МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА РАДІОТЕХНІКИ
Лабораторна робота №1
з дисципліни "Теорія ймовірностей та математична статистика"
ОСНОВИ РОБОТИ В ПАКЕТІ ПРОГРАМ MATHCAD
Перевірив:
Асистент Клопотовський П.А.
Виконали:
студенти групи ТК-34
Лопушанська В.Р.
Хоменко В.В.
Євтушенко І.О.
Черкаси 2014
Мета роботи: ознайомитися з інтерфейсом особливостями роботи в
пакеті математичних обчислень MathCad, засвоїти основні прийоми
побудови та редагування виразів й графіків.
Теоретичні відомості
Інтерфейс MathCad
Для запуску MathCad необхідно обрати в меню Пуск→Программы групу
MathSoft Apps, в якій виберіть програму MathCad.
В загальному випадку, вікно MathCad виглядає, як показано на рис. 1.1.
Рис.1.1. Вікно MathCad
Верхній рядок – рядок заголовку з кнопками керування. Другий рядок –
меню MathCad. Третій, четвертий та п’ятий рядки – Панель інструментів
(ToolBar), Панель форматування (FormatBar) та Математичні панелі (Math
Palette).
Розглянемо кнопки панелі інструментів:
Розмістити блоки уздовж, Розмістити блоки вниз (Align Across,
Align Down)
Вставити функцію (Inset Function). Використовується для вставки
стандартних функцій MathCad
Включити розмірність (Inset Unit). Дозволяє задавати розмірні
величини в системі СІ.
Обчислити (Calculate).
Математичні панелі зібрані на єдиній панелі у вигляді системи кнопок,
кожній з яких відповідає своя панель.
Розглянемо призначення кнопок цієї панелі:
Арифметична панель (Calculator Toolbar) відкриває панель загальних
арифметичних операторів.
Панель графіків (Graph Toolbar) відкриває панель двох- та
трьохвимірних графіків.
Панель матриць та векторів (Vector and Matrix Toolbar).
Панель обчислень (Evaluation Toolbar).
Панель операцій математичного аналізу (Calculus Toolbar), відкриває
панель похідних, інтегралів, границь, рядів та добутків.
Панель знакових відношень (Boolean Toolbar).
Панель програмних структур (Programming Toolbar).
Панель грецьких букв (Greek Symbol Toolbar).
Панель клавіш символьної математики (Symbolic Keyword Toolbar).
Нижче цієї панелі знаходиться панель форматування, яка мало чим
відрізняється від тієї ж панелі в текстовому процесорі Word. Тому
пояснювати призначення цієї панелі ми не будемо.
Управління виводом розглянутих панелей здійснюється із меню Вид
(View) командами ToolBar, FormatBar, Math Palette.
Головну частину екрану MathCad займає вікно редагування. Натискання
правої клавіші миші визиває контекстне меню, різне в залежності від режиму
роботи системи і від того, в якому місці був курсор в момент натискання
клавіші.
Познайомимось з головним меню (другий рядок вікна MathCad).
Прерахуємо призначення позицій головного меню.
File - робота з файлами, мережею Інтернет та електронною поштою.
Edit – редагування документів.
View – зміна засобів огляду та управління елементами інтерфейсу.
Insert – встановлення вставок об’єктів та їх шаблонів.
Format – зміна формату об’єктів.
Tools – управління процесом обчислень в документі, встановлення
режимів обчислень.
Symbolics – вибір операцій символьного процесору.
Window – управління вікнами системи.
Help – робота зі довідковою базою даних про систему.
Опис клавіш для роботи з системою.
Опис призначення клавіш і відповідних їм операторів MathCad
приведений нижче в табл. 1 приведеній в додатку А у порядку старшинства.
Визначення змінних, виконання обчислень в системі MathCad.
Для введення операторів можуть бути використані також панелі
операторів. Для того щоб вставити оператор із панелі, необхідно клацнути
мишею в тому місці робочого простору, де повинен з’явитися оператор,
потім натиснути на кнопку необхідного оператору на панелі.
Для того, щоб визначити любу змінну в MathCad, необхідно:
Ввести с клавіатури ім’я змінної, яку потрібно визначити. Наприклад t .
Ввести з клавіатури двокрапку, щоб ввести символ визначення.
Ввести з клавіатури значення змінної, яке необхідно присвоїти.
Наприклад: 10.
Приклад 1.1.
Визначаємо змінну t , яка дорівнює 10.
Визначаємо змінну g , що дорівнює -9,8.
Тепер, коли визначені змінні t та g , їх значення можуть бути
використані в інших виразах. Значення змінної зберігається нижче
місця, де відбулося присвоєння змінній її значення. Перенесемо курсор
на декілька рядків нижче попередніх визначень. Введемо з клавіатури:
g/2<Space>*t^2< Space >. Символ (^) означає піднесення до степені,
зірочка (*) множення, а похила риска (/) ділення.
Натиснемо «=», щоб побачимо результат. MathCad перераховує
результат відразу після внесення будь яких змін в робочий документ.
Фрагмент документу MathCad з виконаними розрахунками, які описані вище:
t := 10
g := −9.8
g
2⋅t2 = −490
Визначення дискретного аргументу.
Для обчислення значення виразу для діапазону значень спочатку
необхідно визначити дискретний аргумент.
Аргумент (змінна) є дискретним, якщо він може приймати значення
будь якого з чисел заданого діапазону.
Приклад 1.2.
В попередньому прикладі змінна t мала єдине значення, яке
дорівнювало 10. Використовуючи цей приклад, відкоригуємо t так, щоб
зробити його дискретним. Для цього виконайте наступні дії:
Клацніть мишею на 10 в визначенні аргументу t так, щоб вказівник
введення з’явився слідом за числом 10. Введіть с клавіатури: ,11. Таким
чином, визначається наступне число діапазону.
Слідом, введіть с клавіатури: ;20, щоб визначити останнє число
діапазону. MathCad відображає символ крапки з комою, як три крапки.
Щоб побачити результат, клацніть мишею на пустому місці робочого
поля. MathCad обчислить значення виразу для всіх значень t , які
входять до діапазону. Так як t приймає 11 різних значень, то
отримуємо 11 різних відповідей, які відображаються у вигляді таблиці.
Фрагмент документу MathCad з виконаними розрахунками, які описані вище:
t := 10, 11.. 20
g := −9.8
g
2⋅t2 =
-490
-592.9
-705.6
-828.1
-960.4
-1.103·103
-1.254·103
-1.416·103
-1.588·103
-1.769·103
-1.96·103
Результати виконання лабораторної роботи
Варіант 2
Обчислити об’єм призми, який дорівнює , якщо , а приймає дискретні значення від 3 до 12.
Обчислити об’єм усіченої піраміди, який дорівнює , якщо площа верхньої основи , а площа нижньої - приймає дискретні значення від 15 до 30. Висота піраміди змінюється від 10 до 18.
Обчислити вираз при (1…7), (8…13).
Обчисліть при ; вираз .
0,7
Знайти значення функції при цілочислених значеннях аргументу в діапазоні [-15…15].
Знайти значення функції при цілочислених значеннях аргументу в діапазоні [-30…30].
Построїти графік функції простим способом .
Построїти графік функції, змінюючи аргумент від -8 до 8 з кроком 0,2
; .
Висновок: в ході виконання роботи ознайомлено з пакетом програми MathCad та обчислено ряд задач.