Теоретическая часть

В теоретической части рассматриваются вопросы реализации решения задач с помощью пакета Mathcad. Описываются простейшие конструкции программы, структура документа. Дается определение переменной и ее диапазона. Подробно рассматривается вопрос Решения уравнений средствами Mathcad.

Цель теоретической части: Дать представление о пакете Mathcad его структуре и внешнем виде. Ознакомиться с основными функциями в системе в этой системе. Уяснить предназначение этих функций. Понять для каких целей применяются данные функции.

Основные сведения о пакете Mathcad

Система Mathcad (Mathematical Computer Aided Design - Математическое проектирование с помощью ЭВМ) является уникальным программным средством как с точки зрения простоты управления, так и с точки зрения возможностей выражения в естественной форме алгоритмов вычислительной математики.

Основная идея системы - предоставление пользователю возможности описывать на экране вычисления в форме, очень близкой к общепринятой математической нотации, применяемой при записи математических моделей и алгоритмов численного анализа. Например, формулы, представляемые в языках программирования, таких, как Бейсик или Паскаль, с помощью арифметических выражений, записываются на экране Mathcad так, как это нас учат делать в течение нескольких лет в школе. В этом смысле внешне экран Mathcad почти ничем не отличается от обычного листа бумаги, на котором записываются формулы и выкладки, сопровождаемые графиками и текстом. По существу же отличие в том, что формулы на экране Mathcadа вычисляются. Причем при внесении изменений результаты и графики автоматически или по команде пользователя пересчитываются. Это как раз и делает Mathcad мощным инструментом в руках инженера и специалиста по прикладной математике, а также уникальным "наглядным пособием" и инструментальным средством для изучения методов и алгоритмов решения различных математических задач. Таким образом, достаточно написать формулу на экране вместо того, чтобы вычислять ее на калькуляторе или программировать с помощью алгоритмических языков. Это свойство Mathcad позволяет приступить к исследованию математических моделей технических систем либо алгоритмов численного анализа без затрат времени и энергии на изучение языков программирования, которые являются оправданными только для профессиональных программистов. Еще одним привлекательным качеством системы является простота управления построением графиков, которые также автоматически перестраиваются, отражая все изменения определяющих их значений и формул. Система разработана фирмой MathSoft, Inc (Кембридж, штат Массачусетс, США), которая постоянно выпускает ее новые версии.

Это универсальный пакет для всех, содержащий наиболее часто используемые математические средства [1].

Особенности:

• Математический интерфейс.

• Есть мощная поддержка графики.

• Возможен импорт графики из других программ.

• Большое количество встроенных математических функций (сотни).

• Встроенные справочники по предметным областям.

• Возможна анимация.

• Символьная математика.

• Достоинство – программирование на языке математики.

Недостатки:

• Это интерпретатор.

• Возможности программирования ограничены.

Системы Mathcad пользуются огромной популярностью во всем мире благодаря удобным средствам подготовки документов, имеющих вид обычных статей или книг. В то же время оказывается, что эти средства вполне достаточны для решения подавляющего большинства задач по математике, физики и других направлений науки и техники.