Лабораторная работа №3.

Тема: Ознайомлення із середовищем пакета MathCAD. Вбудовані функції та оператори.

Цель работы:

1. Овладеть приёмами создания, ввода текста и редактирования текстовых и математических областей (регионов).

2. Овладеть приемами построения выражений и их вычисления.

3. Приобрести навыки создания, сохранения, редактирования и вывода на принтер простых документов.

Теоретические сведения

1. Запуск пакета MathCAD можно выполнить несколькими способами.

Первый способ:

• щелкните левой кнопкой мыши по кнопке Пуск (Start) на панели задач для вызова главного меню;

• выберите в главном меню пункт Программы (Programs);

• в появившемся всплывающем меню выберите пункт MathSoft Apps для вызова следующего всплывающего меню;

• выберите в нем пункт MathCAD 11 и щелкните по нему левой кнопкой мыши.

Второй способ:

• на рабочем столе найдите ярлык пакета MathCAD и дважды щелкните по нему левой кнопкой мыши.

После запуска пакета MathCAD на экране появляется основное окно MathCAD.

2. Составные части окна MathCAD:

2.1. Строка заголовка. В левой части строки расположен значок управления главным окном , название пакета MathCAD, а также имя текущего файла [Без названия:1]. В правой части расположены три кнопки управления окном - свернуть, развернуть на весь экран и закрыть.

2.2. Строка главного меню - строка с пунктами меню, при выборе которых открывается доступ к подменю с различными командами (рис. 2).

Рис. 2. Главное меню пакета MathCAD.

2.3. Стандартная панель инструментов (Standart) - панель с кнопками для быстрого выполнения наиболее важных команд при работе с пакетом (рис. 3.)

Рис. 3. Стандартная панель инструментов.

сохранение файла в текущем каталоге;

открытие существующего файла;

создание нового файла;

проверка орфографии англоязычного текста;

предварительный просмотр документа перед печатью;

печать документа;

вставка в рабочий документ фрагмента из буфера обмена;

копирование в буфер обмена выделенного фрагмента;

удаление в буфер обмена выделенного фрагмента;

выравнивание выделенных областей по левому краю;

выравнивание выделенных областей по верхнему краю;

ручной режим вычисления выражений;

вставить единицы измерения;

вставить встроенные функции пакета.

2.4. Панель инструментов форматирования (Formatting)- панель с кнопками для выбора типа и размера шрифта, изменения его начертания, выравнивания текстовых комментариев и др. (рис. 4).

Рис. 4. Панель форматирования.

2.5. Панель инструментов Математика (Math) – панель с кнопками для вызова дополнительных девяти панелей, с помощью которых и происходит непосредственная вставка математических символов и операторов в документ MathCAD (рис. 5).

Рис. 5. Панель инструментов Математика.

2.6. Панель ресурсов (Resources) – для вызова ресурсов MathCAD (рис. 6).

Рис. 6. Панель ресурсов.

2.7. Рабочая область или ”лист” (Worksheet) – для ввода текстовых комментариев, математических выражений и элементов программирования.

В рабочей области виден курсор ввода (визир) в виде небольшого крестика , а также вертикальная и горизонтальная линии раздела страниц рабочего листа.

2.8. Строка состояния (Status bar) – для отображения текущего состояния документа. В левой части строки расположена контекстно-зависимая подсказка о готовящемся действии. В правой части строки выводятся:

- режим вычислений: автоматический-Авто(AUTO) или задаваемый вручную – Рассчитать F9 (Calc F9);

- текущий режим раскладки клавиатуры – САР(при нажатой клавише Caps Lock);

- текущий режим раскладки малой цифровой клавиатуры – NUM (при нажатой клашише Num Lock);

- номер страницы, на которой находится курсор.

3. Главное меню пакета Mathcad. Главное меню содержит девять пунктов. При щелчке мышью на каждом из них появляется соответстующие падающие меню с перечнем команд:

- Файл (File) – команды для работы с файлами: создание, сохранение, открытие, просмотр, вывод на печать;

- Редактирование (Edit) – команды, связанные с редактированием документов: удаление, копирование, вставка, замена фрагментов документа;

- Вид (View) – команды для управления внешним видом документа, включение/выключение элементов интерфейса;

- Вставить (Insert) – команды вставки объектов и их шаблонов;

- Формат (Format) – команды форматирования объектов (текста, формул, графики);

- Инструменты (Tools) – команды управления вычислительным процессом;

- Символы (Symbolics) – выбор команд символьных вычислений;

- Окно (Window) – команды управления расположением на экране окон с различными документами пакета;

- Справка (Help) – команды вызова справочной базы данных.

4. Назначение кнопок панели инструментов Математика.

вызов панели инструментов Арифметика (Calculator) - для вставки основных математических операций;

вызов панели инструментов Графики (Graph) – для построения графиков разных типов;

вызов панели инструментов Матрицы (Matrix) - для вставки матриц и матричных операторов;

вызов панели инструментов Вычисления (Evaluation) – для вставки операторов управления вычислениями;

вызов панели инструментов Матанализ (Calculus) – для вставки операторов интегрирования, дифференцирования, суммирования и др;

вызов панели инструментов Булево (Boolean) – для вставки логических (булевых) операторов;

вызов панели инструментов Программирование (Programming) – для программирования средствами Mathcad;

вызов панели инструментов Греческий алфавит (Greek) – для вставки греческих символов;

вызов панели инструментов Символы (Symbolic) – для вставки символьных операторов.

На рис. 7 показаны математические панели инструментов.

При наведении указателя мыши на любую из кнопок математических панелей, появится всплывающая подсказка в виде текста, поясняющего назначение кнопки. Чтобы вставить в документ тот или иной символ с математических панелей достаточно щелкнуть левой кнопкой мыши по соответствующей кнопке. Для большинства кнопок в подсказке содержится также сочетание ”горячих клавиш”, нажатие которых приведет к аналогичным действиям.

Рис. 7. Математические панели инструментов.

5. Завершение работы с пакетом MathCad. Выход из пакета MathCad можно осуществить несколькими способами.

Первый способ:

- в главном меню Файл (File) выберите команду Выход (Exit).

Второй способ:

- щелкните левой кнопкой мыши по кнопке Закрыть в строке заголовка пакета.

Третий способ:

- с помощью комбинации клавиш Alt+F4 или Ctrl+Q.

Внимание! Если перед выходом Вы сохранили документы, с которыми работали, с помощью команды Сохранить (Save) или Сохранить как (Save as), то все активные окна последовательно закроются при завершении работы с пакетом.

Если Вы забыли сохранить какой либо документ, то пакет MathCAD сообщит об этом в диалоговом окне. Нужно ответить , если нужно сохранить изменения в данном документе, и , если сохранение не требуется.

6. Создание колонтитулов. Колонтитул представляет собой область в верхнем и нижнем поле страницы документа, в которой можно разместить справочную информацию: имя документа, дату и время создания, номер страницы и пр. Эта информация автоматически появится на каждой странице документа.

Колонтитулы бывают верхними и нижними. Создание и редактирование колонтитулов выполняется в окне диалога работы с колонтитулами.

Порядок вставки колонтитула в документ:

1. Выберите в меню Вид (View) команду Заголовок и Нижний колонтитул (Headers/Footers);

2. В окне диалога в зависимости от типа колонтитула (рис.8) выберите одну из вкладок: Верхний колонтитул или Нижний колонтитул;

3. Щелкните левой кнопкой мыши в одном из текстовых полей, в зависимости от того, куда Вы хотите поместить колонтитул: слева, в центр или справа;

_{4. Введите текст колонтитула, комбинируя его с информацией, которая будет вставлена автоматически при щелчке по одной из соответствующих кнопок, находящихся в нижней части диалогового окна в секции Инструменты.}

_{В случае необходимости повторите пп. 3 – 4.}

_{Назначение кнопок, с помощью которых осуществляется автоматическая вставка информации в колонтитул, приведено ниже. В фигурных скобках отображен символ, который однозначно определяет соответствующую информацию в поле колонтитула.}

• -Имя файла (File Name ) - {f}

• - Путь к файлу (File Path) - {p};

• - Номер страницы (Page Number) - {n};

• - Число страниц (Number of Pages) - {nn};

• - Дата последнего сохранения (Date Last Saved) - {fd};

• - Время последнего сохранения (Time Last Saved) - {ft};

• - Текущая дата (Date) - {d};

• - Текущее время (Time) - {t}.

Рис. 8. Установка колонтитулов.

Нумерацию страниц можно начать с любой цифры в поле Старт на номере (Start at page number) окна диалога.

На рис. 9. показан внешний вид результатов установки верхнего колонтитула в режиме предварительного просмотра страницы.

Рис. 9. Внешний вид верхнего колонтитула в режиме предварительного просмотра страницы.

7. Входной язык

7.1 Алфавит входного языка. В пакете MathCAD используются следующие наборы символов и слов:

• - прописные и строчные буквы латинского и греческого алфавита;

• - арабские цифры от 0 до 9;

• - спецсимволы;

• - специальные знаки – операторы;

• - системные переменные;

• - имена встроенных функций;

• - все, что находится в палитрах математической панели;

• - буквы кириллицы.

7.2. Имена переменных и функций. Имена констант, переменных функций называют идентификаторами. Длина идентификатора не ограничена. Для записи идентификатора используются:

• - прописные и строчные буквы латинского и греческого алфавита;

• - арабские цифры от 0 до 9;

• - символ подчеркивания " _";

• - точка (используется для ввода поясняющего текста – "псевдоиндекса"; на экране не отображается).

Ограничения на имена переменных и функций:

• - первым символом имени может быть только буква;

• - все буквы в имени должны иметь один стиль и шрифт;

• - имена не могут совпадать с именами встроенных функций, констант и размерностей.

Примеры записи идентификаторов:

Верная запись	Неверная запись
V_1 abc A_B f100 tau δ	5f d-s 00A i·k·c cos TOL