MathCad01 (1017100)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИМОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТРАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)Подлежит возврату № 0164ИНФОРМАТИКАНАЧАЛЬНАЯ ПРАКТИКА РАБОТЫ С MATHCADРЕШЕНИЕ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙИ ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ПОВЕРХНОСТЕЙИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИЙМЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТДля студентов специальностей072000, 190400, 190700, 200100, 200300МОСКВА 2001Составители:В.К. Григорьев, Е.Ф. Певцов, К.Е. РусановРедакторЕ.Ф. ПевцовУчебно-методические указания для выполнения лабораторных работ по предмету «Информатика», обучение которому проводится по специальностям 072000, 190400, 190700, 200100,200300 факультета «Электроника» в I-ом и II-ом семестрах. Входе выполнения лабораторных работ студенты осваивают основные навыки работы с программой MathCad, а также обучаются ее применению для решения конкретных математических задач, соответствующих программе по математическому анализуI-го и II-го семестров.Печатаются по решению редакционно-издательского советаМосковского Государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета)Рецензенты:В.В.
Дрожжев, Л.В. Спиридонова© Московский Государственный институтрадиотехники, электроники и автоматики(технический университет), 2001Литературный редакторО.В. ВолковаИзд. лицензия № 020456 от 04.03.97Подписано в печать 07.09.2001. Формат 60х84 1/16.Бумага офсетная. Печать офсетная.Усл.печ.л. 1,86. Усл.кр. – отт.7,44. Уч. – изд.л. 2,0.Тираж 300 экз. Заказ 621. Бесплатно.Московский Государственный институт радиотехники,электроники и автоматики (технический университет)117454, Москва, просп. Вернадского,78-3Цель работы: Знакомство с возможностями программыдля научно-технических расчетов MathCad и основными приемами работы с ней.
Приобретение навыков работы с программойMathCad на примерах решения систем линейных уравнений, построения графиков функций, изображений поверхностей, определения корней уравнений, символьных вычислений, статистической обработки данных, вычислений интегралов, производных идругих математических операций.1. НАЧАЛЬНАЯ ПРАКТИКА РАБОТЫ С MATHCADСледуя приведенному ниже тексту, выполните практическиеупражнения по математическим вычислениям в программеMathCad.В MathCad используется привычный способ математическойзаписи. Методика работы во многом сходна с правилами набораформул в Microsoft Equation, а также с панелью инструментов«Рисование» Word. Визир в виде красного перекрестия показывает точку ввода. Выражение, с которым Вы работаете, обведенорамкой. Чтобы ввести или отредактировать введенные символы,следует щелкнуть левой кнопкой мыши в набранном ранее выражении и нажимать клавиши ↑, или ↓, или пробел до тех пор, покарамка не окружит все выражение, затем можно удалить (вырезать) все выражение, поместить его в буфер обмена, скопироватьи т.п.
Каждое математическое выражение или фрагмент текстаявляются областями. Рабочий документ MathCad есть совокупность таких областей. Можно сделать их видимыми, если выбрать пункт меню «Вид» «Границы».После набора знака = будет выведен результат. Видно, чтовычисления проводятся в порядке записи слева направо и затемсверху вниз.1.1.
Простые вычисленияП р и м е р 1 . 1 . (см. рис. 2): Напечатайте15-8/104.5и получите результат этого вычисления.Главное менюМатематикаСтандартнаяФорматированиеПалитрыРис. 1. Вид рабочего окна программы MathCad-51.2. Определение переменныхСинтаксис:Имя:= ВыражениеДопустимы любые имена, написанные латинским алфавитом,однако они не должны начинаться с цифры, знаков «_», «‘»,«%».Гарнитура шрифта участвует в идентификации имени. Допустимо определение одной переменной через другие.Для определения переменной следует:1.
Напечатать имя переменной, которую нужно определить.2. Ввести символ определения «:=». Это один символ, и его можно набрать, нажав клавишу «:» на латинском алфавите.3. Напечатать значение, присваиваемое переменной.П р и м е р 1 . 2 . : Введите символы t: , при этом MathCad сопроводит двоеточие символом присваивания «:=» (можно воспользоваться также панелью инструментов «Вычисления») и напечатайте значение 10 в пустом поле, чтобы завершить определение(t:=10).Теперь везде ниже и правее места, где определена переменная t, ее можно использовать в вычислениях.Присваивание переменной значения с помощью оператора«:=» называется локальным присваиванием. До этого операторапеременная не определена и ее применение в каком-либо математическом выражении ошибочно. С помощью оператора глобального присваивания « ≡ » можно распространить область использования переменной на весь документ.
В этом случае переменную можно применять в выражениях, записанных по тексту вышетого места, где она определена.Для ввода текста следует выбрать в меню «Вставка» «Текстовая область», или набрать латинские кавычки. Атрибуты надписи можно изменять примерно также, как в Excel. Для примеранапишите текст комментария, например «Уравнение движения»(см. рис. 2).-61.3.
Повторяющиеся вычисленияДля итерационных или повторяющихся вычислений следуетиспользовать специальный тип переменных – дискретные аргументы. Переменная типа дискретный аргумент принимает диапазон значений, шаг определяется автоматически по второмузначению, например: t:=10,12..20, означает, что t примет все значения от 10 до 20 с шагом 2 (запись символа «..» осуществляетсянажатием «;» на латинском алфавите, по умолчанию шаг считается единичным). MathCad вычисляет выражение с дискретнымаргументом столько раз, сколько значений он содержит.П р и м е р 1 . 3 . : Вычислите путь для падающего тела за 10, 12,…20 сек при нулевых начальных условиях.
Для этого следует наacc 2*t =брать:2Вычисление происходит после щелчка мышью вне равенства.Результаты отображаются в таблице (см. рис.2).1.4. Определение функцииФункция при определении обязательно должна в скобкахвключать список аргументов. Важно, чтобы аргументы былиименами, а не выражениями.П р и м е р 1 . 4 . : Наберите определение функции, используя клавиши латинского алфавита:d(t):=1600+(acc/2)*t^2Так выглядит формула в Word-е, а так в MathCad-е:d(t):=1600+(acc/2)·t2Знак := набирается одним нажатием «:» на латинской клавиатуре,знак «·» – нажатием «*», степень набирается нажатием «^», приэтом клавиатура переходит в набор на верхнем регистре, и дальше, чтобы перейти в обычный регистр, надо нажать “пробел”.
Вконце набора формулы надо нажать клавишу «Enter», для того,чтобы избавиться от рамочки вокруг формулы.Функция определена. Теперь её можно вычислить для конкретного значения аргумента, например: d(12.5)= , или для всегодиапазона t: d(t)=. В результате на экран будет выведена таблицасоответствующих значений функции d (см. рис. 2).-71.5. ГрафикиДля построения графиков применяется панель инструментов(палитра) «Графики».П р и м е р 1 . 5 .
1 . : Определите дополнительно функциюr(t):=100*t+acc*t2/2и постройте графики d(t) и r(t). Укажите визиром область, гдедолжен находиться график, вызовите панель «Графики», выберите тип графика. Внутри рамки с будущим графиком укажите имяаргумента t и два имени функций d(t) и r(t), разделяя их запятой.Для построения графика щелкните вне рамки с графиком.158= 14.923104.510 , 12 .. 20tacc9.8Уравнения движенияacc . 2t =2-490-705.6d( t )1600acc . 2t2-960.4-1.254·10 3-1.588·10 3d( 12.5 ) = 834.375acc .
2r ( t ) 100 .tt2d( t ) =-1.96·10 315001.11·10 3894.4639.6345.612.4-360d( t)r( t)10005000500101520tРис. 2. Примеры вычислений и построения графикав программе MathCad-8Обратите внимание на возможности изменения оформленияи форматирования графиков. Для этого следует вызвать меню«Формат», дважды щелкнув на рамке с графиком. Примерно также, как в диаграммах Excel, можно выбрать тип шкалы, назначить или отменить вспомогательные линии сетки, автоматическое масштабирование, параметры линий графиков (следов) и т.п.Для данных графиков попробуйте добавить вспомогательные линии, изменить цвет и вид линий, измените также масштабданных по оси ординат.П р и м е р 1 . 5 .
2 . : В качестве упражнения определите значенияпараметрически заданной функции f(x,y) и постройте ее график:xi=ri*cos(θi), yi=ri*sin(θi),где ri= cos(θi)+1, а угол θ пробегает 20 значений внутри интервалаот 0 до 2π (см. рис. 3).Список знчений x и y для точек на кривой r=cos(θ )+1,причем θ должен принимать значения от 0 до 2πii 0 .. Nθ i 2 .π .ri cos θ iN 20Nxi ri .cos θ iθi =ri =xi =.yi ri sin θ i0220.3141.9511.8560.6281.8091.4640.9421.5880.9331.2571.3090.4051.57111.8850.691-0.2142.1990.412-0.2422.5130.191-0.15512.8270.049-0.0473.1420023.4560.049-0.0473.770.191-0.1554.0840.412-0.2424.3980.691-0.2144.712121yi10101xi26.123·10-1.837·10Рис.3.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
