- •Введение
- •1. Интерфейс пакета. Основные понятия Окно пакета имеет вид, представленный на рис.1.
- •2. Алфавит и элементы входного языка
- •3. Работа с ранжированными переменными
- •Работа с индексированными переменными (массивами)
- •5. Файловые данные
- •6. Вычисление производных и интегралов
- •7. Решение систем линейных уравнений
- •8. Решение нелинейных уравнений
- •8. Построение графиков
- •9. Символьные вычисления в пакете
- •10. Обработка данных и статистика
- •11. Программирование в пакете mathcad
- •Оглавление
- •620002, Екатеринбург, ул.Мира, 19
Министерство образования Российской Федерации
ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ”
решение вычислительных задач в пакете mathcad
Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам по курсу "Информатика" для студентов всех форм обучения всех специальностей
Екатеринбург 2003
УДК 681.3
Составитель А.В.Кибардин
Научный редактор проф., д-р техн. наук С.Л.Гольдштейн
РЕШЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ В ПАКЕТЕ MATHCAD: Методические указания к лабораторным и самостоятельным работам по курсу “Информатика”/ А.В.Кибардин. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. 32 с.
Методические указания предназначены для изучения основ решения научно-технических задач в среде математического пакета MathCAD.
Методические указания ориентированы на студентов, аспирантов, слушателей ФПК и подготовительного отделения, обучающихся основам современных информационных технологий.
Библиогр.: 3 назв. Рис. 6. Табл. 1.
Подготовлено кафедрой вычислительной техники.
©ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет – УПИ”, 2003
Введение
В настоящее время вычислительные задачи с помощью персональных компьютеров можно решать на трех основных уровнях:
в среде выбранной системы программирования;
с помощью специальных вычислительных процедур и программ;
с помощью математических пакетов.
На первом уровне пользователь в системе программирования может запрограммировать и выполнить практически любой вычислительный алгоритм. Такая универсальность является несомненным преимуществом работы на первом уровне. Однако этот уровень требует владения навыками программирования и соответствующим аппаратом вычислительной техники.
На втором уровне пользователь может для проведения расчетов использовать соответствующие программы, разработанные в той или иной системе программирования и настроенные на требуемый режим выполнения. В этом случае существенно снижаются затраты пользователя на получение искомых результатов вычислений. Однако данный подход, называемый иногда методом стандартных программ, в значительной степени узок и специализирован по представляемым средствам.
К средствам третьего уровня относятся развитые пакеты программ, предназначенные для решения вычислительных задач на компьютерах. К ним можно отнести следующие пакеты:
REDUCE (для выполнения алгебраических символьных преобразований);
EUREKA (для численного решения широкого класса математических задач);
CSS StatGraph (для обработки статистических данных).
Среди средств третьего уровня можно выделить интегрированный многофункциональный пакет MathCAD фирмы Math Soft Inc (США): Mathematical Computer Aided Desing – математическое автоматизированное проектирование.
Пакет MathCAD – это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования.
Помимо собственно вычислений, пакет позволяет решать сложные оформительские задачи создаваемых математических документов.
Вычислительные возможности пакета:
вычисление математических выражений численно, в символьной форме, а также вычисления с размерными величинами;
численное и символьное дифференцирование и интегрирование;
построение графиков функций, в том числе двух- и трехмерных графиков в различных системах координат;
операции с матрицами и векторами;
решение нелинейных уравнений;
решение систем уравнений;
интерполяция, экстраполяция, аппроксимация функций;
статистическая обработка данных;
сглаживание данных.
Пакет предоставляет развитые средства работы с текстом и графикой, обмена данными с другими приложениями Windows, в том числе через файлы данных; выход пакета в Internet.
Наконец, встроенный язык программирования позволяет писать пользовательские программы обработки данных.
В состав системы MathCADвходят:
редактор документов;
системный интегратор MathConnex:
система управления ресурсами пакета (Центр ресурсов);
электронные книги с описанием типовых расчетов в различных областях науки и техники;
справочная система;
«быстрые шпаргалки»;
браузер Интернета – собственное средство выхода в Интернет.