Введение
MathCAD – программное средство, среда для выполнения на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, предоставляющая пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстами, снабженная простым в освоении графическим интерфейсом.
Первые версии этой математической системы создавались студентами одного из американских университетов, поэтому программа удобна в изучении и использовании, не является слишком сложной в восприятии (в частности, такие программы, как Matematica или Maple имеют, прежде всего, очень неудобный, «недружественный» интерфейс, предназначены в основном для специалистов, хотя и позволяют решать более сложные задачи).
При проектировании MathCAD ставилась цель – создать мощное, гибкое и простое в использовании средство для проведения инженерных расчётов. Для достижения этой цели в MathCAD используется традиционный для математики способ записи функций и выражений, для облегчения работы предусмотрены панели инструментов, некоторые типовые задачи физики и математики представлены в виде электронных книг («Quick Sheets»), простые выражения вводятся с клавиатуры, а для более сложных – есть определенные комбинации клавиш (что дублирует панели инструментов).
Использование в учебном процессе простых и наглядных средств системы MathCAD имеет определенные преимущества, т.к. часть преподаваемого материала плохо усваивается студентами именно из-за отсутствия наглядности. Вместе с тем, преподавание математики в такой форме открывает новые возможности и, одновременно, позволяет поддерживать определенный уровень логичности и математической строгости излагаемого материала.
Практическое занятие по теме: Простейшие вычисления и операции в MathCad
Цель: Научиться выполнять в программе MathCAD простейшие арифметические вычисления, определять выражение, содержащее переменные. Ознакомиться с общими возможностями данной программы.
ЗАДАНИЕ 1. Выполнить арифметические вычисления.
Вычислим значения
арифметических выражений
и
.
Щелкните мышью по любому месту в рабочем документе – в поле появится крестик, обозначающий позицию, с которой начинается ввод.
Введите с клавиатуры символы в следующей последовательности 25+12/3. Введите с клавиатуры знак равенства, нажав клавишу =.
MathCAD вычисляет значение выражения и выводит справа от знака равенства результат.
Щелкните мышью справа внизу возле цифры 3 и нажмите клавишу Backspace
.
Теперь значение выражения не определено,
место ввода помечено черной меткой и
ограничено угловой рамкой.
Введите с клавиатуры цифру 4 и щелкните мышью вне выделяющей рамки.
Теперь удалим выражение с экрана. Щелкните мышью по любому месту в выражении. Нажимайте клавишу Пробел до тех пор, пока все выражение не будет выделено угловой синей рамкой. Нажмите клавишу Backspace и, нажав клавишу Del, удалите выделенное. Выражение исчезнет с экрана.
ЗАДАНИЕ 2. Определение переменной и ее значения. Вычисление значений выражений, содержащих переменные.
Вычислим значение
выражения
при t
= 5, a
= 9.8.
Щелкните мышью по свободному месту в рабочем документе и введите с клавиатуры символы a : (символ :=, «присвоить» вводится с помощью сочетания клавиш <Shift> <ж>).
Введите с клавиатуры символы 9.8 и щелкните по свободному месту вне поля ввода.
Щелкните мышью по свободному месту в рабочем документе и введите с клавиатуры t:
Щелкните по свободному месту вне поля ввода.
Введите с клавиатуры: a * t ^ 2 <Пробел> / 2 <Пробел> = и щелкните по свободному месту вне поля ввода (степень вводится клавишами <Shift> <6>).
MathCAD читает и выполняет введенные выражения слева направо и сверху вниз, поэтому следите, чтобы выражение для вычисления располагалось правее и/или ниже определенных для него значений переменных.