- •Общая характеристика и обзор систем компьютерной математики
- •Обзор возможностей системы Mathcad
- •Концепции обработки документа в Mathcad
- •Типы данных. Элементы входного языка Mathcad
- •Стандартные и пользовательские функции в MathCad, примеры
- •Обработка векторов и матриц в MathCad, примеры
- •Создание программных фрагментов в MathCad, примеры
- •Создание двумерных графиков в MathCad, графики кусочно-непрерывных функций
- •Редактирование и форматирование графиков в MathCad
- •Обработка внешних файлов в Mathcad
- •13. Символьные вычисления в MathCad
- •Определение численных методов. Классификация численных методов
- •Численные методы решения уравнений
- •Численные методы решения систем уравнений
- •17. Методы численного интегрирования
- •Аппроксимация и интерполяция данных, основные определения
- •Решение алгебраических уравнений в MathCad
- •23. Решение полиномиальных уравнений в MathCad
- •24. Решение систем линейных уравнений в MathCad
- •25. Блочный метод решения уравнений и систем в MathCad
- •Линейная интерполяция данных в MathCad.
- •27. Сплайновая интерполяция данных в MathCad
- •28. Аппроксимация данных в MathCad по методу наименьших квадратов
- •Алгоритм решения оду первого порядка и систем оду в Mathcad. Примеры Алгоритм решения оду первого порядка
- •Алгоритм решения систем оду первого порядка
- •Алгоритм решения оду второго порядка в Mathcad. Примеры
- •Общая характеристика системы Matlab*, основные возможности
- •Сравнительная характеристика возможностей Matlab и Mathcad
- •34. Интерфейс и режимы работы в Matlab
- •В заимосвязь SimPowerSystem и Simulink
Типы данных. Элементы входного языка Mathcad
Входной язык системы MathCAD – это язык интерпретирующего типа. Как только система распознает объект, автоматически запускается внутренняя подпрограмма выполняющая необходимые действия. Документ обрабатывается сверху вниз, а в пределах строки слева направо.
Алфавит входного языка системы включает:
строчные и прописные буквы латинского и греческого алфавитов;
арабские цифры от 0 до 9;
системные переменные;
операторы;
имена встроенных функций;
специальные знаки.
Основные элементы языка системы:
константы;
переменные;
операции и операторы;
функции;
управляющие структуры.
Переменные могут быть простыми и структурированными. К структурированным относятся дискретные переменные, массивы и файлы.
В MathCAD строчные и прописные буквы в идентификаторах различаются.
Константы могут быть:
целые (384);
вещественные (от 10-307 до 10307);
комплексные (5+2.3i) и другие;
Выполнение базовых вычислений в MathCad, примеры
К базовым операторам системы относятся:
: = – оператор локального присваивания;
= – оператор вычисления;
– оператор глобального присваивания.
Выражение может содержать константы, переменные, заполненные математические шаблоны, возвращающие значения, функции, знаки арифметических операций.
Вычисление:
1 способ:
выражение =
2 способ:
имя_переменной := выражение
имя_переменной =
Все переменные, входящие в выражение, должны быть определены ранее в документе (должны иметь значения).
Работа с дискретными переменными в MathCad, примеры
Эта переменная имеет ряд значений (обычно целых или вещественных), которые меняются от начального значения до конечного с фиксированным шагом. Если такая переменная используется в выражении, то значение выражения вычисляется для каждого ее значения, и результатов получается столько, сколько значений имеет дискретная переменная.
Для создания дискретной переменной используется один из операторов:
x:= xn..xk
x:= xn, xn+∆x..xk
где x – имя переменной, xn – ее начальное значение, xk – конечное значение, ∆x – шаг изменения переменной.
Стандартные и пользовательские функции в MathCad, примеры
Стандартные функции разделены на категории:
математические (арифметические, тригонометрические, комплексные т.д.);
векторные и матричные;
статистические;
аппроксимации и интерполяции;
решения линейных, нелинейных, дифференциальных уравнений и систем;
доступа к внешним данным и т.д.
Для вставки функции в выражение используется команда Вставка – Функция или инструмент f(x) на ПИ. Для вставки часто используемых функций (sin(x), ln(x) lg(x)=log(x) и др.) можно использовать ПИ Калькулятор.
Аргументы тригонометрических функций должны указываться в радианах. Функции пользователя перед использованием должны быть определены. Общий вид описания функции:
имя_функции (список формальных параметров):=выражение
Имя функции задается как любой другой идентификатор.