Введення математичних виразів і робота з формульним редактором

Фактично система MathCAD інтегрує в собі три редактора: формульний, текстовий і графічний. Для запуску формульного редактора достатньо встановити вказівник мишки в потрібному місці вікна редагування і клацнути лівою кнопкою. Курсор у вигляді маленького червоного хрестика опиниться у вказаному місці. Його можна переміщати також клавішами управління курсором. Цей курсор вказує місце, з якого можна починати набір формул – обчислювальних блоків. В системах класу MathCAD редагування математичних виразів багато в чому нагадує редагування текстових коментарів (вставити, удалити, вирізати, копіювати різні частини математичних виразів).

Система MathCAD допускає роботу в двох режимах: автоматичному і неавтоматичному.

В автоматичному режимі частина документу, яка видима на екрані повинна бути обчисленою, тобто, відразу після вводу користувачем будь-якого виразу, що повинен обчислитися і введення символу “=”, система розпочинає обрахунки, а це подекуди невигідно, наприклад, якщо потрібно швидко переглянути документ (є вирази, обчислення яких займає багато часу). В такому випадку вигідно використовувати режим неавтоматичної обробки документу. Перемикачем режимів є команда Автоматичне обчислення пункту меню Математика. Якщо потрібно перерахувати формули в неавтоматичному режимі використовується команда Обчислення пункту меню Математика чи клавіша F9. Для того, щоб проводити обчислення використовуючи змінні, ці змінні спочатку повинні бути означені, тобто, ім повинне бути присвоєне конкретне значення. Якщо ви проводити символьні обчислення – це робити не потрібно.

В процесі роботи з математичними конструкціями виникає необхідність створення так званих ранжованих змінних. Ранжована змінна – це змінна, для якої вказано діапазон зміни значень (наприклад, x змінюється від 0 до 10 з кроком 2). В загальному випадку вона відповідно кодується та представляється таким чином:

кодується представляється

<ім’я> {:} <A1>[,<A2>];<A3> <ім’я> {:=} A1 [,A2].. A3,

де А1,А3 – початкове і кінцеве значення ранжованої змінної; А2 – наступне значення ранжованої змінної, яке визначає крок її зміни А2-А1, при відсутності А2 крок дорівнює одиниці; знак кроку визначається знаком різниці А3-А1.

Приклад: Нехай нам треба задати зміну значень від 1 до 100 з кроком 2.

Кодування представлення

<x> {:} <1>,<3>;<100> x:= 1,3.. 100

Пакет володіє багатьма стандартними функціями. Для того щоб задати функцію, необхідно в пункті меню Вставка вибрати підпункт Функція і, вибравши потрібну функцію, натиснути “OK”, або натиснути піктограму f(x) на панелі інструментів Стандартна і, вибравши потрібну функцію, натиснути “OK”, або кодувати вручну, через клавіатуру. В пакеті MathCAD аргумент тригонометричних функцій береться в радіанах. Для того, щоб MathCAD аргумент тригонометричних функцій брав в градусах, треба обчислювати тригонометричні функції від (аргумент*deg). Також MathCAD підтримує функції матричного та векторного аргументу. Для введення і визначення вектора чи матриці використовується команда Матриця пункту меню Вставка, чи кнопка Матриці з панелі інструментів Математика. В результаті з’явиться вікно з двома полями, в яких треба вказати кількість рядків і стовпців. Після цього з’являється макет матриці з покажчиками, куди треба записати елементи матриці. Звернення до елементів масиву (матриці) здійснюється заданням імені масиву і індексу елемента, який вводиться через кому. Індекс вводиться клавішою “[”, або кнопкою Індекс з панелі інструментів Математика. Перший рядок і стовпчик матриці позначаються по замовчуванню як нульові.

Також MathCAD підтримує можливість створення функції користувача. Функція користувача – це функція якій ми присвоюємо якийсь вираз. Дальше, при роботі з цим виразом ми вже не записуємо його, а тільки ім’я функції, яку ми задали і список аргументів. Функція користувача дійсна тільки в межах поточного документа. Перед використанням вона повинна бути оголошена (визначена). Формат оголошення функції користувача:

<Ім’я функції>(список аргументів):= <вираз>

Приклад:

Нехай, в документі кілька разів потрібно обчислити значення виразу при різних значеннях аргументів. Для цього означимо цей вираз як функцію користувача, наприклад, :

а потім, вже не записуючи цілий вираз, а тільки ім’я даної функції і список змінних від яких вона залежить, в даному випадку обчислюємо її при необхідних значеннях аргументів, чи проводимо будь-які інші математичні операції.

В пакеті прийнято звичайний порядок обчислень зліва направо і зверху вниз. Тому операція присвоєння (:=) носить лише локальний характер. Її дія розповсюджується лише на конструкції, що розташовані правіше і нижче.