Пакет математической обработки данных Mathcad

MathСad – программное средство, среда для выполнения на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, снабженная простым в освоении и в работе графическим интерфейсом, которая предоставляет пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстом. В среде MathСad доступны более сотни операторов и логических функций, предназначенных для численного и символьного решения математических задач различной сложности.

MathСadпозволяют специалистам в конкретной научно-технической области очень быстро освоить работу на компьютере в области математического моделирования, не вдаваясь в тонкости программирования на традиционных языках (Fortran, С, Pascal, Basic и др.).

Основные преимущества работы в среде пакета MathСad следующие:

1. Математические выражения в среде MathСad записываются в их общепринятой нотации: числитель находится сверху, а знаменатель — внизу; в интеграле пределы интегрирования также расположены на своих привычных местах. Это делает её понятной не только для компьютера, но и для пользователя.

2. В среде MathСad процесс создания программы идет параллельно с ее отладкой. Пользователь, введя в MathСad-документ новое выражение, может не только сразу подсчитать, чему оно равно при определенных значениях переменных, но и построить график или поверхность, беглый взгляд на которые может безошибочно показать, где кроется ошибка, если она была допущена при вводе формул или при создании самой математической модели.

3. В пакет MathСad интегрирован довольно мощный математический аппарат, позволяющий решать возникающие проблемы без вызова внешних процедур.

Перечень вычислительных инструментов, доступных в среде MathСad, следующий:

· решение алгебраических уравнений и систем (линейных и нелинейных);

· решение обыкновенных дифференциальных уравнений и систем (задача Коши и краевая задача);

· решение дифференциальных уравнений в частных производных;

· статистическая обработка данных (интерполяция, экстраполяция, аппроксимация и многое другое);

· работа с векторами и матрицами (линейная алгебра и др.);

· поиск минимумов и максимумов функциональных зависимостей.

Пакет MathСad дополнен справочником по основным математическим и физико-химическим формулам и константам, которые можно автоматически переносить в документ без опасения внести в них искажения, увы, нередкие при ручной работе.

К пакетуMathСadможно приобрести те или иные электронные учебники по различным дисциплинам: статистика, термодинамика, теория управления, сопротивление материалов и т.д. Прежде чем решать возникшую проблему, пользователь может изучить электронный учебник и перенести из него в свой документ нужные фрагменты, отдельные формулы и константы.

Система MathСad оборудована средствами анимации, что позволяет реализовать созданные модели не только в статике (числа, таблицы, графики), но и в динамике (анимационные клипы).

В систему MathСad интегрированы средства символьной математики, что позволяет решать поставленные задачи (этап задачи) не только численно, но и аналитически.

MathСad является полноценным Windows-приложением со встроенными средствами обмена (буфер обмена и OLE). Пакет оборудован текстовым процессором, позволяющим оформить статью без помощи редактора типа Word.

Рассмотрим последовательность действий на примере ввода выражения

1. Щелкните мышью, обозначив место ввода выражения. Появится курсор ввода в виде красного крестика.

2. Введите с клавиатуры имя функции с аргументом в круглых скобках, для чего последовательно нажмите клавиши [f], [(], [x], [)] (язык – английский).

3. Введите знак присваивания, нажав на клавиатуре клавишу [:] (или щелкнув по кнопке панели, а затем щелкните по кнопке панели Арифметика.

4. Нажмите клавишу [x].

5. Введите оператор возведения в степень, выбрав кнопку на панели инструментов Арифметика. В формуле появится местозаполнитель символа для введения значения степени.

6. Введите показатель степени, нажав клавишу [2].

7. Нажмите клавишу [Пробел] или клавишу [®], после чего выделяющая рамка охватит выражение x2 и только после этого введите знак деления [/] (с клавиатуры или соответствующей кнопкой панели Арифметика).

8. Введите знаменатель, нажав клавиши [1] и [0].

Построение графиков

Для определения функции одной переменной нужно:

· ввести с клавиатуры имя функции с аргументом в круглых скобках;

· ввести знак присваивания;

· ввести справа от него выражение для вычисления функции.

Для построения графика функции, заданной в декартовых координатах, нужно:

· щелкнуть по рабочему документу ниже или правее введенной функции;

· нажать кнопку в панели Графики. В рабочем документе откроется окно построения графиков;

· ввести в помеченной позиции под осью абсцисс имя аргумента, а в позиции возле оси ординат – имя функции;

· щелкнуть по рабочему документу вне окна графиков.

Параметры изображения (цвет и толщина линий, координатная сетка, разметка осей, надписи на графиках и т.д.) можно изменить, щелкнув дважды по полю графика и установив настройки в соответствующих окнах диалога.