MathCAD является интегрированной системой, ориентированной на проведение математических и инженерно-технических расчетов [18]. Он объединяет понятность, ясность, простоту в обращении при вычислениях и т.п. с простотой в обращении, свойственной электронным таблицам. MathCAD может:
- Использоваться как калькулятор для простых вычислений.
- Определять значения выражений, заданных в символьном виде.
- Производить матричные и векторные преобразования.
- Решать линейные, нелинейные уравнения и системы уравнений.
- Заменять справочные таблицы.
- Производить дифференцирование, интегрирование, статистические расчеты и анализ данных.
- Строить двумерные и трехмерные графики и т.п.
Документ MathCAD, на котором могут быть совмещены текст, графика и формулы, выглядит как страница научной статьи или учебника, при этом формулы являются «живыми» – стоит внести изменения в одну из них, как MathCAD пересчитает результаты, перерисует графики и т.д. После запуска приложения MathCAD открывается окно, как это показано на рис. 5.1. Главное окно оформлено стандартным для Windows-приложений образом: заголовок, главное меню, панель инструментов, окно редактирования, строка состояния. Рис. 5.1. Рабочее окно системы MathCAD
Mathcad Prime. Урок 1 — Начало работы
5.1. Основные команда MathCad
Главное меню системы MathCAD представлено набором команд, общим для большинства приложений операционной системы MS Windows, а также командами, представляющими специфические возможности:
- Меню File (Файл) — работа с файлами.
- Меню Edit (Правка) — редактирование документов.
- Меню View (Вид) — настройка элементов окна. Команды меню View представлены на рис. 5.2.
 |
ToolBars – содержит кнопки панелей инструментов Standard,Formatting,Math. Если отсутствует какая-либо из панелей, то следует включить соответствующую опцию, например, командой ViewToolbarsMath. StatusBar – позволяет включать и отключать отображение строки состояния. Ruler – позволяет включать и отключать отображение горизонтальной линейки для точного позиционирования документов на листе. Regions – делает видимыми/невидимыми границы областей. Zoom – изменение масштаба. Refresh – обновить содержимое экрана. Animate – анимация. PlayBack – воспроизведение. Preferences – настройки. |
Рис. 5.2. Команды меню View (Вид) – редактирование документов
- Меню Insert (Вставка) — позволяет помещать в MathCAD – документ графики, функции, матрицы, гиперссылки, компоненты и настраивать объекты.
- Меню Format (Формат) — содержит команды, предназначенные для задания различных параметров, определяющих внешнее представление чисел, формул, текста, абзацев, колонтитулов и т.д.
- Меню Math (Математика) — позволяет установить режимы и параметры вычислений.
- Меню Symbolics (Символы) — реализует символьные вычисления.
- Меню Window (Окно) — содержит команды для упорядочения взаимного расположения нескольких окон и позволяет активизировать одно из них.
- Меню Help (Помощь) — информационный центр и справочники. Команда Help открывает окно, представленное на рис. 5.3. На вкладке «Содержание» справочные сведения распределены по темам. На вкладке «Указатель» темы представлены в алфавитном порядке. Вкладка «Поиск» позволяет находить конкретное понятие.
Рис. 5.3. Окно меню справки
1. MathCad. Вычисление значений числовых выражений
Ограничение
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник: studfile.net
Для чего нужен Mathcad.
Mathcad — система компьютерной алгебры из класса систем автоматизированного проектирования, ориентированная на подготовку интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением, отличается легкостью использования и применения для коллективной работы.
Программа встречает нас приятным интерфейсом и необычным рабочим пространством. Все операторы можно определять, выбирая нужную иконку на панели инструментов. Хотя все операторы и команды можно задавать вручную, но разработчики Mathcad настаивают на использовании стандартных шаблонов.
Рабочее пространство системы Mathcad 17
Система отличается от подобных, например Maple или Matlab, отсутствием строкового устройства кода программы. Все элементы на рабочей области свободно располагаются и произвольно перетаскиваются с помощью выделения нужного элемента.
Система Mathcad является аналогом Maple в упрощенном ее виде. В отличие от Maple, который предназначен для научных теоретических проектов и вычислений, Mathcad ориентирован на практические прикладные вычисления.
Уровень программирования в Mathcad сведен к минимуму. Знакомые каждому программисту “if”, “else”, ‘for’ и другие, заменены шаблонами, которые можно выбрать с помощью мыши на панели управления. С визуальной точки зрения такой подход хорош, так как придает программе, написанной на Mathcad некую структурированность в результатах вычислений и самой программы.
Пример циклов WHILE и FOR
Источник: studopedia.info
Основные возможности MathCad
Mathcad содержит сотни операторов и встроенных функций для решения различных технических задач. Программа позволяет выполнять численные и символьные вычисления, производить операции с скалярными величинами, векторами и матрицами, автоматически переводить одни единицы измерения в другие.
Среди возможностей Mathcad можно выделить:
· Решение дифференциальных уравнений, в том числе и численными методами
· Построение двумерных и трёхмерных графиков функций (в разных системах координат, контурные, векторные и т. д.) (Рисунок 2.2)
Рисунок 2.2 – Трёхмерный график, построенный в Mathcad
· Использование греческого алфавита как в уравнениях, так и в тексте
· Выполнение вычислений в символьном режиме
· Выполнение операций с векторами и матрицами
· Символьное решение систем уравнений
· Поиск корней многочленов и функций
· Проведение статистических расчётов и работа с распределением вероятностей
· Поиск собственных чисел и векторов
· Вычисления с единицами измерения
· Интеграция с САПР системами, использование результатов вычислений в качестве управляющих параметров
С помощью Mathcad инженеры могут документировать все вычисления в процессе их проведения.
Mathcad относится к системам компьютерной алгебры, то есть средств автоматизации математических расчетов. В этом классе программного обеспечения существует много аналогов различной направленности и принципа построения. Наиболее часто Mathcad сравнивают с такими программными комплексами, как Maple, Mathematica, MATLAB, а также с их аналогами MuPAD, Scilab, Maxima и др. Впрочем, объективное сравнение осложняется в связи с разным назначением программ и идеологией их использования.
Maple, MATLAB и Mathematica — это языки программирования. Языки программирования гибкие и мощные, но трудные в использовании и требующие длительного времени на изучение. Поэтому, пользовательский интерфейс сложен, в нем легко допускать ошибки, которые вынуждают проверять и отлаживать весь код. Программирование не визуально и не интерактивно.
Невозможно поменять несколько строк в программе и автоматически увидеть результаты. Для этого вам потребуется перекомпилировать и перезапустить программу. Кроме этого, существуют сложности в понимании и использовании программистами чужих вычислений, для чего требуется вникать вглубь процесса.
Разработчики Mathcad сделали ставку на расширение системы в соответствии с потребностями пользователя. Для этого назначены дополнительные библиотеки и пакеты расширения, которые можно приобрести отдельно и которые имеют дополнительные функции, встраиваемые в систему при установке, а также электронные книги с описанием методов решения специфических задач, с примерами действующих алгоритмов и документов, которые можно использовать непосредственно в собственных расчетах. Кроме того, в случае необходимости и при условии наличия навыков программирования в C, есть возможность создания собственных функций и их прикрепления к ядру системы через механизм DLL (Рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Пример рабочего окна программы
Mathcad, в отличие от Maple, изначально создавался для численного решения математических задач, он ориентирован на решение задач именно прикладной, а не теоретической математики, когда нужно получить результат без углубления в математическую суть задачи. Впрочем, для тех, кому нужны символьные вычисления и предназначено интегрированное ядро Maple (с версии 14 — MuPAD). Особенно это полезно, когда речь идет о создании документов образовательного назначения, когда необходимо продемонстрировать построение математической модели, исходя из физической картины процесса или явления. Символьное ядро Mathcad, в отличие от оригинального Maple (MuPAD) искусственно ограничено (доступно около 300 функций), но этого в большинстве случаев вполне достаточно для решения задач инженерного характера.
Более того, опытные пользователи Mathcad обнаружили, что в версиях до 13 включительно есть возможность не слишком сложным способом задействовать почти весь функциональный арсенал ядра Maple (так называемые «недокументированные возможности»), что приближает вычислительную мощность Mathcad к Maple.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru