- •Робота в середовищі Mathcad
- •При натисканні вказаних кнопок ви одержите палітри для вибору конкретних операторів. При натисканні на символ відповідного оператора він переноситься у ваш робочий аркуш. Прості обчислення
- •Визначення і змінні
- •Введення тексту
- •Області Mathcad
- •Повторювані обчислення
- •Функції користувача
- •Форматування результату
- •Побудова графіків
- •Збереження файлів, друк і вихід з Mathcad
- •Прості операції
- •Убудовані функції
- •Лабораторні роботи
- •Лабораторна робота №1. Прості обчислення. Операції з векторами і матрицями
- •1. Обчислення значень виразів
- •Лабораторна робота № 2. Розв'язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь
- •Лабораторна робота № 3. Побудова графіків функцій
- •2. Побудова графіків поверхні
- •Лабораторна робота № 4. Розв'язання нелінійних рівнянь
- •Лабораторна робота № 5. Розв'язання системи нелінійних рівнянь
- •1. Графічне розв'язання
- •2. Розв'язання за допомогою блоку Given ... Find
- •Лабораторна робота № 6. Розв'язання задачі Коші для звичайного диференціального рівняння першого порядку
- •Лабораторна робота № 7. Розв'язання задачі Коші для системи звичайних диференціальних рівнянь
- •1. Розв'язання задачі Коші методом Рунге-Кутта з постійним кроком
- •2. Розв'язання задачі Коші методом Рунге-Кутта з перемінним кроком
- •3. Графіки розв'язоків з використанням функцій rkfixed і rkadapt
- •Лабораторна робота №8. Інтерполяція функцій
- •4. Інтерполяція за допомогою убудованих функцій
- •Лабораторна робота № 9. Лінійна і квадратична апроксимація
- •1. Лінійна апроксимація функції
- •1.2. Визначення коефіцієнтів a, b за допомогою функцій intercept і slope
- •2. Квадратична апроксимація
- •Лабораторна робота № 10. Апроксимація у виді гіперболічної, показникової, степеневої і дрібно-раціональної функцій
- •Список літератури
Убудовані функції
У пакеті Mathcad широко використовуються убудовані функції. Ці функції визначені в самій системі і готові до негайного використання. До основних убудованих функцій відносяться тригонометричні і зворотні до них; логарифмічні, статистичні; перетворення Фур'є, функції Бесселя, комплексних змінних та ін. Повний список цих функцій і їхній опис можна одержати, вибравши пункт Function меню Insert. Приклади використання стандартних функцій містяться в довідковій документації, подивитися яку можна за допомогою вікна центра інформаційних ресурсів (рис. 3).
Доступ до зазначеного вікна здійснюється кнопкою Resource Center стандартної панелі інструментів.
Лабораторні роботи
У лабораторних роботах представлені приклади розв'язання різних математичних задач. Варіанти індивідуальних завдань знаходяться в додатку.
Фрагменти робочих документів Mathcad, що містяться в усіх нижче наведених прикладах, укладені в рамки.
Лабораторна робота №1. Прості обчислення. Операції з векторами і матрицями
Порядок виконання
1. Обчислення значень виразів
Для обчислення значення виразу треба набрати його і ввести знак оператора простого виведення = :
При обчисленні виразів, що містять змінні, необхідно попередньо визначити ці змінні:
Математичні функції вводяться за допомогою:
шаблонів з палітри Calculator;
Insert|Function;
клавіатури
Шаблони інтеграла і похідної уводяться з палітри Calculus Toolbar. Поля введення заповнюються необхідними даними:
2. Операції з векторами
Вектори і матриці вводяться за допомогою шаблонів з палітри Vector and Matrix Toolbar:
Індекси елементів вектора вводяться символом [:
3. Операції з матрицями
Задано матриці А и В:
3.1. Визначник матриці
3.2. Транспонування матриці
Транспонування виконується за допомогою шаблона з палітри Vector and Matrix Toolbar:
3.3. Одержання оберненої матриці
3.4. Добуток матриць
Виконано перевірку обчислення оберненої матриці:
3.5. Обчислення матричного виразу
Лабораторна робота № 2. Розв'язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь
Постановка задачі
Дано систему n лінійних алгебраїчних рівнянь з n невідомими:
Потрібно знайти її розв'язок, тобто таку сукупність значень невідомих x1, x2, …, xn, яка при підстановці в дану систему перетворює всі рівняння в тотожності.
Завдання
Розв'язати систему лінійних алгебраїчних рівнянь, задану в матричній формі А*Х=У, де А и В матриці з лабораторної роботи № 1.
Порядок виконання
1. Розв'язання методом Крамера
2. Розв'язання методом Гаусса
За замовчуванням нумерація індексів елементів векторів або матриць починається з 0. Змінити початок нумерації можна за допомогою змінної ORIGIN:
Формування розширеної матриці системи:
Приведення матриці D до трикутного виду:
Виділення розв'язку вихідної системи з матриці С:
3. Розв'язання матричним методом
4. Розв'язання за допомогою функції lsolve
5. Розв'язання за допомогою блоку Given ... Find
Система рівнянь записана в загальноприйнятому виді; знак символьної рівності = вводиться з панелі Boolean:
