Презентация на тему Математический пакет MathCad

расчетов, который содержит текстовый редактор, вычислитель, графический процессор
Фирма MathSoft

Inc.(США) выпустила первую версию системы в 1986 г. Главная отличительная особенность системы MathCAD заключается в её входном языке, который максимально приближён к естественному математическому языку, используемому как в трактатах по математике, так и вообще в научной литературе. Используется принцип WYSIWYG (What You See Is What You Get - «что видите, то и получаете»).

Текст может состоять из слов, мат. выражений и формул.

MathCAD использует общепринятую мат. Символику.
Вычислитель обеспечивает вычисления по мат. Формулам и имеет большой набор мат. Функций.
Графический процессор используется для построения графиков и поверхностей

привычной для специалиста форме;
вычисления результатов математических операций с константами,

переменными и размерными физическими величинами;
векторные и матричные операции;
решение уравнений и систем уравнений;
статистические расчеты и анализ данных;
построение графиков;
аналитические преобразования и аналитическое решение уравнений и систем;
аналитическое и численное дифференцирование и интегрирование;
решение дифференциальных уравнений.

цикле уроков мы научимся работе с математическим пакетом PTC

Mathcad Prime 3.0. Почему же многие пользователи отдают предпочтение именно этой программе?
Все функции реализованы в едином интерфейсе.
Вид формул привычен для пользователей-непрограммистов.
Помимо самих расчетов, можно использовать текст, графики и иллюстрации.
Динамичная, «живая» математика. Изменения в расчетах сразу ведут к изменениям в результатах вычислений.
Результаты легко может прочитать любой ученый или инженер (не обязательно пользователь Mathcad).

ней могут содержаться четыре видаобластей:



1. Пустая область    

     
2. Текст                  
3. Математическое выражение            
4. Изображение

сходны с областями математических выражений – о них пойдет

речь позже в нашем курсе.
Щелкните по пустой области. Появится курсор в виде синего перекрестия:


На его место можно поместить текст, математическое выражение или изображение. Вне пересечения сетки курсор поставить нельзя. Нажмите снова на пустую область и введите a+b (без пробелов):
Вы ввели свое первое математическое выражение и создали, таким образом, область с математическим выражением.
Щелкните левой кнопкой мыши ниже выражения и нажмите сочетание клавиш [Ctrl+T]. Появится поле для ввода текста:

текста, Документ
Первая вкладка ленты – Математика. Щелкните по ней,

если она не активна



.

на меню «Операторы». Щелкните левой кнопкой по маленькому треугольнику

справа, чтобы раскрыть меню:

о структурировании документа. Однако при написании отчета или книги

важно продумывать, как будет выглядеть документ Mathcad, чтобы читающий его пользователь понял его. Выделим несколько элементов в структуре документов:
Настройки страницы.
Верхний и нижний колонтитулы.
Текстовые поля.
Настройки шрифта.

Документ –> Страница:

находятся те же кнопки, что и в строке состояния:

Страница и Черновик. В режиме просмотра Страница размещать области вне границ полей нельзя, и документ выглядит так, как он будет напечатан.
Переключитесь в режим Черновик, и сетка расширится на всю рабочую область:

которые не будут выведены на печать. Эти области не

будут видны при переключении обратно в режим просмотра Страница. Эту возможность можно использовать, чтобы скрыть комментарии или вычисления, которые Вы не хотите отображать в основном документе. Скрытые вычисления остаются активными:

– сворачиваемые области. Чтобы вставить такую область, перейдите на

вкладку Документ –> Области –> Область:

на вкладке Документ –> Интервал или через контекстное меню,

которое открывается щелчком правой кнопки мыши по пустой области:

сетки на вкладке Документ –> Страница.
Используйте режим просмотра Черновик,

чтобы увеличить рабочую область и разрешить размещение текста и вычислений, которые будут скрыты при просмотре в режиме Страница и на печати.
Скрыть текст и вычисления также можно, поместив их в сворачиваемую область Документ –> Области –> Области.
Каждая страница содержит колонтитулы, которые можно редактировать по командам в меню Документ –> Колонтитулы. Колонтитулы могут содержать, например, заголовки и номера страниц.
Текст можно поместить в блок текста или в текстовое поле. Блок текста использовать проще. Однако блок текста растягивается на всю ширину сетки, что не всегда нужно. Текстовые поля более гибкие, но ширину каждого поля приходится настраивать отдельно.
В тексте обычно используется выравнивание по левому краю или по ширине.
Используйте различные шрифты для основного текста и заголовков. Осторожно используйте причудливые шрифты. Выбирайте размер шрифта основного текста 11 или 12 точек.
В Mathcad можно вставлять изображения, но нельзя редактировать — только перемещать и изменять размер.
Следите, чтобы области не заходили на разрыв страницы.

цифровой клавиатуры. Несмотря на то, что Mathcad требует некоторого

времени для освоения, он имеет одно неоспоримое преимущество – в нем можно сохранять результаты всех вычислений и выводить их на печать.

так называемых «бинарных» операторов (операторы для двух чисел):
сложение [+]
вычитание

[-]
умножение [*]
деление [/]
возведение в степень [^]

который по функции аналогичен обычному оператору деления. Все эти

операторы находятся на вкладке Математика –> Операторы, но намного быстрее использовать для их ввода клавиатуру:

обычном калькуляторе. Сначала щелкните мышью в пустой области, введите

первое число, затем оператор, затем второе число. Для вывода результата следует нажать [=]. Например, ввод выражения [2/3=] приведет к следующему результату:

При использовании бинарных операторов Mathcad использует обычные правила старшинства операций. Попробуйте вычислить следующие выражения:

правила старшинства операций. В вычислениях скобки набираются сразу парой.

В математической области введите открывающуюся скобку [(], и появится пара скобок:
В появившийся местозаполнитель вводите символы дальше, например, [3+7]:

Нажмите на стрелку вправо на клавиатуре, чтобы выделить закрывающую скобку, затем введите оператор деления: [→/]

Закончите вычисление, набрав [10=]:

[(2+3/5→*7=] и [2+3/5→→*7=]:


При вводе бинарных операторов без чисел Вы

получите оператор и два местозаполнителя:

ввести скобки и операторы, а затем вводить числа:



При вводе

сложных выражений можно допустить ошибку. Как их можно исправить, мы обсудим в уроке 6 «Редактирование выражений». А пока просто удаляйте неправильные выражения, выделяя их и нажимая [Delete].

только одно число: квадратный корень [\], модуль [|], факториал

[!]. Примеры:

Оператор корня может быть как унарным, так и бинарным. Если не заполнять местозаполнитель над знаком корня, используется квадратный корень

Оператор [-] также может использоваться для двух случаев: как оператор вычитания и как оператор отрицания. При внимательном рассмотрении видно, что оператор отрицания находится ближе к числу, следующему за ним:

Операторы и символы –> Константы):




Странная, но полезная константа –

NaN (Not a Number– Не число). Ее можно использовать, чтобы избегать пропущенные или ошибочные значения:

список можно увидеть, нажав Функции –> Все функции:

внимание, что у некоторых из них не совсем привычные

названия, например, функцию арккосинуса следует набирать acos, а не arccos):

числу и выбрать нужный формат на вкладке Форматирование формул

–> Результаты. Первое меню включает в себя пять форматов: Общий, Десятичный, Научный, Проектирование, Процент:

Второе меню позволяет настроить число знаков после запятой.
Продемонстрируем эти настройки на следующих числах (здесь используется оператор присваивания :=, о):

ввод математического выражения.
Введите выражение с помощью операторов сложения [+],

вычитания [-], умножения [*] и т.д.
Используйте скобки для изменения правила старшинства операций. При вводе одной скобки на экране появляется сразу пара скобок. Чтобы войти или выйти из скобок, используйте стрелки или щелчок мышью.
Чтобы составить сложное выражение, сначала наберите скобки и операторы.
Три полезных унарных оператора: отрицание [-], модуль [|], факториал [!]. Оператор отрицания использует тот же символ, что и оператор вычитания.
В Mathcad встроено большое число констант. Мы рассмотрели лишь ∞, eи π.
В Mathcad есть множество функций. Большую часть из них можно ввести с клавиатуры, например, [sin(] для синуса, [exp(] для экспоненты и т.д.
При необходимости, отформатируйте число с помощью вкладки Форматирование формул –> Результаты.

полной мере оценить только при использовании переменных и функций.
Два

знака равенства
В выражениях Вам необходимо использовать числа (константы), переменные, операторы и знаки равенства. В повседневной жизни мы используем знак равенства = для различных операций. Mathcad, однако, различает эти операции. Наиболее важные из них:
определение (присвоить значение) – вводится через двоеточие [:]
вычисление – вводится через знак равенства [=]

Значение выражения y можно отобразить только после присвоения ему какого-либо значения. x и y здесь

являются переменными.
Введите следующие выражения:
Эти два знака равенства принципиально различны, поэтому их не следует путать.
Поместите курсор перед числом 4 в первом выражении:
Удалите число 4 с помощью клавиши [Delete] и введите 5. Щелкните по пустой области и убедитесь, что результат третьего выражения изменился на 25:

первом нажатии число станет красным, а при повторном нажатии

удалится 25 и знак равенства:

-4 и 0:

использовать для переменных. Есть несколько правил: имя переменной не

может начинаться с цифры и в имени переменной нельзя использовать пробелы и знаки операторов. Имена переменных могут начинаться:
с любой строчной или прописной буквы
другие символы, если они не являются операторами
символы с вкладки Математика –> Операторы и символы –> Символы
символы из Таблицы символов Windows

виде вычислительного оператора. Допускается вычислять интегралы от скалярных функций

в пределах интегрирования, которые также должны быть скалярами. Несмотря на то что пределы интегрирования обязаны быть действительными, подынтегральная функция может иметь и комплексные значения, поэтому и значение интеграла может быть комплексным. Если пределы интегрирования имеют размерность, то она должна быть одной и той же для обоих пределов.