- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ЧАСТЬ 1. ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С MATHCAD
- •Введение. Общие правила работы в среде Mathcad
- •§1. Ваши первые примеры
- •1.1. Ввод данных, формул, вывод решения
- •1.3. Построение графика функции одной переменной
- •1.4. Построение графика функции двух переменных
- •1.5. Освоение функции CreateMesh для форматирования графика
- •§2. Решение уравнений
- •2.2. Нахождение корня уравнения. Операторная скобка Given – Find
- •§3. Учебная задача
- •3.1. Постановка задачи
- •§4. Индивидуальные задания по части 1
- •ЧАСТЬ 2. МАТРИЦЫ И ВЕКТОРЫ В MATHCAD
- •Введение. Общие сведения о матричной алгебре в Mathcad
- •§5. Осваиваем технику работы с матрицами и векторами
- •5.1. Ввод матрицы и вектора
- •5.3. Обращение к столбцу матрицы
- •5.6. Запись массивов данных на диск
- •5.7 Соединение (композиция) матриц и векторов
- •§6. Алгебра матриц
- •6.1. Транспонирование матриц
- •6.2. Умножение матрицы на скаляр
- •6.3. Операции умножения матриц
- •6.4. Сложение матриц
- •6.5. Операции с квадратными матрицами
- •6.6. Решение примеров с действиями алгебры матриц
- •6.7. Специальные приемы работы с матрицами
- •6.8. Ранг матрицы
- •§7. Некоторые применения матриц и векторов
- •7.1. Нахождение всех корней уравнения n-й степени
- •7.2. Применение матриц и векторов для решения систем линейных уравнений
- •7.3. Применение матриц и векторов в задаче интерполяции
- •§8. Учебная задача
- •8.1. Постановка задачи
- •8.2. Решение
- •§9. Индивидуальные задания по части 2
- •ЧАСТЬ 3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ В MATHCAD
- •Введение. О программировании в среде Mathcad
- •§10. Осваиваем технику программирования в Mathcad. Ваша первая программа
- •10.2. Выполнение этапа 2 «Разбор способа получения результата. Расчет примеров»
- •10.4. Выполнение этапа 4 «Расчет контрольных примеров применительно к алгоритму»
- •10.5. Выполнение этапа 5 «Составление программы, отладка на контрольных примерах»
- •§11. Задания для самостоятельной разработки программы
- •§12. Учебная задача
- •12.1. Введение
- •12.2. Общие положения
- •12.3. Выполнение фазы 1 решения задачи «Понять существо задачи»
- •12.4. Выполнение фазы 2 решения задачи «Предложить идею алгоритма»
- •12.6. Выполнение фазы 4 «Оценить точность программы, а также ее потенциал в качестве средства для решения других задач»
- •§13. Индивидуальные задания по части 3
- •ЧАСТЬ 4. СИМВОЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В MATHCAD
- •Введение. Сведения о символьных преобразованиях в Mathcad
- •14.1. Опция Evaluate – Symbolically
- •14.3. Опция Symbolics – Expand
- •14.4. Опция Symbolics – Variable
- •§15. Учебная задача
- •15.1. Постановка задачи
- •15.2. Этапы решения
- •15.6. Выполнение этапа 4 «Решение» (на компьютере)
- •§16. Создание анимационных клипов
- •16.1. Общие сведения
- •16.2. Фазы создания анимационного клипа
- •Список использованной литературы
- •2. Арифметические, алгебраические и логические операторы
- •6. Часто употребляющиеся функции
- •8. Графики
- •Общие замечания
- •1. Плоскости
- •2. Прямая линия в пространстве
- •3. Цилиндр
- •4. Конус
§2. Решение уравнений
( |
φ |
) |
|
|
− 0.6φ |
Пример. Найдем решение уравнения sin |
|
|
2 |
на интервале |
|
|
|
изменения аргумента ϕ от 0 до 3.5π.
2.1. Оценкачислакорней иихприближенных значений(пографику)
Как Вас учили на уроках математики, сначала нужно грубо определить, сколько корней имеет это уравнение и какие у них приблизительно значения. Лучше всего это сделать с помощью графика. Для этого зададим изменение аргумента с шагом, например, 0.1, и затем рассчитаем значения левой и правой частей уравнения как функции этого аргумента.
Наберите f (<Ctrl>+<g>) (двоеточие) 0,0.1*p (<Ctrl>+<g>) (точка с запятой) 3.5*p (<Ctrl>+<g>). Получится:
φ := 0 ,0.1 π ..3.5 π
Затем задайте функции левой и правой частей так: x(f (<Ctrl>+<g>) ) (двоеточие) sin(f (<Ctrl>+<g>) ) y(f (<Ctrl>+<g>) ) (двоеточие) 2^-0.6*f (<Ctrl>+<g>)
Должно получиться так:
x(φ) := sin(φ) y(φ) := 2− 0.6 φ
Сделайте заготовку для графика (<Shift>+<2>), в слоте для абсциссы запишите f (<Ctrl>+<g>), а в слот для ординаты внесите x(f (<Ctrl>+<g>) ). Затем (клавишей ПРОБЕЛ или стрелочкой вверх-вниз) охватите обозначение в слоте синим прямоугольным обводом (это – признак выделения группы символов как единого объекта), нажмите клавишу (запятая). Появится слот для ввода ординаты второй кривой, внесите в него y(f (<Ctrl>+<g>) ). Щёлкните левой кнопкой мыши где-нибудь вне графика. Появится график двух функций, приведите его "в порядок", как Вы уже делали раньше – чтобы он стал выглядеть примерно так, как на рис. 1.6.
Мы видим, что имеется 4 корня со следующими примерными значениями:
x1=1; x2=3; |
x3= 6.5; |
x4=9.3. |
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
x(φ) |
0.2 |
|
|
|
|
y(φ) |
0.2 0 |
3 |
6 |
9 |
12 15 |
0.6
1
φ
Рис. 1.6. Определение числа корней уравнения по графику.
15