1. Лабораторная работа №1. Создание документов в Mathcad

1.1. Цель работы

- изучение основных способов ввода и редактирования формул в Mathcad;

- изучение основных правил ввода и редактирования текста при создании документа в Mathcad;

- получение навыков в использовании встроенных математических функций и функций пользователя в Mathcad.

1.2. Краткие теоретические сведения

Для создания документа в Mathcad необходимо из меню File выбрать команду New . В документе Mathcad можно создавать области трех типов:

- область формул;

- область текста;

- графическая область.

Создание в документе текстовой области

Текстовая область в документе предназначена для пояснения вычислений или алгоритма решения задачи. Mathcad игнорирует текст, помещенный в текстовую область, при вычислениях. Текст в Mathcad распознается по шрифту Arial, заданному по умолчанию.

Для создания области текста в документе Mathcad необходимо нажать клавишу [ “ ]. После нажатия указанной клавиши открывается окруженная черной рамкой текстовая область. В текстовой области курсор имеет вид вертикальной красной черты. В созданную текстовую область вводится необходимый текст

Закрыть текстовую область можно щелчком мыши на свободном участке документа.

Вычисления

С помощью Mathcad можно производить численные расчеты. Для этого необходимо указать последовательность действий, выполняемых над числами. После этого нужно нажать ввести знак = (выполнить щелчок на соответствующей пиктограмме панели инструментов Calculator), и Mathcad автоматически вычислит значение выражения. Например,

Определение переменных

В Mathcad можно производить не только элементарные вычисления с константами, но и резервировать ячейки памяти для хранения значений констант и переменных. В Mathcad, как и в языках программирования, каждой ячейке памяти соответствует имя-идентификатор.

Идентификаторы могут состоять из латинских и греческих символов,

цифр и некоторых специальных символов. Идентификатором пользователя не может быть зарезервированное слово. В идентификаторах различаются прописные и строчные буквы.

В Mathcad различают глобальные и локальные переменные. Определяется локальная переменная посредством оператора присваивания.

Кнопку локального присвоения можно найти на панели инструментов Calculator.

Пример 1.

В примере локальным переменным a и b присваиваются числовые значения, а локальной переменной c значение постоянной . Для этого можно использовать соответствующие кнопки панели инструментов Calculator.

Ввод формул

Для ввода формул необходимо курсор-крестик установить в ту позицию, начиная с которой должны располагаться вычисления. Указатель мыши в виде крестика принимает форму вертикальной черты голубого цвета при вводе формулы или при выборе уже существующей формулы. Далее вводится последовательность символов, составляющая формулу.

Пример 2.

В Mathcad можно определить локальную переменную, значение которой вычисляется по формуле.

Пример 3.

Ввод переменной y и нажатие кнопки = (вывести результаты) на панели инструментов Calculator позволит увидеть вычисленное по формуле значение переменной у.

Определение функции

В Mathcad встроены все известные элементарные функции, а именно:

возведение в степень, экспоненциальные функции и логарифмы, тригонометрические функции и обратные к ним, гиперболические функции и специальные математические функции.

В Mathcad можно определить функцию, которая однозначно ставит в соответствие значениям аргументов значения функции. Функция должна быть задана пользователем. Для определения функции необходимо задать ее имя, т.е. идентификатор, и список параметров. Список параметров представляет собой список аргументов, которые в Mathcad задаются переменными. Для определения функции следует в документе Mathcad записать:

<имя функции>(<переменная 1>,<переменная 2>, …):=<выражение.>.

Например, если задать функцию, то можно получить ее значение при заданном значении аргумента.

Пример 4.

В Mathcad можно определить переменную, принимающую значения из заданного отрезка. В качестве переменных, принимающих значения из заданного отрезка можно использовать только переменные без индекса. Такие переменные могут быть локальными и глобальными. Локальную переменную можно задать

<переменная>:=<нач. знач.>,<нач.знач.+шаг>. . <кон. знач.>.

Если переменные из списка параметров функции определены как переменные, принимающие значения из отрезка, то в документе можно получить последовательность значений функции.

Пример 5.

При определении переменной можно пренебречь заданием шага. Mathcad автоматически будет использовать приращение +1 или -1. В этом случае переменную задают в виде

<переменная>:=<нач. знач.>. . <кон. знач.>.

Пример 6.

Значение функции отображается в документе при вводе знака равенства.