- •Система mathcad
- •Введение
- •1 Интерфейс mathcad
- •2 Основы работы в MathCad
- •3 Задание и обработка массивов
- •3.1 Обозначение массивов и элементов массивов
- •3.2 Задание массивов
- •3.3 Действия с массивами
- •4 Построение графиков
- •4.1 Построение двумерного графика
- •4.2 Построение трехмерного графика
- •4.3 Построение анимационного графика
- •5 Символьные вычисления
- •5.1 Виды символьных операций
- •5.2 Работа с меню Symbolics
- •5.3 Работа с панелью Symbolic
- •6 Решение уравнений
- •6.1 Решение систем линейных уравнений
- •6.2 Решение нелинейных уравнений
- •6.3 Решение систем нелинейных уравнений
- •6.4 Решение дифференциальных уравнений
- •7 Обработка экспериментальных данных
- •7.1 Интерполяция
- •7.2 Регрессия
- •7.3 Экстраполяция
- •8 Лабораторный практикум
- •Лабораторная работа №1 Вычисление выражений и функций
- •Лабораторная работа №2 Построение графика в декартовых координатах
- •Лабораторная работа №3 Построение графика в полярных координатах
- •Лабораторная работа №4 Построение трехмерного графика
- •Лабораторная работа №5 Построение анимационного графика
- •Лабораторная работа №6 Работа с массивами
- •Лабораторная работа №7 Символьные вычисления
- •Лабораторная работа №8 Задачи математического анализа (вычисление пределов, производных и интегралов)
- •Лабораторная работа №9 Решение систем линейных уравнений
- •Лабораторная работа №10 Решение нелинейных уравнений и систем нелинейных уравнений
- •Лабораторная работа №11 Решение дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений
- •Лабораторная работа №12 Интерполяция
- •Лабораторная работа №13 Экстраполяция
- •Лабораторная работа №14 Регрессия
- •Библиографический список
3.3 Действия с массивами
Определение параметров массива:
1) rows(M) – определение числа строк массива;
2) cols(M) – определение числа столбцов массива;
3) last(V) – определение индекса последнего элемента вектора;
4) max(M) – определение максимального элемента массива;
5) min(M) – определение минимального элемента массива.
Образование массива из уже существующего:
1) augment(A,B) – образование массива путем стыковки массивов A и B «бок о бок» (должно быть равно число строк массивов);
2) stack(A,B) – образование массива путем стыковки массивов A и B «друг над другом» (должно быть равно число столбцов массивов);
3) submatrix(A,irows,jrows,icols,jcols) – образование массива, вырезанного из массива А от ряда irows до ряда jrows, от столбца icols до столбца jcols.
Сортировка массивов:
1) sort(V) – сортировка вектора по возрастанию;
2) reverse(V) – сортировка вектора по убыванию;
3) rsort(M,i) – сортировка матрицы по возрастанию i-той строки;
4) csort(M,i) – сортировка матрицы по возрастанию i-го столбца.
Операции преобразования массивов:
1) транспонирование (с помощью значка «MT» с панели Matrix);
2) получение обратной матрицы (с помощью значка «X-1» с панели Matrix);
3) вычисление определителя (с помощью значка «|X|» с панели Matrix)
4) произведение действий со столбцом массива (с помощью значка «M< >» с панели Matrix, где в скобках «< >» указывается номер столбца).
4 Построение графиков
4.1 Построение двумерного графика
MathCAD позволяет строить два вида двумерных графиков: в декартовых и полярных координатах. Принцип построения одинаков для обеих систем координат:
1) задать функцию;
2) вызвать нужный шаблон графика через меню Insert►Graph или с математической панели Graph (X-Y Plot или Polar Plot);
3) заполнить места ввода именами аргумента и функции и нажать Enter.
По умолчанию будет построен график в диапазоне изменения аргумента от -10 до 10 (для декартовой системы). Для указания своего диапазона изменения аргумента необходимо до построения графика задать дискретную переменную (например, x=1..20). Для более плавного построения графика рекомендуется при задании дискретной переменной использовать шаг (например, x=1,1.1..20 – шаг 0,1).
На одном шаблоне допускается строить до 16 графиков функций. Для того чтобы в местах ввода имен аргументов и функций указать другие имена, нужно поставить запятую после переменной, предварительно выделив ее уголком. Появятся дополнительные места ввода.
После построения графиков приступают к их форматированию. Меню форматирования вызывается через меню Format►Graph (при этом график должен быть выделен) и имеет следующие позиции:
1) X-Y Axes – форматирование осей:
Log Scale – логарифмическая шкала;
Grid Lines – установка линий сетки;
Numbered – отображение числовых пределов по осям;
Autoscale – установка автоматической шкалы;
Show Markers – установка маркеров (одной или двух прямых линий);
Auto Grid – включение автоматической шкалы оси;
Number of Grids – установка количества линий сетки;
Axes Style – формат отображения осей.
2) Traces – форматирование линий графиков:
Legend Label – список линий графика;
Symbol – выбор символа для отображения расчетной точки на графике;
Line – выбор типа линии (сплошная, пунктирная и т.д.);
Color – выбор цвета для линии графика;
Type – выбор способа построения графика (точками, линией и т.д.);
Weight – установка толщины линий.
3) Labels – форматирование подписей графика и осей;
4) Defaults – применение установок по умолчанию.