Интерфейс пользователя Mathcad

Интерфейс пользователя MathCAD схож с Windows приложениями и содержит следующие структурные элементы (рис. 1):

главное, или верхнее, меню;

панели (toolbars) Стандартная (Standart) и Форматирование (Formatting);

панели Математические (Math);

контекстные меню;

строка состояния (Status Ваг);

рабочая область (Worksheet);

диалоговые окна.

Панели Mathcad можно разделить на четыре группы: основные, математические, панель Ресурсы (Resources), содержащая список ссылок на огромное количество примеров, подсказок и справочных данных, и панель элементов управления (Controls). К основным относятся обычные для всех Windows-программ панели Форматирование (Formatting) и Стандартные (Standard), а также маленькая панель Математические (Math), содержащая ссылки на панели со специфическими для Mathcad элементами.

Присутствие или отсутствие панели в окне программы определяется специальным подменю Панели инструментов (Toolbars) меню Вид (View).

Рис.1

По умолчанию всегда открыты панели Форматирование (Formatting), Стандартные (Standard), Математические (Math) и Ресурсы (Resources). Математические же панели вызываются по мере необходимости пользователем. Для этого используют команды панели Математические (Math) и к рассматриваемому меню прибегают лишь в том случае, если она будет случайно закрыта.

Всего панелей инструментов в Mathcad 15, если учитывать панель модификации значений Модификаторы (Modifiers), которая является в принципе приложением панели аналитических расчетов Символьные (Symbolic).

Изучать значение каждой кнопки рассматриваемых панелей мы не будем: содержание панели Форматирование (Formatting) должно быть вам хорошо известно по опыту работы с другими программами, специфические кнопки панели Стандартные (Standard) будут рассмотрены в соответствующих лабораторных работах.

Рассмотрим подробнее панели Математические (Math) мы поговорим ниже. Всего математических панелей в Mathcad девять. Открываются они обычно при помощи соответствующих команд панели Математические (Math).

Кратко охарактеризуем панели Математические (Math).

Калькулятор (Calculator). На данной панели расположены операторы, выполняющие все основные арифметические действия, цифры от 0 до 9, некоторые наиболее распространенные функции и математические константы π и мнимая единица i, а также операторы вывода.

 

Арифметические операторы — это наиболее часто используемые и хорошо известные вычислительные символы. Поэтому специально описывать каждый из них нет смысла. Поясним другие операторы:

- оператор смешанной дроби;

/ - оператор деления. При его нажатии на экране появляется черный маркер: место для ввода числителя и знаменателя дроби;

:= - оператор присваивания с маркерами;

= ■ - оператор вывода численного результата с маркерами;

. - десятичная точка;

 

Матричные (Matrix). На этой панели расположены операторы ращения, транспонирования матриц, а также операторы индексов и столбцов, и операторы для работы с вектора

MathCAD даёт возможность решать системы уравнений, число уравнений и переменных которых равно 50.

Пример. Решить систему уравнений

Решение. Формируем расширенную матрицу системы, для чего выбираем на панели инструментов изображение матрицы и заполняем её Аb:= augment(A,b)

Далее приводим расширенную матрицу системы к ступенчатому виду

Ag:= rref(Ab) .

Формирование столбца решения системы: x:= submatrix(Ag,1,3,4,4) .

MathCAD позволяет решать системы уравнений по формулам Крамера. Оператор определителя позволяет вычислять определители. Оператор обратной матрицы позволяет решать системы уравнений матричным методом.

 

Задание

Вариант 1

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Вариант 2

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Вариант 3

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Вариант 4

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Вариант 5

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Вариант 6

Решить систему уравнений тремя методами, пользуясь прикладным пакетом для обработки вычислений MathCAD:

 

Содержание отчёта

Отчёт о проделанной работе должен содержать:

- название темы практического занятия;

- цели практического занятия;

- условие задачи;

- подробное описание порядка шагов и получаемых промежуточных результатов;

- ответ.

Контрольные вопросы

1. Назовите точные методы решения систем линейных уравнений.

2. Какие функции MathCAD использует для их реализации?

 

Литература:

Литература:

1. Иванов А.А. Методы решения математических задач в MathCADе. Изд. Академии, 2006, 33-48 с.