Лекция №12 Математический пакет Mathcad

В настоящее время для научно-технических расчетов на компьютерах все чаще и чаще используются не традиционные языки программирования и не электронные таблицы, а специальные математические программы типа Mathematica, MatLab, Maple, Mathcad, Gauss, Reduce, Eureka и др.

Математические пакеты, в особенности Mathcad — самый популярный пакет из вышеперечисленного списка, — позволяют специалистам в конкретной научно-технической области очень быстро освоить работу на компьютере и реализовать на них математические модели, не вдаваясь в тонкости программирования на традиционных языках (fortran, С, Pascal, BASIC и др.).

Данный пакет был разработан фирмой Math Soft Inс (USA).

В состав Mathcad входят несколько интегрированных между собой компонентов:

1. мощный текстовый редактор, позволяющий вводить, редактировать и форматировать как текст, так и математические выражения;

2. вычислительный процессор, умеющий проводить расчеты по введенным формулам, используя встроенные численные методы;

3. символьный процессор, являющийся, фактически, системой искусственного интеллекта;

4. графический процессор, позволяющий построить различные типы графиков, в различных системах координат.

5. огромное хранилище справочной информации, как математической, так и инженерной, оформленной в виде библиотеки интерактивных электронных книг.

В Mathcad интерфейс пользователя интуитивен и сходен с другими приложениями Windows (рис. 1). Отметим его основные элементы:

• верхнее меню, или строка меню (menu bar);

• рабочая область (Worksheet);

• панели инструментов (toolbars) Standard (Стандартная) и Formatting (Форматирование);

• панель инструментов Math (Математика) и доступные через нее дополнительные математические палитры символов:

-общие арифметические операторы;

-знак равенства, знаки отношения;

-различные 2-х и 3-х мерные графики;

-матричные и векторные операции;

-производные, интегралы, пределы, ряды и произведения;

-программные структуры;

-греческие буквы.

символьные вычисления-

Работа с документами.

Документ Mathcad называется рабочим листом. Он содержит объекты: формулы и текстовые блоки. В ходе расчетов формулы обрабатываются последовательно, слева направо и сверху вниз, а текстовые блоки игнорируются.

Вокруг каждой области MathCad создает невидимый прямоугольник, который может быть отображен на экране по команде меню: View/Regions (Вид/Области). Система Mathcad имеет два режима работы:

• автоматический – вычисления производятся по мере формирования документа, когда вводится символ "=".

• ручной – вычисления производятся только после подачи соответствующей команды (нажатие клавиши F9).

Автоматический режим вычислений устанавливается по умолчанию для каждого нового документа.

Выключение или включение режима автоматических вычислений выполняется командой меню

Tools → Calculate → Automatic Calculation

(Инструменты → Вычислить → Автоматические вычисления)

В ручном режиме работы можно сначала сформировать документ, а затем дать команду для вычисления.

Режим вычислений устанавливается независимо для каждого документа. Одновременно могут быть открыто несколько документов, вычисляемых в различных режимах.

Открытие, сохранение и печать документа производится с помощью меню File (Файл).

Ввод информации осуществляется в месте расположения курсора. Программа Mathcad использует 3 вида курсора. Если ни один объект не выбран, используется крестообразный курсор, определяющий место создания следующего объекта. При вводе формул используется уголковый курсор, указывающий элемент выражения. При вводе данных в текстовую область – курсор в виде вертикальной черты.