mathcad-1.pdf

MathCAD

LABORATORIUM

ZAJĘCIA 1

WIADOMOŚCI:

 MathCAD - środowisko pracy

 Obliczanie wartości wyrażeń matematycznych:

 Obliczenia symboliczne

 Definiowanie zmiennych i funkcji

MathCAD – środowisko pracy

MathCAD jest jednym z programów wspomagających obliczenia matematyczne. Jest on

aplikacją systemu Windows z typowymi jego elementami (Rys.1). W celu ułatwienia pracy z

programem wygląd dokumentu tworzonego w MathCAD’dzie w maksymalny sposób

przypomina szkolną tablicę. Wszystkie zapisywane w MathCAD’dzie równania czy tworzone

wykresy wyglądają jakby zostały napisane kredą na tablicy lub ołówkiem w zeszycie. Na

dysku dokumenty tworzone w MathCAD’dzie zapisywane są w plikach z rozszerzeniem

*. mcd .

W odróżnieniu od wyrażeń matematycznych zapisanych w arkuszu kalkulacyjnym

równanie w MathCAD’dzie jest czytelne i łatwe do poprawy. Podobnie jak w arkuszu

kalkulacyjnym zmiana danych wejściowych w równaniu powoduje automatyczne przeliczenie

i wyświetlenie aktualnego wyniku. Program pozwala wykonywać obliczenia zarówno

numeryczne jak i symboliczne (na wzorach), wyniki obliczeń można przedstawiać w formie

dwu- i trójwymiarowych wykresów lub prostych animacji. W dokumencie MathCAD’a

obliczenia matematyczne można uzupełniać tekstowymi opisami, dzięki czemu całość pracy

(obliczenia oraz opis) można wykonać w jednym programie i zapisać w jednym dokumencie.

Program oferuje użytkownikowi kilka systemów liczbowych stosowanych w obliczeniach i

prezentacji wyniku: dziesiętny, ósemkowy, szesnastkowy oraz binarny.

Wszystkie funkcje MathCAD’a można odszukać w Menu głównym lub na jednej z belek

narzędziowych. Dodatkowo większość z najczęściej wykorzystywanych funkcji można

wywołać za pomocą skrótów klawiszowych.

Kursor

Paski

Margines

Paski

przewijania

Pasek stanu

Rys.1 Okno programu MathCAD

Przy pomocy przycisków znajdujących się na belce narzędziowej noszącej w programie

nazwę Math Palette (Rys.2) można wykonać wszystkie operacje matematyczne. Każdy z

przycisków na tej belce pozwala włączyć dodatkową belkę narzędziową:

Rys.2 Belka narzędziowa - Math Palette

podstawowe funkcje i operatory

całki, pochodne, sumy, granice

arytmetyczne

tworzenie wykresów

operacje na wektorach i

macierzach

operatory logiczne

operatory relacji i przypisania

programowanie

greckie symbole

obliczenia symboliczne

Druga belka narzędziowa Standard (Rys.3) służy do wykonywania podstawowych

operacji na dokumentach (nowy, otwórz, zapisz, drukuj), schowku (cofnij, wytnij, kopiuj,

wklej), sprawdzania ortografii, wyrównywania regionów, wstawianiu funkcji oraz jednostek.

Rys3.Belka narzędziowa - operacje podstawowe

Trzecia belka narzędziowa Formatting (Rys.4) s łuży do formatowania akapitów i

obszarów tekstowych

Rys.4 Belka narzędziowa - formatowanie tekstu

Wszystkie elementy wprowadzane do dokumentu to regiony . Każdy z regionów

zajmuje pewien minimalny dla niego obszar dokumentu. W zależności od charakteru

wprowadzonego elementu rozróżniamy:

 regiony równań - zawierają definicję zmiennych, równania oraz wyrażenia

algebraiczne;

 regiony tekstu - będące komentarzem w dokumencie;

 regiony wykresów - zawierają dwu- i trójwymiarowe wykresy;

 regiony graficzne - w nich rysunki różnych formatów (np.: *.dwg,*.bmp );

 regiony komponentów - obszary interaktywnych elementów z innych programów

(np. Excel, Matlab, Word).

Każdy z regionów w dokumencie można swobodnie przesuwać, kopiować lub kasować

w celu uzyskania stosownej postaci dokumentu. Edycję regionu najwygodniej dokonujemy

myszką, LPM co powoduje pojawienie się w tym obszarze pionowej kreski będącej punktem

wstawienia . Wewnątrz regionu poruszamy się klawiszami nawigacji

[¬], [], [®], [¯], [ Home ], [ End ]. Klawiszem [ Spacja ] zmieniamy zakres edycji regionu, a

klawiszem [ Insert ] ustalamy położenie punktu wstawiania na początek lub koniec

edytowanego fragmentu regionu.

Program interpretuje wprowadzane regiony w naturalnym porządku (z

góry na dół). Cecha ta wymusza umieszczenia definicji zmiennych użytych w

równaniu przed (tzn. powyżej) regionem z równaniem.

W programie we wszystkich niedokończonych definicjach zmiennych, równań czy

wykresach pojawia się znacznik braku (Rys.5) w postaci małego prostokąta. Region taki

wymaga uzupełnienia o brakujące istotne elementy.

P 12× +

Rys.5 Znacznik braku

Obliczanie wartości wyrażeń matematycznych:

Przy obliczaniu wyrażeń matematycznych wpisujemy w regionie treść wyrażenia.

Separatorem dziesiętnym w programie MathCAD jest kropka. Dokładność i forma

wyświetlanych wyników może być modyfikowana w menu Format ® Result.

2.113 10 4

331 3 6

Rys.6 Obliczenie wartości pierwiastka

Aby obliczyć w MathCAD’dzie wartość pierwiastka przedstawionego na (Rys.6) należy

wykonać następujące czynności:

Z belki narzędziowej włączanej przyciskiem wybrać pierwiastek n-stopnia

Napisać z klawiatury 2.113*10

Z tej samej belki narzędziowej, co poprzednio wybrać funkcję podnoszenia do

dowolnej potęgi i podać wartość wykładnika 4

Dwa razy nacisnąć [ Spacja ], aby zaznaczyć cały licznik przyszłego ułamka

Wstawić kreskę ułamkową klawiszem [/]

Napisać z klawiatury 331+3 i (jako drugi ze sposobów zdefiniowania wykładnika)

kombinacją klawiszy [ Shift+6 ] wstawić pole wykładnika i wpisać 6

LPM wskazać stopień pierwiastka i wpisać 3

Wpisać znak = (równa się)

Przy pomocy skrótów klawiszowych można znacznie przyśpieszyć

wprowadzanie równań, na przykład pierwiastek można uzyskać z klawiatury

wciskając klawisz [\]. Poniżej zebrane zostały podstawowe skróty

klawiszowe i operatory:

[ Ctrl ]+[=] równe w sensie

logicznym (strona lewa

równa się prawej)

[ Ctrl ]+[ 3 ] różne od ¹ (strona lewa nie

równa się stronie prawej)

[ Ctrl ]+[9] mniejsze lub równe £ [ Ctrl ]+[ 0 ] większe lub równe ³

[ Ctrl ]+[.] symboliczne równa się [ Ctrl ]+[ L ] granica

[ Ctrl ]+[6] indeks górny [ Ctrl ]+[ I ] całka nieoznaczona

[ Ctrl ]+[4] sumowanie wektora [&] całka oznaczona

[.] tekstowy indeks dolny [?] pochodna

[ Ctrl ]+[1] transponowanie [,] oddzielenie argumentów funkcji

[ Ctrl ]+[\] n-ty pierwiastek [$] suma wyrażeń

["] pole tekstowego [#] iloczyn wyrażeń

[\] pierwiastek kwadratowy [;] koniec zakresu

[^] do potęgi ['] para nawiasów

[|] moduł (wartość

bezwzględna)

[ [ ] macierzowy indeks dolny

[ Ctrl ]+[ Shift ]+[ P ] liczba p

[ Ctrl ]+[ Shift ]+[Z] nieskończoność

[ Ctrl ]+[ Shift ]+[ A ] granica prawostronna

[ Ctrl ]+[ Shift ]+[ B ] granica lewostronna

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: