- •Буквенные индексы
- •Ниже приводится полный список предопределенных переменных Mathcad и их значений по умолчанию:
- •Используемые числа
- •Специальные операции над комплексными числами
- •Многозначные функции
- •Создание вектора
- •Создание матрицы
- •Изменение размера матрицы
- •Нижние индексы и элементы вектора
- •Изменение способа отображения массивов
- •Графическое представление матриц
- •Ограничение входных массивов
- •Ограничение отображаемых массивов
- •Ограничение размеров массива
- •Размеры и диапазон значений массива
- •Специальные типы матриц
- •Специальные характеристики матрицы
- •Формирование новых матриц из существующих
- •Собственные значения и собственные векторы
- •Разложения
- •Решение линейной системы уравнений
- •Определение составного массива
- •Отображение составных массивов
- •Операторы и функции для составных массивов
- •Определение и использование дискретного аргумента
- •Многократные вычисления по дискретному аргументу
- •Множественные дискретные аргументы и двойные индексы
- •Рекурсивные вычисления с несколькими переменными
- •Рекурсивные вычисления с вектором
- •Советы по набору операторов
- •Переменный верхний предел суммирования
- •Оператор суммирования элементов вектора
- •Производные более высокого порядка
- •Переменные пределы интегрирования
- •Изменение точности вычисления интегралов
- •Криволинейные и двойные интегралы
- •Определение пользовательского оператора
- •Использование пользовательского оператора
- •Запись функций как операторов
- •Тригонометрические функции и обратные им.
- •Гиперболические функции
- •Логарифмические и показательные функции
- •Функции Бесселя
- •Специальные функции
- •Введение в дискретное преобразование Фурье
- •Функция if
- •Циклы “while”
- •Оператор “break”
- •Циклы “for”
- •Подпрограммы
- •Рекурсия
- •Что делать, когда функция root не сходится
- •Некоторые советы по использованию функции root
- •Решение уравнений с параметром
- •Нахождение корней полинома
- •Как использовать найденное решение
- •Что делать, когда Mathcad не может найти решения
- •Что делать, когда имеется слишком мало ограничений
- •Многократное решение уравнений
- •Решение одинаковых задач относительно разных переменных
- •Приближенные решения
- •Использование символьного решения уравнений
- •Дифференциальные уравнения первого порядка
- •Дифференциальные уравнения второго порядка
- •Уравнения более высокого порядка
- •Системы оду первого порядка
- •Системы дифференциальных уравнений более высокого порядка
- •Гладкие системы
- •Медленно изменяющиеся решения
- •Нахождение приближенного решения только в конечной точке
- •Двухточечные краевые задачи
- •Дифференциальные уравнения с частными производными
Использование символьного решения уравнений
В Mathcad обычно можно быстро и точно найти численное значение корня с использованием функции root. Но имеются некоторые задачи, для которых возможности Mathcad позволяют находить решения в символьном виде.
Решение уравнений в символьном виде позволяет найти точные или приближенные корни уравнения:
Если решаемое уравнение имеет параметр, то решение в символьном виде может выразить искомый корень непосредственно через параметр. Поэтому, вместо того чтобы решать уравнение для каждого нового значения параметра, можно просто заменять его значения в найденном символьном решении.
Если нужно найти все комплексные корни полинома, степень которого меньше или равна 4, символьное решение даст их точные значения в одном векторе или в аналитическом или в цифровом виде. Используя символьный процессор, можно также найти полное решение для некоторых полиномов более высокой степени
Разделы |
|
|
Использование функции rkfixed для решения ОДУ n-ого порядка с начальными условиями. Этот раздел является основой для понимания всех других разделов в этой главе. |
|
Как использовать функцию rkfixed для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений с начальными условиями. |
|
Описание функций Mathcad, предназначенных для решения дифференциальных уравнений, и примеры задач, для которых их можно использовать. |
|
Как решать краевые задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений и для уравнений в частных производных. |
При решении дифференциального уравнения искомой величиной является функция. Для ОДУ неизвестная функция — функция одной переменной. Дифференциальные уравнения в частных производных — это дифференциальные уравнения, в которых неизвестной является функция двух или большего числа переменных. Mathcad имеет ряд встроенных функций, предназначенных для решения ОДУ. Каждая из этих функций предназначена для численного решения дифференциального уравнения. В результате решения получается матрица, содержащая значения функции, вычисленные на некотором множестве точек (на некоторой сетке значений). Для каждого алгоритма, который используется при решении дифференциальных уравнений, Mathcad имеет различные встроенные функции. Несмотря на различные методы поиска решения, каждая из этих функций требует, чтобы были заданы по крайней мере следующие величины, необходимые для поиска решения:
Начальные условия.
Набор точек, в которых нужно найти решение.
Само дифференциальное уравнение, записанное в некотором специальном виде, который будет детально описан в этой главе.
В этом разделе описано, как решить ОДУ, используя функцию rkfixed. Раздел начинается с примера того, как решить простейшее дифференциальное уравнение первого порядка. Затем будет показано, как можно решать дифференциальные уравнения более высокого порядка.