Основы работы в автоматизированной системе Mathcad: Методические указания к выполнению лабораторных работ по информатике

Е. А. СИДОРОВА,  С. А. СТУПАКОВ

ОСНОВЫ  РАБОТЫ

В  АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ  СИСТЕМЕ  MATHCAD

ОМСК   2006

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

__________________________

Е. А. Сидорова, С. А. Ступаков

ОСНОВЫ  РАБОТЫ

В  АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ  СИСТЕМЕ  MATHCAD

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ

по информатике для студентов 1-го курса всех специальностей

Омск   2006

УДК  681.3.06: 518.8 (076.5)

ББК  32.973.2-018:22.183.49я73

С34

Основы работы в автоматизированной системе Mathcad: Методические указания к выполнению лабораторных работ по информатике / Е. А. Сидорова, С. А. Ступаков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. 35 с.

Указания содержат основные понятия и приемы работы в интегрированной среде Mathcad. Приводятся практические рекомендации по применению системы Mathcad как средства создания научно-технических документов и автоматизации математических расчетов.

Методические указания предназначены для студентов 1-го курса всех специальностей очного и заочного обучения, а также могут быть использованы в качестве самоучителя для любых категорий пользователей.

Библиогр.: 2 назв. Табл. 6.  Рис. 15.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор  В. С. Щербаков;

канд. техн. наук, доцент  А. Т. Когут.

_________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения,   2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ………………………………………………………………………	5
1. Создание документов и вычисления в Mathcad ……..…………………...	6
1.1. Окно Mathcad…………………………………………………………..	6
1.2. Области Mathcad-документа …………………………...……………..	8
1.2.1. Текстовая область ………………………………………...…………	8
1.2.2. Область формул ……………………………………………………..	9
1.2.3. Графическая область ………………………………………………..	9
1.2.4. Работа с областями ………………………………………………….	10
1.3. Справочная система Mathcad. Шпаргалки…………………………...	12
1.4. Вычисления в Mathcad ………………………………………………..	14
1.4.1. Имена переменных и функций ……………………………………..	14
1.4.2. Ввод математических выражений………………………………….	15
1.4.3. Особенности вычислений в Mathcad ………………………………	19
1.5. Лабораторная работа 1 ………………...……………………………...	20
2. Табуляция функций и построение графиков ……………...……………...	24
2.1. Табуляция функции ………………….………………………………..	24
2.2. Построение графиков ………………………………………………....	26
2.3. Лабораторная работа 2 ………………………………………………..	28
3. Символьные преобразования и вычисления ……………………………...	30
3.1. Упрощение, интегрирование и дифференцирование выражений ….	30
3.2. Лабораторная работа 3 ………………………………………………..	32
Библиографический список ………………………………………………….	34

ВВЕДЕНИЕ

Mathcad является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, начиная от элементарной арифметики и заканчивая сложными реализациями численных методов. Пользователи Mathcad – это студенты, ученые, инженеры, технические специалисты. Благодаря простоте применения, наглядности математических действий, обширной библиотеке встроенных функций и численных методов, возможности символьных вычислений, а также превосходному аппарату представления результатов в виде графиков и форматированных документов Mathcad стал одним из наиболее популярных математических приложений.

Данные методические указания предназначены для студентов 1-го курса высших технических учебных заведений и содержат материал к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Информатика», а также для самостоятельного изучения системы Mathcad. Основная цель указаний - привить студентам практические навыки в использовании автоматизированных средств научной работы при решении прикладных задач.

В каждом разделе приведены необходимые теоретические сведения, примеры, иллюстрирующие описанные приемы работы, и задания для самостоятельного выполнения.

В настоящее время в мире используются различные версии программы Mathcad. Данные методические указания ориентированы на русифицированную версию Mathcad PLUS 6.0, лицензионная копия которой используется в учебном процессе в ОмГУПСе [1]. Основные приемы работы в других версиях Mathcad, в том числе и более поздних, принципиально не отличаются от изложенных в данном издании.

Дополнительную информацию о системе Mathcad можно получить в Интернете на официальном сайте mathcad.com.

1. СОЗДАНИЕ  ДОКУМЕНТОВ  И  ВЫЧИСЛЕНИЯ  В  Mathcad

1.1. Окно Mathcad

Окно системы Mathcad похоже на окна других программ, функционирующих под управлением операционной системы Windows, и содержит набор различных элементов управления. Среди них имеются как стандартные элементы управления объектами Windows (меню, кнопки работы с файлами и окнами, полосы прокрутки и др.), так и специализированные, характерные непосредственно для системы Mathcad (рис. 1).

 

Рис. 1. Окно системы Mathcad PLUS

Для ввода элементов формул используются специальные панели символов, называемые палитрами:

1)   – арифметическая палитра (для ввода чисел, знаков типичных математических операций и наиболее часто употребляемых стандартных
функций);

2)   – некоторые простые операторы (для ввода операторов вычисления и знаков логических операций);

3)   – палитра графиков;

4)  – векторные и матричные операции;

5)   – операторы математического анализа (для ввода операторов интегрирования, дифференцирования, суммирования и др.);

6)   – палитра программирования;

7)   – греческие символы.

Если представленные на рис. 1 панели в окне Mathcad отсутствуют, их можно вывести на экран (или при необходимости, наоборот, убрать с экрана) в меню Окно.

Учитывая вид информации и специфику работы в Mathcad, при наборе формул целесообразно постоянно вывести в правой части экрана панели управления 1, 2 и 5, содержащие наиболее часто используемые элементы, например, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Вид экрана при работе в Mathcad