Первоначальное знакомство с системой Mathcad (Лабораторная работа № 1)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ЗНАКОМСТВО С СИСТЕМОЙ MATHCAD

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Знакомство с основными свойствами системы МС  и выполнение с ее помощью простейших вычислений.

1. Основные черты системы MC. Система MATHCAD - это  легкое  в  освоении  и  одновременно  мощное средство для выполнения численных  расчетов,  сопровождаемых  текстовыми пояснениями и графическим отображением результатов.

Главные свойства системы заключаются в  следующем: 

1) изображение формул и возможности их расположения на экране максимально приближены к естественному математическому языку, используемому в научной литературе;

2) вычисления выполняются сразу после набора математических соотношений;

3) при изменении значений величин результаты пересчитываются;

4) имеется широкий набор шаблонов для построения графиков функций одной и двух переменных;

5) в системе имеется блок аналитических (символьных) вычислений;

6) сложные вычисления можно программировать на встроенном языке программирования.

С точки зрения функций, которые она выполняет,  эту  систему  можно сравнить с рабочим блокнотом инженера или ученого. На  своих  листках  - кадрах экрана - она позволяет комбинировать уравнения, заметки  и графики. Эти возможности сделали систему MathCAD одним из  наиболее распространенных инструментов решения задач  физики  и  исследования  физических систем с помощью компьютера.

Изложение правил работы с системой МС относится к версии MathCAD-2001.

2. Запуск MathCAD. Для запуска программы достаточно:

- или выбрать имя программы в списке приложений Windows Пуск – Программы – MathSoft – Mathcad 2001

- или выполнить двойной щелчок мышью по ярлыку Mathcad на рабочем столе Windows.

В результате открывается окно Mathcad, имеющее все стандартные элементы Windows-приложения.

Основную часть экрана занимает свободное пространство – рабочая область. В ней при помощи клавиатуры и мыши можно вводить  текст,  уравнения  и графики.

3. Ввод текста. Фрагменты (блоки) текста необходимы в документе, чтобы  сопровождать выполняемые вычисления примечаниями и комментариями.

Для набора текста в документе следует:

1.  нажать клавишу ["]  это  указывает,  что  далее  будет  вводиться текст. На экране при этом появляется пара кавычек ["..."], которые автоматически раздвигаются при наборе текста;

2.  перейти на шрифт, содержащий в названии суффикс CYR;

3.  набрать текст между кавычками;

Пока курсор находится в текстовой  области,  все  вводимые  символы (даже обозначения математических вычислений) воспринимаются  как  текст.

Для перехода к вычислениям нужно вывести курсор из текстового блока. При этом кавычки, ограничивающие текст, исчезнут.

Упражнение 1. Ввод текста. Нажмите клавишу ["] и введите текст заголовка документа:

   " ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1"

   " ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В СИСТЕМЕ MC"

В дальнейшем отдельные этапы  вычислений  следует  всегда  пояснять текстовыми сообщениями.

4. Как увидеть результат вычислений. При редактировании уравнений MathCAD не выполняет  никаких проверок и вычислений. Процесс вычисления начинается в следующих трех случаях:

- курсор выйдет за границу области  уравнения;

- была нажата клавиша <F9>;

- введен знак "=" в конце уравнения.

Таким образом, для вывода на экран численного значения  любой переменной или выражения достаточно после имени переменной или  записи выражения набрать знак равенства "=". Для обновления  результата после изменения какой-либо величины достаточно нажать клавишу F9.

5. Обозначение и набор арифметических действий. Для выполнения арифметических действий над  числами  нужно  набрать соотношение с использованием знаков [+ - * /] на  экране  и  после  него знак [=]. МС сразу вычислит и покажет результат.

Возведение в степень обозначается символом [^], например x^2.

Обозначение абсолютной величины |▪| создается  клавишей [|],  после чего в ячейке ввода ▪ набирается алгебраическое выражение.

Пара скобок создается клавишей ['] и также  содержит  ячейку  ввода заключенного в скобки выражения (¦).

Упражнение 2. Выполнение арифметических действий.

Наберите:   15-8/104.5=       2^8=            2^10=

            10!=              456*12=         1.5^3=