- •Лабораторная работа №1 Тема: Знакомство с программным продуктом MathCad 2001 Pro
- •Ввод арифметических выражений
- •1.1.2. Знаки арифметических операций
- •Переменные и функции
- •Создание текстовых областей
- •1.4. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа №2 Тема: Работа с массивами данных
- •2.1. Создание и изменение массива
- •2.3. Векторные и матричные функции
- •2.2. Действия с массивами
- •2.4. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа №3
- •3.2. Решение систем уравнений
- •3.3. Решение систем линейных уравнений
- •3.4. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа № 4 Тема: Построение графиков в декартовой системе координат Цели работы:
- •4.1. Построение графиков явно заданных функций
- •4.2. Построение графиков параметрически заданных функций
- •4.3. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа № 5 Тема: Построение графиков в полярной системе координат
- •5.1. Основные теоретические положения
- •5.2. Построение графиков в полярной системе координат при помощи MathCad
- •5.3. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа № 6 Тема: Символьные вычисления
- •Вычисление пределов
- •6.2. Решение систем
- •Преобразование выражений
- •6.4. Задания для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа № 7 Тема: Дифференцирование функций одной переменной
- •7.1. Производные первого порядка
- •Задаем функцию:
- •7.2. Производные высших порядков
- •7.3. Задания для самостоятельного решения
- •Список литературы
Вычисление пределов
Чтобы вычислить предел, необходимо:
Щелкнуть мышью в свободном месте рабочего документа.
Вызвать шаблон для вычисления предела либо сочетанием клавиш [Ctrl] и [l], либо используя соответствующую кнопку на палитре «Вычисления».
В поле справа от предела ввести функцию, для которой вычисляется предел. В левое поле под знаком предела ввести переменную, по которой вычисляется предел, в правое поле – предельное значение переменной.
Вычислить предел символьно.
Замечание. Можно посчитать и односторонние пределы, т. е. пределы слева и справа. Для этого необходимо вызывать соответствующие шаблоны сочетанием клавиш [Ctrl], [Shift], [B] или [Ctrl], [Shift], [А] соответственно, либо выбрать палитре «Вычисления».
Пример
1. Вычислим
пределы:
;
;
,
,
и односторонние пределы
,
.
Решение.


6.2. Решение систем
Чтобы решить символьно систему уравнений, необходимо:
1. Напечатать ключевое слово Given.
2. Ввести уравнения системы ниже ключевого слова Given. (Между левыми и правыми частями уравнений должен стоять логический знак равенства.)
4. Ввести выражение, включающее функцию Find и вычислить его символьно.
Замечание. При символьном решении системы уравнений не нужно задавать начальные приближения для неизвестных.
Пример 2. Решим систему линейных уравнений:

Решение.
Используя возможности MathCAD,
легко убедиться, что
(т.е. система совместна) и имеет множество
решений, т.к.
(п –
число неизвестных). Найдем общее решение
системы:


Здесь х3, х4 и х5 - свободные неизвестные, остальные неизвестные – базисные.
Преобразование выражений
Используя меню «Simbolics», в MathCAD можно упростить некоторое выражение, разложить его на множители, привести подобные и т.д.
Чтобы символьные операции выполнялись, необходимо указать, над каким объектом (выражением, переменной и т.д.) эти операции должны производиться, т е надо выделить выражение или переменную (или другой объект) синей выделительной рамкой. Затем выбрать из меню нужную операцию и щелкнуть по ней мышью. Результат появится ниже исходного выражения.
Символьные операции в меню «Simbolics» разбиты на несколько разделов – в зависимости от того, к каким объектам они применяются. Рассмотрим некоторые из них.
Операции над выражениями:
Simplify (Упростить) — упростить выделенное выражение с выполнением таких операций, как приведение подобных слагаемых, сокращение одинаковых множителей, приведение к общему знаменателю и т.д. Если выражение упростить нельзя, то результатом применения операции будет то же выражение.
Factor
(разложить) — разложить выражение на
множители. Например, применение этой
операции к выражению
даст результат
.
Expand
(расширить) – разложить по степеням
(операция, обратная операции Factor).
Например, применение этой операции к
выражению
даст выражение
.
Collect (собрать) – привести слагаемые, подобные выделенному выражению, которое может быть отдельной переменной или функцией со своим аргументом.
Операции с выделенными переменными:
Solve
for
variable
(решить по переменной) — найти значения
выделенной переменной. Эта операция
позволяет выражать одну переменную
через другие переменные, содержащиеся
в выражении, а также позволяет решать
уравнения и неравенства. При использовании
операции выражение должно представлять
собой либо равенство, в котором между
левой правой частями стоит логический
знак равенства,
либо неравенство. Например, применение
этой операции к выражению
=5,
в котором
выделена переменная у,
даст выражение
.
