
- •О.М.Дудка автоматизація математичних розрахунків засобами пакету MathCad Навчальний посібник
- •Розділ 1. Пакет MathCad як засіб автоматизації математичних розрахунків
- •1.1 Загальні відомості про пакет MathCad
- •Робота з текстом
- •Введення математичних виразів і робота з формульним редактором
- •Контрольні запитання
- •1.2 Побудова графіків функцій та форматування графічних об’єктів в середовищі пакету MathCad Побудова двомірних графіків
- •Побудова графіків функцій у полярних координатах
- •Побудова графіків поверхонь
- •Побудова графіка поверхні, заданої в векторній параметричній формі
- •Побудова графіків декількох поверхонь на одному рисунку
- •Форматування графічних об’єктів в середовищі пакету MathCad Форматування двомірних графіків
- •Форматування трьохмірних графіків
- •Контрольні запитання
- •1.3 Символьна математика пакету MathCad Символьна математика
- •Символьні операції з виділеними виразами
- •Символьні операції з виділеними змінними
- •Символьні операції з виділеними матрицями
- •Символьні операції перетворень
- •Контрольні запитання
- •1.4 Обчислення похідних та інтегралів в середовищі пакету MathCad. Комплексні числа Обчислення похідних
- •Обчислення інтегралів
- •Комплексні числа
- •Контрольні запитання
- •1.5 Розв’язування диференціальних рівнянь в середовищі пакету
- •Розв’язування диференціальних рівнянь 1-го порядку. Розв’язок задачі Коші
- •Розв’язання системи диференціальних рівнянь першого порядку
- •Розв’язання диференціальних рівнянь другого порядку
- •Розв’язання системи диференціальних рівнянь вищого порядку
- •Розв’язання диференціальних рівнянь з частинними похідними
- •Контрольні запитання
- •1.6 Матричні операції. Розв’язування лінійних і нелінійних рівнянь та систем рівнянь в середовищі пакету MathCad
- •Робота з масивами, векторами і матрицями
- •Векторні і матричні оператори
- •Пошук коренів нелінійного рівняння
- •Розв’язання нелінійних рівнянь в символьному вигляді
- •Чисельне розв’язання системи нелінійних рівнянь
- •Розв’язування систем нелінійних рівнянь в символьному вигляді
- •Розв’язування систем лінійних рівнянь в символьному вигляді
- •Контрольні запитання
- •1.7 Програмування в середовищі пакету MathCad
- •Хід роботи
- •Завдання для самостійного виконання:
- •Лабораторна робота №2
- •Хід роботи
- •Побудувати графік поверхні і:
- •Завдання для самостійного виконання:
- •Лабораторна робота №3
- •Хід роботи
- •Використовуючи команду Розширити виконати наступні дії:
- •Використовуючи команду Фактор виконати наступні дії:
- •Використовуючи команду Подібні виконати наступні дії:
- •Використовуючи команду Коефіцієнти Полінома виконати наступні дії:
- •Завдання для самостійного виконання:
- •Лабораторна робота №4
- •Хід роботи
- •Завдання для самостійного виконання:
- •Лабораторна робота №5
- •Хід роботи
- •Задати матриці , і:
- •Завдання для самостійного виконання:
- •Список використаної літератури
1.7 Програмування в середовищі пакету MathCad
Для підвищення гнучкості MathCAD в системі передбачена можливість написання невеликих програм для вирішення тих проблем, які не можуть бути реалізовані стандартними засобами. Зазвичай, звертатись до програмування приходиться в тих випадках, коли стандартні засоби або не можуть розв’язати задачу, або не ефективні.
Програмний блок в системі MathCAD 2001 перетворився в самостійний модуль, який виділений в тексті документа жирною вертикальною лінією. Модуль може поводити себе як безіменна функція без параметрів але яка повертає результат. Програмний модуль може виконувати і роль тіла функції користувача з іменем і параметрами.
Для написання програм використовується програмна палітра Програмування панелі інструментів Математика. Вона містить 10 операторів, з яких будується програма.
-
Add Line – створює і при необхідності збільшує жирну вертикальну лінію, справа від якої в місцях вводу задається запис програмного блоку;
-
символ локального присвоєння. Це присвоєння змінній значення дійсне тільки в тілі програми, а за межами тіла програми ця ж змінна може бути невизначеною, або може мати інше значення, яке задається поза програмним блоком оператором локального присвоєння
, чи глобального
присвоєння;
-
if – інструкція, яка дозволяє будувати вирази з умовою. Вона задається у вигляді Вираз if Умова. Якщо виконується Умова, то повертається значення Виразу;
-
for – інструкція, яка служить для організації циклів з заданою кількістю повторень. Вона записується в вигляді for Var
. Цей запис означає, що вираз, поміщений в розташоване нижче місце вводу, буде виконуватись для значень змінної Var, які змінюються від
до
з кроком 1;
-
while – інструкція, яка служить для організації циклів, які діють до того часу, поки виконується деяка умова. Вона записується у вигляді while Умова. Вираз, якій має виконуватись, записується в розташоване нижче місце вводу;
-
o
therwise – інструкція іншого вибору. Зазвичай, використовується разом з інструкцією if. (Пр. Функція
повертає 1, якщо
і -1 у всіх інших випадках);
-
break – інструкція, яка викликає переривання виконання програми всякий раз, як вона зустрічається. Зазвичай, вона використовується разом з інструкцією if, і інструкціями циклів while і for, забезпечуючи перехід в кінець тіла циклу;
-
continue – використовується для продовження роботи після переривання програми. Найчастіше використовується з інструкціями циклів while і for, забезпечуючи повернення в точку переривання і продовження обчислень;
-
return – перериває виконання програми і повертає значення операнда, який іде за нею. (Пр.
– повертає значення 0 при
);
-
on error – дозволяє створювати процедури обробки помилок. Задається у вигляді Вираз_1 on error Вираз_2. Якщо при виконанні Виразу_1 виникає помилка, то виконується Вираз_2.
Приклади:
1. Скласти програму знаходження модуля числа.
2. Скласти програму знаходження факторіала числа.
Контрольні запитання
-
Яка програмна палітра використовується для написання програм?
-
Назвіть оператори, з яких складається програма.
-
Для чого призначена інструкція if?
-
Для чого призначений оператор return?
-
Який оператор використовується для продовження роботи після переривання програми?
-
За допомогою якого оператора можна створювати процедури обробки помилок?
Розділ 2. Лабораторний практикум з MathCAD 2001 for Windows
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема роботи: Основи роботи в середовищі пакету MathCAD 2001.
Мета роботи: Ознайомитися з основами роботи в середовищі пакету MathCAD 2001 for Windows, навчитися використовувати основні команди та функції пакету, закріпити уміння і навички розв’язувати математичні задачі використовуючи пакет MathCAD 2001 for Windows.