Работа в MathCAD 15
Год: 2013
Автор: Новиковский Е.А.
Жанр: учебное пособие
Издательство: АлтГТУ
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Изначально компьютерное (eBook)
Интерактивное оглавление: Да
Количество страниц: 114
Описание:
Данное методическое пособие посвящено описанию программы MathCAD 15.
Пособие структурно состоит из введения, шести лабораторных работ и приложения. Во введении дается краткое описание программы и основные еѐ преимущества. В первой лабораторной работе происходит знакомство обучаемых с интерфейсом программы, основам ввода текста и выражений, простейшими вычислениями. Вторая лабораторная работа посвящена работе с векторами и матрицами. В третье лабораторной работе рассматриваются методы решений линейных и нелинейных уравнений и их систем, в т.ч. по формулам Крамера и методом Гаусса и символьным методом. В четвертой работе описана методика построения графиков функций и поверхностей, в т.ч. сферической и цилиндрической системе координат. Пятая работа посвящена методике обработки экспериментальных данных. Последняя работа посвящена основам программирования в данной системе.
В конце данного учебного пособия приведены приложения и список рекомендуемой литературы.
Автором пособия является загрузчик, и он даёт согласие на опубликование и использование этого файла в некоммерческих целях.
С целью сохранения авторских прав и защиты от копирования печать документа и копирование его частей запрещено.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 7
Знакомство с программой MathCAD 9
1 Интерфейс Mathcad 9
1.1 Рабочее окно Mathcad 9
1.2 Главное меню 10
1.3 Панели инструментов 11
2 Ввод, редактирование и форматирование математических выражений 14
2.1 Курсоры Mathcad 14
2.2 Определение значений переменных 15
2.3 Определение функции 16
2.4 Вычисление выражения 16
2.5 Редактирование формул 17
2.6 Ввод и редактирование текста 19
2.7 Операции с областями 20
2.8 Числовые константы. Ввод греческих букв 22
2.9 Функции пользователя 22
2.10 Дискретные переменные. Построение таблиц 23
2.9 Форматирование чисел 24
3 Основные арифметические операции. 25
3.1 Тригонометрические функции 25
3.2 Логарифмы 26
4 Символьные операции 27
4.1 Упрощение выражений 27
4.2 Раскрытие выражений 28
4.3 Разложение на множители 28
4.4 Приведение подобных слагаемых 29
4.5 Определение коэффициентов полинома 30
4.6 Вычисление пределов 30
4.7 Вычисление производной или интеграла 31
4.8 Разложение на простейшие дроби 33
Векторы и матрицы. 34
1 Создание массивов 34
1.1 Заполнение матрицы по шаблону 34
2.2 Изменение размеров матрицы 35
2.3 Нумерация элементов матрицы 35
2.4 Встроенная переменная ORIGIN 36
2.5 Определение параметров матрицы и векторов 37
2.6 Образование новых матриц из уже существующих 38
2.7 Ввод больших массивов 39
2.8 Сортировка векторов и матриц 40
2.9 Матричные операторы 41
2.9.1 Транспонирование матрицы 41
2.9.2 Вычисление определителя матрицы 41
2.9.3 Нахождение матрицы, обратной заданной 42
2.9.4 Сложение, вычитание, умножение и возведение в степень матриц и векторов 42
2.9.5 Оператор векторизации 45
Решение уравнений 46
1 Решение квадратного уравнения 46
2 Символьное решение уравнений 46
3 Численное решение уравнений 47
4 Поиск экстремума функции 49
5 Решение систем линейных алгебраических уравнений 51
5.1 Решение системы линейных уравнений по формулам Крамера 52
5.2 Решение линейной системы методом Гаусса (метод гауссовых исключений) 54
6 Решения нелинейных уравнений 55
6.1 Решение трансцендентных уравнений 55
6.2 Решение систем нелинейных уравнений при помощи блока «Given – Find» 56
7 Символьное решение систем уравнений 57
Построение графиков функций и поверхностей 58
1 Построение двухмерного плоского графика 58
1.1 Форматирование двумерных графиков 60
1.2 Масштабирование графиков 64
1.3 Изменение размеров и перемещение графиков 65
3 Построение трехмерных графиков 68
3.1 Форматирование трехмерных графиков 69
4 Поверхности тел вращения 70
5 Построение сложных фигур 71
6 Пересекающиеся фигуры 72
7 Построение многогранников 73
8 График векторного поля 73
Обработка экспериментальных данных 75
1 Функции для обработки экспериментальных данных 75
1.1 Интерполяция 76
1.1.1 Линейная интерполяция 76
1.1.2 Сплайн-интерполяция 77
1.2 Регрессия 79
1.2.1 Обобщенная регрессия 81
1.2.2 Получение аналитического выражения аппроксимирующей функции 85
1.3 Функции сглаживания 87
Программирование и анимация 89
1.1 Создание программ 89
1.1.1 Ввод строк в программу 89
1.1.2. Локальное присвоение значений 91
1.2 Условный оператор if 92
1.3 Операторы цикла 94
1.3.1 Оператор while 94
1.3.2 Оператор for 96
1.3.3 Операторы break, continue, return 97
1.4 Вывод результатов расчета из программы 98
1.5 Подпрограммы-функции 98
1.6 Отладка программ 99
1.7 Рекомендации по написанию программ 100
2 Анимация 103
2.1 Создание анимации 103
ПРИЛОЖЕНИЯ 106
Приложение 1. Горячие клавиши Mathcad 106
1 Операторы 106
2 Окна и рабочие документы 107
3 Редактирование 107
Приложение 2. Сообщения об ошибках 108
Список литературы 114
