Использование MathCAD в качестве суперкалькулятора

Методические указания к курсовой работе

По дисциплине

«Информатика»

курс 1, сем. 2

 

 

 

Нижнекамск 2012

Введение

Методические указания к курсовой работе содержат требования к выполнению курсовых работ по дисциплине "Информатика".

Курсовая работа предназначена для приобретения навыков работы со средствами обработки информации, которые связаны с математическими расчетами (на базе программной среды MathCAD) у студентов заочного отделения в рамках дисциплины "Информатика".

Программная среда MathCAD представляет собой автоматизированную систему, позволяющую динамически обрабатывать данные в числовом и аналитическом (формульном) виде. Математический пакет MathCAD сочетает в себе возможности проведения расчетов подготовки форматированных научных и технических доку­ментов.

Возможности программы MathCAD позволяют решать следующие задачи:

• подготовка научно-технических документов, содержащих текст и формулы, записанные в привычной для специалистов форме;

• вычисление результатов математических операций, в которых участвуют числовые константы, переменные и размерные физические величины;

• операции с векторами и матрицами;

• решение уравнений и систем уравнений (неравенств);

• статистические расчеты и анализ данных;

• построение двумерных и трехмерных графиков;

• тождественные преобразования выражений (в том числе упрощение), аналитическое решение уравнений и систем;

• дифференцирование и интегрирование, аналитическое и численное;

• решение дифференциальных уравнений;

• проведение серий расчетов с разными значениями начальных условий и других параметров.

Цели и задачи

Курсовая работа является одной из важных форм обучения.Целью курсовой работы является:

· систематизирование, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по специальности и применение их при решении конкретных задач;

• развитие навыков самостоятельной работы;
• определение уровня подготовленности студентов.

Курсовая работа по информатике является действенным элементом учебного процесса, способствующим закреплению, углублению, обобщению и прикладному применению знаний, получаемых студентом при изучении курса "Информатика".

2. Требования по выполнению курсовой работы

Курсовая работа по курсу "Информатика" выполняется индивидуально каждым студентом в соответствии с выданным преподавателем вариантом. Практическая часть курсовой работы выполняется на ЭВМ в математической среде MathCAD.

В процессе работы автор должен выполнить в среде MathCAD задания, приведенные в методических указаниях, по следующим темам:

1.Использование MathCAD в качестве суперкалькулятора.

2.Числовыемассивы. Матрицы.

3.Построение графиков функций.

4.Решение уравнений и систем.

6.Дифференцирование функций.

7.Вычисление определенных интегралов.

8.Вычисление неопределенных интегралов.

9. Вычисление сумм и произведений.

Все этапы работы должны быть отражены в пояснительной записке.

Методические указания

 

Использование MathCAD в качестве суперкалькулятора.

Пример 1. Вычислить значение выражения:

=0,707

Для набора выражения используется обычное математическое представление в виде: 1/Ö2=. Знак деления и значок квадратного корня находятся на панели инструментов Калькулятор (Вид/Панели/Калькулятор). В конце выражения ставится знак равенства =.

Пример 2. Вычислить выражения:

Присвоим значения переменным: p:=5 b:=2.35 a:=1

Для обозначения переменных используется произвольный набор символов, в нашем случае переменные обозначены одной буквой. Вначале вводится имя переменной, затем знак присваивания < :=>. Знак присваивания либо выбирается из панели Калькулятор, либо формируется с помощью символа < :>, при нажатой клавише Shift. В более поздних версиях программы MathCAD знак присвоения ставится автоматически при нажатии знака равенства. Если переменная встречается в первый раз, знак равенства преобразуется в знак присваивания. Синий уголок при наборе формул показывает текущий операнд выражения, расширение его выполняется клавишей Пробел, а перемещение к другим операндам – щелчком мыши в необходимом месте. В качестве разделителя целой и дробной части числа используется точка. Далее переменные р, b и a можно использовать при арифметических вычислениях.

Необходимо различать команды присваивания и команды вывода значений:

<:=> - это знак присваивания численного значения указанной переменной;

<=> - это команда вывода значения указанной переменной.

Теперь, с помощью панели Калькулятор набираем заданные формулы и выполняем необходимые действия (присваивания или вывода значения).

Пример 3. Вычислить для х=1 следующие функции:

Перед набором выражений необходимо переменной х присвоить значение единицы: , а затем выполнять заданные вычисления. Для ввода формул нужно использовать панель Калькулятор и кнопку ввода функции Вставить функцию на Стандартной панели инструментов. Для ускорения ввода можно копировать формулы и вставлять в необходимые места.

Необходимо знать и помнить:

Правило видимости:значениепеременной доступно правее и ниже ее определения.

Глобальные переменные доступны везде на рабочем листе и вводятся с помощью знака <~>. Например, введем N~100. На рабочем листе увидим глобальную переменную:

Задать количество знаков результата можно с помощью команды Формат/Результат, либо двойным щелчком мыши по результату.

Для ввода текстовых комментариев вводится знак двойной кавычки, затем вводится текст.

Задания.

Вычислить выражения:

Номер варианта	Выражение	Исходные данные
1.		x=0,45
2.		x=3,67
3.		x=2,45
4.		x=5,134
5.		x=12,5
6.		x=6,75
7.		x=3,67
8.		x=8,124
9.		x=6,68
10.		х=2,678
11.		x=5,23
12		x=6,86
13		x=3,67
14.		x=5,45
15.		x=7,98
16.		x=2,86
17.		x=3,85
18.		x=9,124
19.		x=3,73
20.		x=4,78
21.		х=0,453
22.		х=4,672