Интегрированные пакеты математических расчетов

В настоящее время программные средства, ориентированные на решение математических задач (при этом, под математической понимается любая задача, алгоритм которой может быть описан в терминах того или иного раздела математики), весьма обширны и условно могут быть дифференцированы на пять уровней:
1. встроенные средства различной степени развития той или иной системы программирования; (системы программирования, как Basic, С, Pascal)
2. специальные языки программирования; (Fortran, Prolog)
3. узкоспециальные.( пакеты MacMath, Phaser, Eureka)
4. специальные (пакеты StatGraf, Macsyma, Dynamics, Derive)
5. общие пакеты. (MathCAD, REDUCE, MatLab )
Наконец, современное развитие компьютерных технологий, ориентированных на создание интегрированных пакетов multimedia- технологии привело к появлению но­вого уровня математических пакетов, из которых наиболее известными являются па­кеты MAPLE V фирмы Maple Software Inc. и Mathematica фирмы Wolfram Research Inc.
Пакет MATHCAD как средство решения математических задач.
Общая характеристика пакета
Пакет имеет естественный входной язык представления математических зависимостей и инструменты их набора типа предлагаемых в Microsoft Equation
Mathcad оборудован текстовым процессором, позволяющим, например, оформить статью без помощи специализированных средств.
Особенности ввода:
· Мнимая единица записывается как i или j сразу после числового множителя.
· Углы по умолчанию задаются в радианах.
· Латинские буквы, цифры и знаки операций, включая возведение в степень
· указывающие прядок действий круглые скобки
- набираются непосредственно с клавиатуры.
Нажатие [Ctrl+G] вслед за набором латинской буквы преобразует ее в греческую.
Умножение набирается как *, деление — посредством /. В процессе ввода, знак умножения автоматически заменяется точкой, а делимое и делитель представляются как числитель и знаменатель дроби. Знак возведения в степень переводит последующее выражение в показатель степени, а открывающая квадратная скобка — в индекс. Возврат на основной уровень строки, (а также переход к набору знаменателя) выполняется нажатием [Space].
Набор \ вызывает шаблон для квадратного корня, апострофа — появление круглых скобок вокруг выделенного подвыражения, вертикальной черты — шаблон для вычисления абсолютной величины или определителя матрицы.
Присваивание переменным; числовых значений производится набором кон­струкции : (двоеточие будет заменено знаком присваивания).
Например x:6 получаем на экране x:=6.<
Вывод результатов выполняется по нажатию клавиши [=]. Знаки равенства в условиях и уравнениях набираются только по [Ctrl+=]. Набор завершается нажатием [Enter] или щелчком мышью вне поля набора.
Интерфейс пакета MATHCAD
MathCAD работает с документами . С точки зрения пользователя, документ - это чистый лист бумаги, на котором можно размещать блоки трех основных типов: математические выражения, текстовые фрагменты и графические области.
Расположение нетекстовых блоков в документе имеет принципиальное значение - слева направо и сверху вниз. Точка ввода на рабочем листе отмечается красным крестиком он называется «визир »
Математические выражения
К основным элементам математических выражений MathCAD относятся типы данных, операторы, функции и управляющие структуры.
Операторы - элементы MathCAD, с помощью которых можно создавать математические выражения. К ним, например, относятся символы арифметических операций, знаки вычисления сумм, произведений, производной и интеграла и т.д.
К типам данных относятся числовые константы, обычные и системные переменные, массивы (векторы и матрицы)
Функции
Функция - выражение, согласно которому проводятся некоторые вычисления с аргументами и определяется его числовое значение.
Следует особо отметить разницу между аргументами и параметрами функции. Переменные, указанные в скобках после имени функции, являются ее аргументами и заменяются при вычислении функции значениями из скобок.
Переменные в правой части определения функции, не указанные скобках в левой части, являются параметрами и должны задаваться до определения функции.
Главным признаком функции является возврат значения , т.е. функция в ответ на обращение к ней по имени с указанием ее аргументов должна возвратить свое значение.
Функции в пакете MathCAD могут быть встроенные. Способы вставки встроенной функции
· Выбрать пункт меню Вставка / Функция.
· Нажать комбинацию клавиш Ctrl + E.
· Щелкнуть на кнопке
Текстовые области
Текстовая область предназначена для небольших кусков текста - подписей, комментариев и т. п. Вставляется с помощью команды Вставка / Текстовая область или комбинации клавиш Shift + " (двойная кавычка).
Графические области
Графические области делятся на три основных типа - двумерные графики, трехмерные графики и импортированные графические образы. Двумерные и трехмерные графики строятся самим MathCAD на основании обработанных данных.
Для создания декартового графика :
1. Установить визир в пустом месте рабочего документа.
2. Выбрать команду Вставка / График / Х-У график, или нажать комбинацию клавиш Shift + @, или щелкнуть кнопку Графики. Появится шаблон декартового графика.
3. Введите в средней метке под осью Х первую независимую переменную, через запятую - вторую и так до 10, например х1, х2, …
4. Введите в средней метке слева от вертикальной оси Y первую независимую переменную, через запятую - вторую и т. д., например у1(х1), у2(х2), …, или соответствующие выражения.
5. Щелкните за пределами области графика, что бы начать его построение.
Трехмерные, или 3D-графики, отображают функции двух переменных вида Z(X, Y).

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию