Применение системы mathcad для решения вычислительных задач (практическая часть)
Лабораторная работа №1
Запуск системы осуществляется двойным щелчком мыши на ярлыке MATHCAD. На экране возникает первая страница документа системы с именем Untitled 1. Возможно появление внизу экрана дополнительного окна отладки программ. Так как нам это окно не потребуется, то его лучше закрыть. Границы страниц обозначены серыми линиями, но использовать можно весь экран, не обращая внимания на эти границы, если не планируется вывод содержания экрана на принтер. Строка меню, панель инструментов и панель форматирования в основном такие же, как в редакторе WORD или в системе EXCEL. С дополнительными пунктами меню и инструментами будем знакомиться далее, когда они потребуются. Кроме указанных панелей на экране может находиться еще панель математических инструментов. Если этой панели нет, то ее нужно вывести на экран, нажав в меню кнопку View, и в подменю Toolbars установить флажок в позиции Math. Подхватив мышью, панель математических инструментов можно передвинуть в удобную для вас часть экрана (лучше правее границы страницы).
Для сокращения записей в дальнейшем вместо MATHCAD будем писать МС или МС14 для 14-й версии системы.
Познакомимся с простейшими арифметическими вычислениями в системе МС. Установите указатель мыши в произвольной точке экранной страницы и щелкните мышью. Возникает курсор в виде красного крестика. При наборе с клавиатуры цифры или буквы он превращается в прямоугольник с курсором в виде синего уголка. Прямоугольник – это границы очередного блока документа. Наберите, например, 2 * 3 = и щелкните мышью за пределами прямоугольника (вместо щелчка мышью можно нажать клавишу Enter). Границы блока с записью 2 * 3 = 6 исчезнут, но блок на экране сохраняется с невидимыми границами. Курсор принял снова форму крестика красного цвета.
Пусть требуется вычислить выражение 3 + 4 : 5 * 2. Знаком деления в системе MATHCAD служит символ /, символ : используется как символ присвоения значения переменной, что мы обсудим позже.
Попытки набрать выражение обычными действиями, как в WORD, чаще всего не удаются. После набора уголок курсора выделяет цифру 5 в знаменателе, нажатие клавиши сдвига курсора вправо выводит курсор из блока. Если после этого нажать клавишу сдвига курсора влево, то попадаем снова в блок, но курсор выделит весь блок. Если теперь нажать клавишу *, то получим, что не соответствует условию. Чтобы не заниматься пока исправлениями, щелкните мышью на свободном месте экрана и наберите выражение заново, нажав после цифры 5 клавишу пробела. В результате получим, то есть то, что требовалось. Итак, нажатие клавиши пробела приводит к расширению курсора на часть выражения, которое по смыслу может восприниматься как единое целое. Попробуйте после цифры 5 в приведенном примере клавишу пробела нажать два раза.
Проведите на экране вычисления:
.
Для того чтобы набрать показатель степени, нужно нажать клавишу ^. Чтобы вернуться на основной уровень, достаточно нажать клавишу сдвига курсора вправо или клавишу пробела.
Вычислим выражение
((((2*3+1)+1.1)*1.2+3)*(−1.3)+4)*11.7+72.5.
Заметим, что система часть круглых скобок заменяет на квадратные. На экране увидим
.
- Оглавление предисловие
- Основные понятия и вычислительные методы (теоретическая часть)
- Метод Гаусса
- Метод lu-разложения
- Обращение матрицы и вычисление определителя
- Число обусловленности матрицы (системы уравнений)
- Вычислительные методы для решения нелинейных уравнений
- Метод половинного деления
- Метод Ньютона (метод касательных)
- Метод секущих
- Метод итераций
- Преимущества и недостатки методов
- Методы решения систем нелинейных уравнений
- Метод Ньютона для систем уравнений
- Метод итераций для систем уравнений
- Некоторые сведения о полиномах и их корнях
- Полиномиальные уравнения
- Вычисление интегралов
- Дифференциальные уравнения (численные методы)
- Жесткие системы дифференциальных уравнений
- Аналитическое решение систем линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
- Нахождение экстремумов функции нескольких переменных
- Метод покоординатного спуска
- Симплекс-метод
- Метод наискорейшего спуска
- Метод Ньютона
- Преобразования Фурье и Лапласа
- Применение системы mathcad для решения вычислительных задач (практическая часть)
- Исправления
- Продолжение простейших вычислений
- Точность
- Символьные вычисления
- Переменные
- Функции пользователя
- Операции математического анализа
- Построение графиков функций одного переменного
- Задания для самостоятельной работы
- Матрицы
- Векторы
- Системы линейных уравнений
- Число обусловленности матрицы
- Собственные числа и собственные векторы матрицы
- Графики функций двух переменных
- Задания для самостоятельной работы
- Нахождение корней нелинейного уравнения
- Решение систем нелинейных уравнений
- Корни многочлена
- Наибольший общий делитель двух многочленов
- Кратные корни
- Результант
- Задания для самостоятельной работы
- Полиномиальные уравнения
- Вычисление определенных интегралов
- Решение дифференциальных уравнений
- Задания для самостоятельной работы
- Системы дифференциальных уравнений
- Решение жестких систем дифференциальных уравнений
- Решение линейных систем дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами
- Задания для самостоятельной работы
- Нахождение экстремумов функции
- Экстремумы функции многих переменных
- Преобразования Фурье и Лапласа
- Дискретное преобразование Фурье
- Задания для самостоятельной работы