Маткад обучение. Интерактивный самоучитель MathCad

25.06.2010 Lancer7xXx7 0 комментариев

Mathcad 15.0

Mathcad 15.0 включает 25 функциональных обновлений, улучшенные расчетные библиотеки и расширенную интеграцию с решениями сторонних производителей, например с последней версией Microsoft Excel.

Год выпуска: 2010
Версия: 15.0 F000 (15.0.0.436 (006041742)
Разработчик: PTC
Платформа: Windows
Совместимость с Vista: полная
Системные требования:
Microsoft Windows Vista
Windows Vista Ultimate, Windows Vista Business, and
Vista Enterprise, Base OS (x32 and x64 editions) and
Service Pack 1, Internet Explorer 7.0

Microsoft Windows XP x32
Windows XP Professional x32 Edition and Windows XP
Home Edition SP3, Base OS and Service Packs (1, 2, and
3), Internet Explorer 6.0 SP1 or later

Microsoft Windows XP x64
Windows XP Professional x64 Edition, Base OS and
Service Pack 2, Internet Explorer 6.0 SP1 or later

Windows 7
Windows 7 Home Premium Edition, Windows7
Professional Edition, and Windows 7 Ultimate Edition,
Base OS (x32 or x64 editions), Internet Explorer 7.0 SP1
or later
Язык интерфейса: только русский
Таблэтка: Присутствует
Размер: 746.81 Mb

Традиционно Mathcad® 15.0 превосходно поддерживает работу систем автоматизированного проектирования, например, Pro/ENGINEER®, а также программное решение для управления данными от РТС – Windchill® для крупных компаний и такое же решение для сектора среднего и малого бизнеса – Windchill ProductPoint®. Что позволяет пользователям лучше управлять критически важными инженерными данными, упрощает возможность взаимодействия команды разработчиков и повторно использовать информацию об изделии.

Новый Mathcad 15.0 – это:
» Функции для расчетов по планированию экспериментов (design of experiments (DoE)) – добавлено 25 новых функций, помогающих сократить время, затраченное на натурные эксперименты, за счет понимания общей тенденции при испытаниях. Приложения DoE помогают найти критические факторы и оптимальные условия при испытаниях сложных процессов. Содержатся шаблоны для проведения нескольких экспериментов, при наличии нескольких уровней эксперимента (режимов тестирования) и различных условий.
» Углубленная интеграция с базой данных KnovelMath – быстрый доступ к базе по инженерным и техническим стандартам сокращает время проведения сложных расчетов.
» Интеграция с программным обеспечением Kornucopia, выпускаемого компанией Bodie Technology, предназначенного для сокращения времени и усилий затрачиваемых на проведения анализа. Предоставляя шаблоны для расчетов в Mathcad, этот модуль позволяет использовать наработанные процессы для всеобъемлющей оценки данных натурных экспериментов и результатов расчетов.
» Первая интеграция с базой данных Truenumbers – Truenumbers от True Engineering Technology предоставляет разработчикам доступ к различным справочным материалам и данным. Результаты из Mathcad просто передаются в различные форматы документов, что значительно облегчает передачу данных по ключевой цепочке сотрудников.
» Поддержка операционной системы Microsoft Windows 7.
» Поддержка Microsoft Excel 2007.

Скриншоты:

Интерактивный курс \»Самоучитель Mathsoft MathCAD\»:

Данный самоучитель предназначен для всех, кто впервые сталкивается с программой Mathsoft MathCAD и желает научиться использовать ее функции и возможности для плодотворной работы. Интерактивные уроки, озвученные профессиональным диктором, возможность непосредственно участвовать в обучающем процессе помогут Вам быстро и в полном объеме овладеть возможностями программы.

Скриншоты:

Скачать \»PTC Mathcad 15 F000 Russian + Самоучитель\»:

1.2. Знакомство с Mathcad

В данном разделе, несколько забегая вперед, покажем, как быстро начать работу с Mathcad, научиться вводить математические выражения и получать первые результаты расчетов.

Рис. 1.1. Окно Mathcad 11 с новым документом

После того как Mathcad 11 установлен на компьютере и запущен на исполнение, появляется основное окно приложения, показанное на рис. 1.1. Оно имеет ту же структуру, что и большинство приложений Windows. Сверху вниз располагаются заголовок окна, строка меню, панели инструментов (стандартная и форматирования) и рабочий лист или рабочая область документа (worksheet). Новый документ создается автоматически при запуске Mathcad. В самой нижней части окна находится строка состояния. Не забывая о сходстве редактора Mathcad с обычными текстовыми редакторами, вы интуитивно поймете назначение большинства кнопок на панелях инструментов.

Помимо элементов управления, характерных для типичного текстового редактора, Mathcad снабжен дополнительными средствами для ввода и редактирования математических символов, одним из которых является панель инструментов Math (Математика) (рис. 1.1). С помощью этой, а также ряда вспомогательных наборных панелей, удобно осуществлять ввод уравнений.

Для того чтобы выполнить простые расчеты по формулам, проделайте следующее:

• определите место в документе, где должно появиться выражение, щелкнув мышью в соответствующей точке документа;
• введите левую часть выражения;
• введите знак равенства <=>.

Оставим пока разговор о более надежных способах ввода математических символов и приведем пример простейших расчетов. Для вычисления синуса какого-нибудь числа достаточно ввести с клавиатуры выражение типа sin(1/4)=. После того как будет нажата клавиша со знаком равенства, с правой стороны выражения, как по мановению волшебной палочки, появится результат (листинг 1.1).

Листинг 1.1.Расчет простого выражая

Подобным образом можно проводить и более сложные и громоздкие вычисления, пользуясь при этом всем арсеналом специальных функций, которые встроены в Mathcad. Легче всего вводить их имена с клавиатуры, как в примере с вычислением синуса, но, чтобы избежать возможных ошибок в их написании, лучше выбрать другой путь. Чтобы ввести встроенную функцию в выражение:

• Определите место в выражении, куда следует вставить функцию.
• Нажмите кнопку с надписью f(x) на стандартной панели инструментов (на нее указывает курсор на рис. 1.2).
• В списке Function Category (Категория функции) появившегося диалогового окна Insert Function (Вставить функцию) выберите категорию, к которой принадлежит функция, - в нашем случае это категория Trigonometric (Тригонометрические).
• В списке Function Name (Имя функции) выберите имя встроенной функции, под которым она фигурирует в Mathcad (sin). В случае затруднения с выбором ориентируйтесь на подсказку, появляющуюся при выборе функции в нижнем текстовом поле диалогового окна Insert Function.
• Нажмите кнопку ОК - функция появится в документе.
• Заполните недостающие аргументы введенной функции (в нашем случае это 1/4).

Результатом будет введение выражения из листинга 1.1, для получения значения которого осталось лишь ввести знак равенства.

Большинство численных методов, запрограммированных в Mathcad, реализовано в виде встроенных функций. Пролистайте на досуге списки в диалоговом окне Insert Function (Вставить функцию), чтобы представлять себе, какие специальные функции и численные методы можно использовать в расчетах.

Конечно, не всякий символ можно ввести с клавиатуры. Например, неочевидно, как вставить в документ знак интеграла или дифференцирования. Для этого в Mathcad имеются специальные панели инструментов, очень похожие на средства формульного редактора Microsoft Word. Как уже было отмечено ранее, одна из них - панель инструментов Math - показана на рис. 1.1. Она содержит инструменты для вставки в документы математических объектов (операторов, графиков, элементов программ и т. п.). Эта панель показана более крупным планом на рис. 1.3 уже на фоне редактируемого документа.

Панель содержит девять кнопок, нажатие каждой из которых приводит, в свою очередь, к появлению на экране еще одной панели инструментов. С помощью этих девяти дополнительных панелей можно вставлять в документы Mathcad разнообразные объекты. На рис. 1.3, как легко увидеть, на панели Math в нажатом состоянии находятся две первые сверху слева кнопки (над левой из них находится указатель мыши). Поэтому на экране присутствуют еще две панели - Calculator (Калькулятор) и Graph (График). Легко догадаться, какие объекты вставляются при нажатии кнопок на этих панелях.

Рис. 1.2. Вставка встроенной функции

Подробнее о назначении этих и других наборных панелей инструментов рассказано ниже (см. разд. 1.3).

К примеру, можно ввести выражение из листинга 1.1 исключительно с помощью панели Calculator. Для этого нужно сначала нажать кнопку sin (самую первую сверху). Результат данного действия показан на рис. 1.3 (выражение в рамке). Теперь остается лишь набрать выражение 1/4 внутри скобок (в местозаполнителе, обозначаемом черным прямоугольником). Для этого нажмите последовательно кнопки 1, - и 4 на панели Calculator и затем, на ней же, кнопку -, чтобы получить ответ (разумеется, тот же самый, что и в предыдущей строке документа).

Как видите, вставлять в документы математические символы можно по-разному, как и во многих других приложениях Windows. В зависимости от опыта работы с Mathcad и привычек работы на компьютере, пользователь может выбрать любой из них.

Рис. 1.3. Использование панели инструментов Math

Если вы только начинаете осваивать редактор Mathcad, настоятельно рекомендую, где это только возможно, вводить формулы, пользуясь наборными панелями инструментов и описанной процедурой вставки функций с помощью диалога Insert Function (Вставить функцию). Это позволит избежать многих возможных ошибок.

Описанные действия демонстрируют использование Mathcad в качестве обычного калькулятора с расширенным набором функций. Для математика же интерес представляет, как минимум, возможность задания переменных и операций с функциями пользователя. Нет ничего проще - в Mathcad эти действия, как и большинство других, реализованы по принципу "как принято в математике, так и вводится". Поэтому приведем соответствующие примеры (листинги 1.2 и 1.3), не теряя времени на комментарии (если у вас возникнут проблемы с пониманием листингов, обратитесь за разъяснением к соответствующим разделам этой главы). Обратите внимание только на оператор присваивания, который применяется для задания значений переменным в первой строке листинга 1.2. Его, как и все остальные символы, можно ввести с помощью панели Calculator. Присваивание обозначается символом ":=" , чтобы подчеркнуть его отличие от операции вычисления.

Листинг 1.2. Использование переменных в расчетах

Листинг 1.3. Определение функции пользователя и рассчет ее значения в точке х=1

В последнем листинге определяется функция f (х). Ее график показан на рис. 1.4. Чтобы построить его, следует нажать на панели Graph кнопку с нужным типом графика (на нее на рисунке наведен указатель мыши) и в появившейся заготовке графика определить значения, которые будут отложены по осям. В нашем случае потребовалось ввести х в местоза-полнитель возле оси х и f (х) - возле оси Y.

Рис. 1.4. Построение графика функции (листинг 1.3)

Сравните содержание листинга 1.3 и рис. 1 4. Такой стиль подачи материала будет сохранен во всей книге. Листинги представляют собой фрагменты рабочих областей документа, которые работают без какого-либо дополнительного кода (если это не оговорено особо). Можно ввести содержание любого листинга в новый (пустой) документ, и он будет работать точно так же, как в книге. Чтобы не загромождать листинги, графики выведены в отдельные рисунки. В отличие от рис. 1.4, в следующих рисунках код листингов не дублируется, а если имеется ссылка на листинг в подрисуночной надписи, то это подразумевает, что данный график может быть вставлен в документ после упомянутого листинга.

Одной из самых впечатляющих возможностей Mathcad являются символьные вычисления, позволяющие решить многие задачи аналитически. Фактически, по мнению автора, Mathcad "знает" математику, по крайней мере, на уровне неплохого ученого. Умелое использование интеллекта символьного процессора Mathcad избавит вас от огромного количества рутинных вычислений, к примеру, интегралов и производных (листинг 1.4). Обратите внимание на традиционную форму написания выражений, единственная особенность заключается в необходимости применения символа символьных вычислений -> вместо знака равенства. Его, кстати, можно ввести в редакторе Mathcad с любой из панелей Evaluation (Выражения) или Symbolic (Символика), а символы интегрирования и дифференцирования - с панели Calculus (Вычисления).

Листинг 1.4. Символьные вычисления

В этом разделе была рассмотрена лишь небольшая часть вычислительных возможностей системы Mathcad. Тем не менее, несколько приведенных здесь примеров дают неплохое представление о его назначении. Возможно даже, что преждевременно рассказав о простоте, с которой можно проводить математические расчеты, автор потерял некоторую часть самых нетерпеливых читателей, которые уже перешли к решению своих задач. Им я хочу посоветовать воспользоваться в качестве справочника второй и третьей частями книги, а для наилучшего оформления результатов - четвертой частью. Ниже, в этой и последующих главах данной части основы Mathcad освещены более подробно.

Если вы раньше только слышали о практически безграничных возможностях популярного инженерно-конструкторского программного средства под названием MathCAD, этот самоучитель непременно станет вашим верным помощником в его детальном изучении. Совсем скоро вы сможете использовать его для своей плодотворной работы.

Вашему вниманию будут представлены интерактивные уроки с профессиональной озвучкой, благодаря которым вы сможете принимать непосредственное участие в учебном процессе, что позволит быстро и эффективно изучить основные и дополнительные возможности MathCAD.

Если вас интересует только один конкретный урок, вы всегда можете запустить работу Главного меню и выделить из списка именно то, что вам нужно.

В каждом таком уроке можно увидеть несколько рассмотренных тем для более детального ознакомления с системой MathCAD. Полоса прокрутки поможет вам перемещаться по заданному уроку в любом направлении по требованию пользователя. Контроль воспроизведения осуществляется через специальную панель управления. После каждого переключения раздела на рабочем экране отобразится заставка с освещаемой темой.

В процессе воспроизведения урока пользователь может следовать текущим указаниям и выполнять задания диктора через нажатие соответствующих клавиш или выборку требуемых документов. В таком случае задействованные фрагменты будут подсвечены красным цветом. Если же объект больше не требует выполнения никаких манипуляций, он будет светиться синим цветом.

Самоучитель MathCAD 14 был разработан специально для людей, проходящих обучение в технических институтах с целью получения инженерной специальности в будущем. С помощью такого нового курса порядок решения различных технических задач существенно ускорится и станет более эффективным. Благодаря разделу под названием «Быстрый старт» пользователи смогут без труда познакомиться с самыми распространенными графиками и математическими выражениями.

Книга под названием «Расчеты в Mathcad» состоит приблизительно из 100 файлов, которые содержат детальную информацию обо всех имеющихся возможностях программного средства, поэтому пользователю будет, гораздо проще с ними разобраться. Кроме того, вы намного быстрее сможете освоить методы построения персональных программных компонентов через использование комплекса существующих фрагментов в программном средстве.

В дополнение к этому на дисковом пространстве сосредоточено не меньше 50 примеров конструкторских вычислений в самых разных математических областях, включая расчет показателей сопротивления материалов, прочности и динамики оборудования, а также вычисления на основе конечных элементов. Проблем с навигацией тоже не должно возникнуть.

На диске содержится следующая информация:

1. Текстовый документ ReadMe - подробное описание установки электронной книги в пределах Mathcad.
2. Раздел под названием "Расчеты в Mathcad”, как составная часть оболочки Mathcad, насчитывающая в своем составе больше 100 дополнительных фрагментов. В состав электронной книги входит целый набор примеров и специальных программных компонентов для решения задач различной сложности и тематики.
3. Оглавление самоучителя в pdf.
4. "Быстрый старт в Mathcad" – ключевые данные, используемые для решения задач через средства Mathcad.
5. "Примеры инженерных расчетов в Мathcad" – детальные разъяснения ко всем указанным примерам.
6. "Приложения к книге" – справочная информация по Mathcad (в pdf).

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

А. И. Панферов, А. В. Лопарев, В. К. Пономарев

Учебное пособие

Санкт-Петербург 2004

УДК 681.3.068 ББК 32.973

Панферов А. И., Лопарев А. В., Пономарев В. К.

П16 Применение Mathcad в инженерных расчетах: Учеб. пособие / СПбГУАП. СПб., 2004. 88 с.: ил.

Учебное пособие содержит описание основных возможностей прикладного пакета Mathcad 2000 с подробными рекомендациями по его использованию в инженерных расчетах. Приводятся алгоритмы решения стандартных задач, примеры и необходимые сведения из курса высшей математики.

Пособие предназначено для студентов технических специальностей 1812, 1903, 1310.

Рецензенты:

кафедра автоматики и процессов управления Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета; кандидат технических наук С. Г. Кучерков (ГНЦ РФ – ЦНИИ "Электроприбор")

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Учебное издание

Панферов Александр Иванович Лопарев Алексей Валерьевич Пономарев Валерий Константинович

ПРИМЕНЕНИЕ MATHCAD В ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТАХ

Учебное пособие

Редактор А. В. Подчепаева

Компьютерный набор и верстка Н. С. Степановой

Сдано в набор 04.06.04. Подписано в печать 08.10.04. Формат 60× 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 5,2. Усл. кр.-отт. 5,3. Уч.-изд. л. 5,6. Тираж 100 экз. Заказ № 444

Редакционно-издательскийотдел Отдел электронных публикаций и библиографии библиотеки

Отделоперативнойполиграфии СПбГУАП

190000,Санкт-Петербург,ул.Б.Морская,67

© ГОУ ВПО « Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» , 2004

Предисловие...........................................................................................
1. ВВЕДЕНИЕ В MATHCAD ................................................................
1.1. Окно Mathcad ..........................................................................
1.2. Примеры простых действий..................................................
1.3. Графики...................................................................................
1.4. Текстовые области.................................................................
2. ВЕКТОРЫ И МАТРИЦЫ.................................................................
2.1. Задание массивов...................................................................
2.2. Векторные и матричные операторы и функции.................
2.3. Дискретные аргументы..........................................................
3. ОПЕРАТОРЫ......................................................................................
4. ВСТРОЕННЫЕ ФУНКЦИИ.............................................................
4.1. Тригонометрические функции............................................
4.2. Логарифмические и показательные функции....................
4.3. Специальные функции и функции усечения......................
4.4. Дискретное преобразование Фурье......................................
4.5. Преобразование Фурье в вещественной области...............
4.6. Альтернативные формы преобразования Фурье.................
4.7. Кусочно-непрерывные функции...........................................
4.8. Статистические функции......................................................
4.9. Плотности распределения вероятности...............................
4.10. Функции распределения......................................................
4.11. Интерполяция и функции предсказания...........................
4.12. Функции регрессии..............................................................
5. РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ................................................................
5.1. Численное решение уравнения с одним неизвестным......
5.2. Нахождение корней полинома..............................................
5.3. Решение систем уравнений...................................................
5.4. Решение дифференциальных уравнений............................
6. СИМВОЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ....................................................
6.1. Расчеты....................................................................................
6.2. Преобразования Фурье и Лапласа........................................
6.3. Прямое и обратное z-преобразования..................................
7. ПРОГРАММИРОВАНИЕ..................................................................
Библиографический список..................................................................

ПРЕДИСЛОВИЕ

Эффективная работа инженера в настоящее время немыслима без персональных компьютеров (ПК) и развитых телекоммуникационных средств. Работа самого ПК обеспечивается операционной системой (например, MS-DOS, OS/2, Be OS, Linux, Windows и др.), а для решения прикладных задач используют специальные пакеты прикладных программ.

Естественно, квалифицированный пользователь, владеющий в достаточной степени одним из языков программирования (например, С, Pascal, Fortran, Lisp, Prolog и др.), может самостоятельно разработать и отладить отдельную программу или комплекс программ, позволяющий реализовать на ПК алгоритм его задачи. Причем в ряде случаев разработанная пользователем узкоспециализированная программа может работать существенно быстрее, чем программа из программного пакета. Однако такой подход требует, как правило, больших трудозатрат на программирование, отладку и тестирование каждой программы, значительно сокращая долю творческого труда по решению конкретной технической задачи.

Для сокращения времени программирования создано большое количество прикладных пакетов, области использования которых в значительной степени перекрываются. Для наиболее эффективного использования вычислительной техники необходимо правильно выбрать наилучший пакет программ на самой ранней стадии решения прикладной задачи.

Наиболее известные пакеты прикладных программ, используемые в настоящее время при инженерных расчетах, – это Mathcad, Matlab, Derive, Maple V, Mathematica, VisSim известных зарубежных фирм и пакеты российских производителей СПО Динамика и CLASSIC (разработка СПГЭТУ).

При исследовании систем автоматического регулирования, вычислительных математических задач наиболее эффективно использование программной системы Matlab с обширными предметно-ориентирован-

ными библиотеками (toolbox) и инструментом визуального моделирования Simulink. Для визуального моделирования и моделирования совместно с реальной аппаратурой наиболее удобен VisSim, бесплатная академическая версия которого доступна в университете. Для анализа и синтеза линейных систем управления наиболее удобен CLASSIC.

Аналитические преобразования позволяют выполнять многие пакеты программ, например Mathcad, Matlab, Mathematica, но наиболее мощным средством для автоматизации аналитических расчетов считается пакет Maple V. Более простым специализированным пакетом для аналитических преобразований является Derive.

Все указанные выше пакеты поддерживаются и развиваются крупными фирмами. В Internet имеется достаточное количество страниц, на которых по названию пакета можно найти библиотеки свободно распространяемых программ, учебные пособия, дополнения и исправления к новым версиям программ (patch), ссылки на телеконференции.

Данное учебное пособие знакомит с популярным пакетом программ Mathcad, содержит большое количество примеров. При изучении пособия рекомендуется проделать все примеры на ПК.

1. ВВЕДЕНИЕ В MATHCAD

Mathcad чрезвычайно прост в использовании и легок в обучении. Большинство действий, необходимых для управления программой, являются интуитивно понятными, и на освоение основных ее возможностей человеку, работавшему ранее в среде Windows, требуется два - три часа.

Система Mathcad обладает следующими особенностями:

везде используется привычный способ математической записи. Если существует общепринятый способ изображения уравнения, математической операции или графика, то Mathcad использует его;

используется принцип "То, что Вы видите, это то, что Вы получаете" (What you see is what you get – WYSIWYG). Не существует никакой скрытой информации, все показывается на экране. Результат вывода на печать выглядит в точности так же, как на экране дисплея;

простые выражения набираются на клавиатуре с использованием стандартных клавиш. Для специальных операторов (знаков сумм, интегралов, матриц и т. д.) предусмотрены специальные палитры;

большое количество хорошо проверенных числовых алгоритмов значительно облегчает решение прикладных задач;

помимо численных расчетов возможны символьные преобразования,

обладает широкими графическими возможностями для анализа результатов расчетов, позволяет создавать анимации;

полностью поддерживает технологии OLE и DDE, позволяющие осуществлять связи с другими приложениями Windows;

удобная справочная система. Отметив указателем оператор, функцию или сообщение об ошибке и нажав , можно отобразить на экране поясняющую информацию из справочной системы. Справки содержат пошаговые разъяснения по конкретной теме и иллюстрирующие примеры;

в окне, можно использовать полосы прокрутки, как в любой программе под Windows. Подобно другим программам под Windows, Mathcad содержит полосу меню. Чтобы вызвать меню, достаточно щелкнуть по нему мышью или нажать клавишу вместе с подчеркнутым символом.

Для использования кнопок палитр символов нужно установить курсор в выбранное место рабочего документа и щелкнуть левой кнопкой мыши. В рабочем документе появится небольшой крестик. Затем установить курсор на нужной кнопке палитр символов и снова нажать левую кнопку мыши и выбрать нужный элемент (знаки равенства, отношения, двухили трехмерный график, интеграл, программную структуру и т. д.). Выбранный элемент появится на месте крестика в рабочем документе.

Ниже полосы кнопок палитр символов находятся кнопки панели инструментов, дублирующие основные команды меню. Если указатель установить на кнопке, появляется текст, описывающий действие кнопки. Прямо под панелью инструментов располагается панель шрифтов, позволяющая изменять размер и другие характеристики шрифтов в формулах и тексте. В целях экономии места на экране каждая из этих компонент может быть выведена на экран, либо скрыта с помощью соответствующей команды из меню Окно. На всех рисунках в этом учебном пособии показан только рабочий документ.

1.2. Примеры простых действий

Щелкнем на любом месте экрана левой кнопкой мыши и введем с помощью клавиатуры строку

После набора знака равенства Mathcad вычисляет выражение и выводит результат

15 − 8 = 14.923

Этот пример демонстрирует особенности работы Mathcad.

Mathcad отображает формулы в точности в том виде, как их печатают в книгах или пишут на доске – по всей площади экрана. Mathcad подбирает размеры для дробных черт, скобок и других математических символов, чтобы они выглядели на экране так, как их обычно пишут на бумаге.

Mathcad понимает, какую операцию выполнять первой. В вышеприведенном примере Mathcad "знал", что деление нужно выполнить перед вычислением и соответственно отобразил выражение.

Выражение на экране можно редактировать, устанавливая в нужном месте указатель и заменяя старые символы на новые. После установки указателя на свободное поле или другое выражение новый результат будет вычислен автоматически.

Наберем на клавиатуре следующие строки:

b:0.1 x(t):exp(–b t) sin(t) x(t)=

После щелчка мышью вне равенства для x(t) рабочий документ примет следующий вид:

t:= 0.5,0.6..20 b:= 0.1

x(t):= exp(–b t) sin(t) x(t)=

Первая строка обеспечивает последовательное присвоение аргументу t чисел 0,5; 0,6; 0,7 и т. д. до 20. Следует отметить, что двоеточие [:] на экране автоматически заменяется знаком присвоения [:=], а точка с

запятой [;] – знаком [..]. Третья строка вводит определение функции. Четвертая строка выводит значение функции для заданных значений аргумента в виде таблицы. На экране по умолчанию отображаются 16 первых строк таблицы. Для просмотра последующих элементов можно щелкнуть на любом месте таблицы мышью и использовать появившуюся полосу прокрутки либо "растянуть" таблицу.

Mathcad может устанавливать формат вывода чисел, т. е. изменять число выводимых десятичных знаков, менять экспоненциальный вид представления чисел на обычную запись с десятичной точкой и так далее. Это делается следующим образом:

щелчком левой кнопкой мыши на таблице выделить ее сплошной контурной линией;

выбрать пункт Результат из меню Формат; в появившемся диалоговом окне установить нужные параметры.

Например, "Пороговое значение" по умолчанию равно 3. Это значит, что числа, больше 103 и меньше 10–3 , отображаются в экспоненциальном представлении. Чтобы заменить 3 на 6, нужно щелкнуть мышью справа от 3, нажать клавишу и напечатать 6 либо воспользоваться кнопками последовательного увеличения значений.

1.3. Графики

Mathcad может строить двумерные графики в декартовых и полярных координатах, картины линий уровня, изображать поверхности и выводить ряд других трехмерных графиков.

Рассмотрим создание простого двумерного графика, отображающего функцию, введенную в предыдущем разделе. Чтобы создать график в Mathcad, нужно щелкнуть мышью на том свободном месте, где его нужно разместить, и выбрать пункт График – X-Y Зависимость из меню Вставка. Появится пустой график с полями ввода для данных. В поле под серединой оси абсцисс нужно ввести имя переменной t. Теперь нужно щелкнуть в поле напротив середины оси ординат и ввести здесь x(t). Остальные поля предназначены для ввода границ на осях – максимального и минимального значений, откладываемых на оси. Если оставить их пустыми Mathcad автоматически заполнит их при создании графика. После щелчка вне графика Mathcad вычисляет и строит точки графика, как показано на рис. 2.