
- •Установка MathCad
- •Окно документа
- •Начало работы в MathCad Простые математические действия в MathCad
- •Сложные математические действия в MathCad
- •Вызов операторов клавиатурой
- •Документы MathCad
- •Встроенные функции
- •Решение систем линейных уравнений
- •Нахождение корней полинома
- •Работа с комплексными числами
- •Построение графиков
- •Работа с матрицами и векторами
- •Создание процедур
- •Организация циклов
- •Условные передачи управления
Вызов операторов клавиатурой
На первых порах рекомендуем при вызове оператора пользоваться палитрами математических знаков. Однако очень скоро обращение к палитрам начнет раздражать. Поэтому в системе MathCAD предусмотрен вызов операторов через клавиатуру. Ниже приведены наиболее часто встречающиеся операторы.
Документы MathCad
Документом MathCAD называют описание математического алгоритма решения задачи с текстовыми комментариями и результатами вычислений в форме символов, чисел, таблиц или графиков. В документе MathCAD вместе с программой выводятся результаты расчета. Как программа, так и результаты расчета могут сопровождаться комментариями программиста. Комментарии не являются обязательной частью документа, но отсутствие их усложняет работу с документом, особенно, если в работе с документом был значительный перерыв. Забываются, какими символами описываются переменные, сам алгоритм вычисления функций, те или иные оригинальные приемы в отдельных фрагментах программы. Особенно актуальны комментарии, если пользователь, которым является студент, решает несколько задач по разным предметам.
Язык
программирования MathCAD
практически не отличается от обычного
языка математических статей, отчетов
и книг. Это делает понятными документы
MathCAD даже школьнику старших
классов и студенту младших курсов вузов.
На рис. 4 приведены примеры задания
вычислений и действий с числами. Следует
иметь в виду, что вычисления в системе
MathCAD выполняются только
на английской клавиатуре. Операции с
числами можно задавать через меню
Calculator или через клавиатуру.
Деление через клавиатуру выполняется
клавишей / , квадратный корень –
клавишей \ , возведение в степень –
клавишей 6 с одновременным нажатием
клавиши Shift.
Рис. 4. Примеры действий с простыми и комплексными числами
Привычная запись программируемых выражений избавляет пользователя от изучения языков программирования как высокого, так и низкого уровня. Подавляющее большинство решаемых задач требуют лишь корректной записи используемых формул.
Однако использование системы MathCAD в виде, приведенном на рис. 4 – это, если грубо сравнивать, все равно, что забивать гвозди компьютером. Можно, но не рационально. Система MathCAD предназначена для решения очень сложных задач с применением формул и уравнений, записанных в буквенном виде. Для этого разработан математически ориентированный входной язык общения. Большинство операторов и функций входного языка общепринятые в математике. Будем стараться придерживаться обозначений физических величин и констант, принятых в электротехнике и электроэнергетике. Это позволит не вводить некоторые комментарии к выполняемым вычислениям.
Алфавит входного языка обширен и позволяет использовать латинскую, русскую и греческую азбуки, арабские цифры, общепринятые константы, математические операторы, встроенные функции.
Началом документа MathCAD рекомендуем указать название задачи, ее цель, используемые методы расчета. Далее следует описать переменные, используемые в математических выражениях, применяемых при вычислениях. Переменные имеют имена, принадлежащие только им. Имена переменных, констант, других объектов называются идентификаторами. Например, при вычислении выражения с = a + b идентификаторами являются a, b и с. Что подразумевается под идентификаторами, зависит от программиста. Переменные могут быть числами, результатом предыдущих вычислений, константами, функциями переменных. Например, а = 4, b = sin(x), где х в свою очередь переменная.
Идентификаторы могут иметь любую длину, но без пробелов и обязательно начинаться с буквы любого алфавита. Желательно избегать русской азбуки, потому что в используемых версиях системы MathCAD после повторного вызова документа русские буквы иногда заменяются на нечитаемые символы. Программа работать будет, но трудно воспринимается. А если программа длинная, понять результаты ее работы практически невозможно. Примеры идентификаторов, используемых в энергетике: S, u, control, U_I, Потери_напряжения, U.
Ч
тобы
работать с переменными, необходимо
задать их значения. Эта операция
называется присваиванием. Основным
знаком присваивания является составной
:=, который можно получить вызвав меню
Calculator или Evaluation
или через клавиатуру одновременным
нажатием клавиши Shift и
двоеточия. Такое присваивание называется
локальным. Следует отметить, что
знак присваивания в системе MathCAD
можно получить только с латинской
клавиатурой. Например, вычисление с
= a + b
осуществляется сначала через присваивание
переменных a, и
b, а затем через
вычисление с.
Вычисления выполняются слева направо и сверху вниз. Если третье присваивание окажется выше второго или первого, вычисления не произойдет. Однако иногда требуется получить зависимость результата от каких-либо параметров, находящихся в самом начале вычислений. Если присваивание переменной и результат вычислений не помещаются в окно монитора, очень неудобно следить за изменением результата при изменении значения переменной. Для этой цели в системе MathCAD имеется оператор глобального присваивания (три горизонтальных черточки). Переменная с этим оператором может описываться в любом месте программы. Например, предыдущее вычисление можно выполнить как
З
нак
глобального присваивания можно получить,
вызвав меню Evaluation.