1. Среда Mathcad имеет понятный и удобный интерфейс. Документ Mathcad — это электронный лист бумаги. Большинство необходимых функций включены в панель инструментов Математика (Math), для отображения которой нужно поставить галочку в меню Вид (View) — Панели инструментов (Toolbars) — Математика (Math). Эта панель содержит кнопки позволяющие открывать специализированные панели, которые упрощают работу в среде. Панели можно перемещать мышкой, менять их размер и форму, т. е. открытые панели инструментов не мешают работе! Панель инструментов Математика включает в себя:
– Калькулятор (Calculator) — содержит элементарные функции, знаки арифметических действий, цифры. Элементарные функции надо брать с этой панели, а не печатать! Это позволяет избежать некоторых ошибок, например, правильно вводить аргументы функций;
– Графики (Graph) — служит для работы с графикой;
– Матрицы (Matrix) — облегчает работу с матрицами;
– Мат. анализ (Calculus) — содержит шаблоны производных, интегралов, сумм, пределов;
– Логические операторы (Boolean) — позволяет набирать логические знаки больше, меньше, равно, неравно и т. д;
– Программирование (Programming) — служит для создания программных блоков (в данном пособии не применяется);
– Греческий алфавит (Greek) — позволяет вводить греческие буквы;
– Символьные операторы (Symbolic) — дает возможность управлять символьными операциями, т. е. получать результат не только в цифрах (как калькулятор), но и в буквах (будет рассмотрена ниже).
2. Необходимые сведения для работы.
2.1. Десятичным разделителем служит точка (а в Excel?): x=5.2.
2.2. «:=» — это оператор присваивания переменной значения. Ввели х — значит создали в электронном пространстве адрес; ввели х:=5 — отправили по адресу х значение 5. Теперь оно там хранится. Оператор присваивания можно вводить с панели Калькулятор или при помощи горячей клавиши — двоеточие.
Знание часто употребляемых горячих клавиш ускоряет работу!
2.3. «=» — оператор запроса: что хранится по этому адресу? Ввели х= — спросили, что хранится по адресу х? Получили ответ — 5. «=» вводится как обычное равно с панели Калькулятор или с клавиатуры.
Замечание: операторы «:=» и «=» — это разные операторы!
2.4. Ошибки выделяются красным. Высветилась ошибка — прежде, чем продолжать, надо исправить ошибку.
2.5. На рабочем листе команды можно писать где угодно. Последовательность выполнения команд слева направо и сверху вниз, т. е. выполненными раньше считаются команды, введенные выше или левее (рис. 23). Это важно, когда столбцов несколько.
Рис. 23. Порядок выполнения команд
2.6. Задание переменных и функций. При необходимости вычислить выражение несколько раз нужно вводить функцию (рис. 24). Аргумент функции может быть не задан, т. к. при вводе функции задается только связь значения функции с аргументом.
Рис. 24. Задание функции
При задании функции с параметром изменение значения параметра не отразится на результате вычисления функции (рис. 25). Выхода два: или снова создать (скопировать) функцию, или ввести параметр в качестве аргумента. Замечание: не забывать знак умножения.
Рис. 25. Функция с параметром
2.7. Работа с «уголком». При введении выражения, «уголок» показывает, к какой части выражения будет применено следующее действие (рис. 26). Клавиша «пробел» увеличивает «уголок», клавиши со стрелками его двигают, а клавиша «Insert» «уголок» поворачивает.
Рис. 26. Ввод формул и .
Замечание 1: деление вводится клавишей «слэш» / на клавиатуре или на панели, это НЕ строчное деление ÷, и НЕ дробь с целой частью .
Замечание 2: вводится как .
Рис. 27. Извлечение корня из отрицательного числа
2.8. Извлечение корня из отрицательного числа. Возведение в дробно-рациональную степень и извлечение корня происходят по разным алгоритмам. Для отрицательных чисел получается существенная разница (рис. 27).
2.9. Функции, которых нет на панели Калькулятор, выбираются кнопкой Вставить функцию (InsertFunction) на панели Стандартные.
категория | Функции | Функции Mathcad |
тригонометрические | , , | cot(x), asin(x), acos(x) |
гиперболические | , | sinh(x), cosh(x) |
логарифмические | , , | ln(x), log(x,a), log(x) |
Панель Калькулятор | Абсолютное значение для числа | |x| |
Панель Матрицы | Определитель для квадратной матрицы | |x| |
Работа последних двух функций проиллюстрирована на рис. 28. С помощью кнопки Определитель можно вычислить только его.
Рис. 28 Модуль и определитель
Замечание: У модуля и определителя одинаковые кнопки, знаки и горячая клавиша «обратныйслэш» — . Неправильное использование этого знака трудно обнаружить.
2.10. Греческий алфавит. Панель Греческий алфавит или с помощью сочетания клавиш {Ctrl + G}, например, .
2.11. Комментарий — это дополнительный текст, не являющийся командой. Режим текста включает горячая клавиша кавычки. Изменяется рамка ввода. Чтобы выйти надо нажать левую кнопку мыши снаружи текстового поля. Второй способ перехода в текстовый режим ввести букву и сразу после нее нажать пробел (после буквы не вводить никаких арифметических действий или знака присвоить), опять изменится рамка ввода — теперь это текст комментария, а не переменная и не встроенная команда! Эту рамку можно растянуть, можно печатать туда текст, можно переносить.
Замечание: осторожно с пробелом при вводе команд!
2.12. Задание арифметической прогрессии с шагом h. В Excel вводили первый и второй член прогрессии и заполняли столбец маркером автозаполнения. В Mathcad прогрессия задается с помощью ранжированной переменной x=a,a+h..b (рис. 29).
Двоеточие вводится кнопкой Ранжированные переменные «m..n» находящейся на панели Матрицы или при помощи горячей клавиши .
Замечание: нельзя просто поставить две точки, не будет работать!
Рис. 29. Ранжированные переменные