Основы работы с математическим пакетом Mathcad для Windows. Работа с векторами и матрицами

Практически научить студентов основным возможностям работы с математическим пакетом программ Mathcad:

-  простые вычисления;

-  работа с векторами и матрицами;

-  решение нелинейного уравнения с одной неизвестной, решение систем линейных алгебраических уравнений, вычисление производных, определенных интегралов;

-  графика.

краткие сведения

1.  Работа с элементами документа Mathcad

Документ Mathcad – информационный файл, который может содержать текстовые, программные, графические данные. Документ может быть создан, а затем отредактирован, далее записан на диск, распечатан на принтере как текст научно-технического отчета, включая таблицы и графики. На рабочем поле, наблюдаемом на экране монитора при его прокрутке, можно видеть разделительные линии страниц в виде строк дефисов.

Область (блок) документа – часть документа, имеющая прямоугольные границы. Блоки документа подразделяются на математические, текстовые и графические в зависимости от вида обрабатываемой информации.

Текстовые области содержат алфавитно-цифровую информацию, набираемую в прямоугольной рамке для пояснений к математическим блокам. Для создания текстовой области выберите команду Text Region из меню Insert или клавишу "на клавиатуре.

Графический блок документа помечается на экране прямоугольной рамкой, внутри которой автоматически строится один или несколько графиков. Для создания графического блока выберите команду Graph из меню Insert или соответствующую кнопку на панели инструментов.

Математическая область (блок) документа на экране имеет прямоугольную границу, в пределах которой можно присваивать переменной числовое значение или задавать функцию или формулу для вычислений или операторы процедурно-ориентированной программы обработки векторов, матриц, а также результаты вычислений в виде таблиц, матриц. Границы вычислительного блока автоматически расширяются по мере набора информации. Начало вычислительного блока образуется автоматически при начале набора, например, формулы. Определение данных должно предшествовать их использованию. Несоблюдение этого правила приводит к появлению сообщений об ошибках.

Математическая область позволяет пользователю набирать на экране оператор присваивания простой переменной или матрице соответствующих начальных значений с помощью знака присваивания :=. Можно задавать формулы для вычислений, используя стандартные библиотечные имена функций, использовать диапазоны переменных, определять функции пользователя, операции суммирования рядов в обычной математической символике и др. Команда Вычислить записывается в форме знака равно = и относится не только к соответствующей формуле, но и ко всем предыдущим операторам, формулам и функциям, связанным через данные с этой формулой. Например, ряд из 7 математических областей может иметь вид:

Кроме того, в математической области можно записывать операторы для решения систем линейных и нелинейных уравнений, включая матричные операции, и много других программных операций и процедур.

Документ в целом содержит полное математическое описание алгоритмов решения одной или ряда задач. Количество, типы и очередность областей документа пользователь определяет сам в зависимости от решаемой последовательности задач. Порядок расположения блоков должен быть правильным. Если пользователь задал системе автоматический режим (команда Automatic Calculation из меню Math), то документ выполняется автоматически с его начала по мере набора очередной области или завершения редактирования путем щелчка мышью по рабочему полю. Документ сохраняют в виде файла на диске в папке пользователя с расширением *.mcd.

2.  Назначение основных клавиш

3.  Средства редактирования

Крестообразный курсор (визир) используется для размещения новых выражений, графиков в текстовых областях. Визир может использоваться только в пустом месте документа.

Маркер ввода подобен аналогичному средству в любом текстовом процессоре. Маркер выглядит синим в математических областях и красным в текстовых областях, используется для вставки и удаления символов, скобок и операторов.

Вставка скобок

Mathcad размещает скобки автоматически по мере необходимости, чтобы