующим образом:

6. Выполнить задание 3.2.

Задание 3.2.Задать ранжированную переменную и вычислить значения функции при изменении аргумента с постоянным шагом (таблица 3.3). Построить и отформатировать график функции (см. пример 3.2 на стр. 95).

Таблица 3.3 − Варианты задания 3.2

Вариант	Переменная	Функция	Вариант	Переменная	Функция
1	,		7	,
2	,		8	,
3	,		9	,
4	,		10	,
5	,		11	,
6	,		12	,

Пример 3.2.Вычислить значения функции приb1 = 1,3;;

Решение.

Начнем выполнение задания с присваивания значения константе b1. Для этого напечатаемb1 := 1.3, выбрав знак «:=» на палитеCalculatorв нижнем левом углу.

Введем выражение для искомой функции следующим образом:

Для этого сначала напечатаем . Черту дроби поставим нажатием на клавишу деление «/» на клавиатуре или щелчком по соответствующей кнопке на палитреCalculator. Далее наведем стрелку мыши на числитель дроби и щелкнем левой клавишей для установки там управляющего курсора.

Щелкнем по кнопке на палитреCalculatorи напечатаем квадратный корень из переменнойx. Наведем стрелку мыши на знаменатель дроби и щелчком левой клавишей мыши переместим туда курсор. Функциюcot− котангенс − можно напечатать на клавиатуре, а можно выбрать из списка в окнеInsert Function(Вставкафункции), отображаемом нажатием на клавишуна панели инструментов или комбинацией клавишCtrl + E. Не удаляя появившиеся скобки, напечатаемx:

Для возведения в квадрат котангенса выделим управляющим курсором выражение cot(x) вместе с аргументом, используя для этого стрелки перемещения по тексту или клавишуПробел, и нажмем значок:

Для завершения ввода выражения в знаменателе нажмем Пробели напечатаем +b1.

Зададим пределы изменения аргумента m. Для этого щелкнем мышью в пустом месте документа и напечатаем

m:= -2, -1.4

Далее, не перемещая курсор, нажмем на панели Matrix(Матрицы) значок(клавиша «;» клавиатуры) и после появления двоеточия (многоточия) наберем последнее значение 5.

Для получения таблицы вывода значений переменной mнапечатаем с клавиатурыm = . Знак «=» можно также найти на палитреCalculatorв правом нижнем углу. Наберемfun1(m) = на клавиатуре. В результате появится таблица вывода значений функцииfun1 на заданном промежутке.

Для построения графика функции вставим графическую область нажатием на значок вставки двумерного графика X-Y Plotна палитреGraph(График). В нижний местозаполнитель введем имя переменнойm, а в местозаполнитель по оси ординат введем имя функции с аргументом в скобкахfun1(m). Щелкнем левой клавишей мыши вне графической области.

Форматирование графика осуществляется в окне, вызываемом щелчком правой клавишей мыши в графической области и выбором из контекстного меню команды Format.

Установим пересечение осей выбором переключателя Crossed(Только оси). Отображение вспомогательных линий задается установкой флажков по осямXиYв строкеGrid Lines(Вспомогательные линии).

Порядок и результаты выполнения задания в пакете Mathcad:

Примечание − При выполнении задания использовалась функция fun1 с формальным параметром х. При обращении к этой функции формальный параметр заменяется фактическим параметром m. Следует помнить, что документ Mathcad выполняется сверху вниз. Поэтому сначала следует задать переменную m, а затем ниже использовать выражение для искомой функции с этой переменной.

7. Подготовить документ для печати: отделить и выровнять области.

8. Просмотреть документ перед печатью. Распечатать документ.

9. Завершить работу с Mathcad.