Основы работы с MathCAD prime 3.1

Основы работы с MathCAD prime 3.1

Интерфейс пользователя

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №1 - открытая онлайн библиотека

Рабочая область в свою очередь может содержать следующие основные виды областей:

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №2 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №3 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №4 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №5 - открытая онлайн библиотека

а) Пустая область б) Текст в) Математическое выражение г) Изображение

Текст вводится после нажатия комбинации клавиш CTRL-T, математические выражения, как правило, распознаются автоматически.

Вкладки ленты

1. Математика

2. Ввод/вывод

3. Функции

4. Матрицы/таблицы

5. Графики

6. Форматирование формул

7. Форматирование текста

8. Расчет

9. Документ

10. Приступая к работе

Вкладки содержат все необходимые инструменты для работы с документом.

Создание формул

Формулы - основные объекты MathCad. Новый объект по умолчанию является формулой. Для того, чтобы начать ввод формулы необходимо установить крестообразный курсор в нужное место и начать ввод букв, цифр, знаков операций. При этом создается область формулы.

Элементы формул можно вводить с клавиатуры или с помощью вкладок.

В программе MathCad можно использовать буквенные определения, которым сопоставляются числовые значения, и которые рассматриваются как переменные. Значения задаются с помощью оператора локального присваивания (он выглядит ":=" и вводится нажатием ":"). Для выделения элементов формулы, которые в рамках операции должны рассматриваться как одно целое, используется клавиша Space (пробел).

Если все значения переменных известны, то для вычисления числового значения выражения (скалярного, векторного или матричного) необходимо подставить все числовые значения и выполнить заданные действия. Для вывода в программе MathCad применяется оператор вывода "=".

Функция пользователя

Функция пользователя вначале должна быть определена, а затем к ней может быть произведено обращение. Функция пользователя определяется следующим образом:

Имя_функции(Переменная1, Переменная2, …) := Выражение

В скобках указывается список формальных аргументов функции - перечень используемых в выражении переменных, разделяемых запятыми. Затем записывается оператор присваивания, справа от которого записывается выражение. Примеры задания функций одной и двух переменных:

f(x):= 10 - exp(x)

mult(x, у) := x*y

Обращение к функции осуществляется по ее имени с подстановкой на место формальных аргументов фактических параметров (констант, переменных, определенных до обращения к функции, и выражений). Например:

f(3), sin(1), mult(2,3).

Комментарии, описания и иллюстрации располагаются в текстовых блоках, которые игнорируются при проведении расчетов.

Графики

Все основные типы графиков и инструменты работы с ними расположены на вкладке Графики:

– график кривой в двухмерной декартовой системе координат (XY).

– график кривой в полярной системе координат.

– контурный график.

–трехмерный (3D) график.

1.4.Системные переменные

Переменная Назначение Значение по умолчанию
p Число p 3.14159
e Основание натурального логарифма 2.718
¥ Системная бесконечность 10307
i или j Мнимая единица  
% Процент 0.01
TOL Погрешность численных методов 0.001
ORIGIN Нижняя граница индексации массивов

1.5.Ранжированные переменные

Ранжированная переменная – переменная, которая принимает ряд значений при каждом ее использовании.

Для определения ранжированной переменной общего вида используется выражение:

Имя_переменной := начальное_значение, начальное_значение + шаг .. конечное_значение.

Например Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №6 - открытая онлайн библиотека . Вводится данное выражение слежующим образом. Вводим t, нажимаем :, далее 0 и запятая. После ввода запятой автоматически добавится знакоместо для следующего значения t и две точки. Вводим Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №7 - открытая онлайн библиотека и после двух точек Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №8 - открытая онлайн библиотека .

Переменная t будет принимать значения 0, π/4, 2π/4 вплоть до 2π.

Если шаг равен 1, тогда ранжированную переменную можно задавать следующим образом:

Имя_переменной := начальное_значение.. конечное_значение.

1.6. Функции для работы с комплексными числами

Re(z) Вещественная часть z.
Im(z) Мнимая часть z.
Arg(z) Угол в комплексной плоскости между вещественной осью и z.
Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №9 - открытая онлайн библиотека Модуль z. Чтобы записать модуль от выражения, заключите его в выделяющую рамку и нажмите клавишу с вертикальной полосой | .
Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №10 - открытая онлайн библиотека Число, комплексно сопряженное к z. Чтобы применить к выражению оператор сопряжения, выделите выражение, затем нажмите CTRL-Shift-_.

Функции доступа к файлам

· READPRN, WRITEPRN - считывают матрицу из файла со строками и столбцами данных или записывают в виде такого файла матрицу из MathCAD, т.е. выполняют действия со структурированными данными.

Функции READPRN и WRITEPRN считывают и записывают в файл прямоугольную матрицу (число - частный случай матрицы размерностью 1x1).

Формат функций доступа к файлам:

· А := READPRN("file") - читает структурированный файл данных. Возвращает матрицу. Каж­дая строка в файле данных становится строкой в матрице A. Число эле­ментов в каждой строке должно быть одинаковым.

· A:=WRITEPRN("file",A)- записывает матрицу в файл данных. Каждая строка матрицы становит­ся строкой в файле.

Создаваемый в MathCAD файл данных можно просмотреть и отредактировать в любом текстовом редакторе, отображающем ASCII-данные. Примерами таких редакторов может служить программа Блокнот, входящая в состав Windows.

При вводе имени файла его необходимо заключать в кавычки. Если не указывать расширение, по умолчанию подразумевается расширение .prn

Упражнения

Вычисление арифметического выражения

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №11 - открытая онлайн библиотека

Задаем функцию пользователя

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №12 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №13 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №14 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №15 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №16 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №17 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №18 - открытая онлайн библиотека

Выводим значения аргумента и функции

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №19 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №20 - открытая онлайн библиотека

Задаем значения аргумента с помощью вставки матрицы (набираем x: далее на вкладке «Матрицы/Таблицы» выбираем «Вставить матрицу» и на шаблоне указателем выбираем «Вставить матрицу 6х1 ).

В пустые знакоместа шаблона введем свои значения аргумента

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №21 - открытая онлайн библиотека

Выведем значения функции с четырьмя знаками (для этого достаточно на вкладке «форматирование формул» выбрать нужное количество знаков после запятой)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №22 - открытая онлайн библиотека

Для построения графика на вкладке «Графики» выберем «Вставить график», далее вид графика «График XY». Заполним пустые знакоместа для независимой переменной “x” (внизу шаблона графика) и функции f(x) (в правой части шаблона).

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №23 - открытая онлайн библиотека

Вычисление значений функции с постоянным шагом (использование ранжированных переменных)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №24 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №25 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №26 - открытая онлайн библиотека

График выглядит не очень качественно

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №27 - открытая онлайн библиотека

Повторим вычисления с уменьшенным в 10 раз шагом

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №28 - открытая онлайн библиотека

График стал качественнее за счет большего количества точек

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №29 - открытая онлайн библиотека

Символьные вычисления

Вычисление производных в символьном виде

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №30 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №31 - открытая онлайн библиотека (для символьного вывода после Df(z) нажмем (CTRL-.)

Вычисление интеграла в символьном виде

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №32 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №33 - открытая онлайн библиотека

Строим графики функции и производной. Для построения нескольких кривых на одном графике поступаем так. Вначале в знакоместо для первой функции вставляем f(t), далее на вкладке «Графики» выбираем «Добавить кривую». Курсор смещается вниз, появляется пустое знакоместо для следующей функции. В него вводим Df(t)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №34 - открытая онлайн библиотека

Форматирование кривых (стили, отображение различных символов и т.д.) производится с помощью вкладок «График»

Операции с файлами

С помощью функции augmentобъединим вектора со значениями Xи f(x) в матрицу

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №35 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №36 - открытая онлайн библиотека

Запишем результаты в виде матрицы в файл

M:=WRITEPRN(“write.txt”,M)

Убедимся, что на диске создан файл write.txt

Считаем данные из файла

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №37 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №38 - открытая онлайн библиотека

Работа с комплексными числами на примере вычисления входного сопротивления данной цепи. Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №39 - открытая онлайн библиотека

Задаем полные сопротивления (знак мнимой единицы вводим сразу после числа). В качестве знака мнимой единицы допустимо использовать i или j.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №40 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №41 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №42 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №43 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №44 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №45 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №46 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №47 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №48 - открытая онлайн библиотека

Для дальнейших вычислений придется явно задать мнимую единицу.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №49 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №50 - открытая онлайн библиотека Показательная форма

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №44 - открытая онлайн библиотека Алгебраическая форма

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №52 - открытая онлайн библиотека Комплексно-сопряженное сопротивление

Создание процедуры

Технология создания процедуры-функциив рабочем документе MathCAD состоит из следующих шагов:

1. Ввести имя процедуры.

2. Указать список формальных параметров.

3. Ввести знак либо локального, либо глобального присвоения.

4. Выполнить команду| – добавление новой строки в программу. Появившейся на экране шаблон с вертикальной чертой и полями для ввода операторов будут составлять заготовку для тела процедуры. Вставка дополнительных строк осуществляется нажатием Enter.

5. Вписать операторы в шаблон-заготовку. Тело процедуры-функции может включать любое число операторов: локальных операторов присваивания, условных операторов и операторов цикла, а также вызовы других процедур.

6. Самоенижнее поле всегда предназначено для определения возвращаемого процедурой значения.

Линейные алгоритмы

Пример Требуется вычислить функцию Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №53 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №54 - открытая онлайн библиотека

Разветвляющиеся алгоритмы

Для проверки условий в программах MathCAD служит оператор if Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №55 - открытая онлайн библиотека. В поле ввода справа от if нужно ввести условие. Для ввода условий служит вкладка «Операторы» пункта «Математика»

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №56 - открытая онлайн библиотека

В нижней части вкладки есть кнопки, предназначенные для проверки условий Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №57 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №58 - открытая онлайн библиотека , а также кнопки, предназначенные для вставки логических операций Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №59 - открытая онлайн библиотека (логическое отрицание, операция «и», операция «или», операция «исключающее или»). Вторые позволяют создавать сложные условия.

В поле ввода ниже ifнужно ввести строку программы, которая должна выполняться, если введенное условие истинно.

Если для условия «истинно» необходимо выполнение нескольких строк, надо установить курсор в последнее знакоместо ветви ifи нажать Enter. Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №60 - открытая онлайн библиотека .

Для проверки выполнения нескольких условий используются ветви, начинающиеся с else if Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №61 - открытая онлайн библиотека и else Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №62 - открытая онлайн библиотека .После else ifзаписывается следующее условие, число ветвей else ifпрактически неограниченно. Операторы после elseвыполняются, если не выполнено ни одно из предыдущих условий.

Пример

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №63 - открытая онлайн библиотека

Циклические алгоритмы

Для создания циклов в MathCAD предусмотрено два оператора for и while.

Цикл for – цикл со счетчиком.

В таких циклах создается некоторая переменная-счетчик, значение которой изменяется после каждого выполнения тела цикла. Выход из цикла происходит при достижении этой переменной заданного значения.. В поле ввода после слова for следует указать имя переменной – счетчика. Это может быть любое имя, которое не использовалось ранее в программе. Внутри цикла можно использовать эту переменную в любых выражениях, нельзя только присваивать ей никакого значения. В поле ввода после знака Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №64 - открытая онлайн библиотекаследует указать диапазон значений переменной-счетчика. Вводить диапазон в данном случае следует так же, как и при создании ранжированной переменной. В поле ввода под словом for следует ввести тело цикла.

Пример: Заполнить вектор числами от xнач до xкон с шагом h. Затем определить сумму элементов этого вектора и найти их среднее арифметическое значение.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №65 - открытая онлайн библиотека

Цикл while – цикл, который выполняется до тех пор, пока выполняется определенное условие. Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №66 - открытая онлайн библиотека

В поле ввода справа от слова while следует ввести условие. Это условие строится по тем же правилам, что и в операторе if. Оно будет проверяться после каждого выполнения тела цикла и в тот момент, когда условие перестанет выполняться, повторение тела цикла прекратится. В поле ввода ниже слова while следует ввести тело цикла.

Пример. Найти первый элемент, превышающий определенный порог

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №67 - открытая онлайн библиотека

Использование оператора break.

Иногда возникает необходимость повлиять на выполнение цикла некоторым образом, например, прервать его выполнение по какому-либо условию или выполнять некоторые итерации не так, как другие. Для этого и служат операторы break и continue.

Оператор break, если он расположен внутри цикла, означает немедленное прекращение выполнения текущей итерации и выход из цикла.

Пример: Выделить из массива все элементы от начала и до первого вхождения в него заданного числа.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №68 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №69 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №70 - открытая онлайн библиотека

Упражнения

Вычислить функцию Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №71 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №72 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №73 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №74 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №75 - открытая онлайн библиотека

Вычислить функцию Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №76 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №77 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №78 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №79 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №80 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №81 - открытая онлайн библиотека

Вычислить сумму Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №82 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №83 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №84 - открытая онлайн библиотека

Эту задачу нетрудно решить, не прибегая к программированию процедуры.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №85 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №86 - открытая онлайн библиотека

Вычислить произведение Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №87 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №88 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №89 - открытая онлайн библиотека

Без использования процедуры

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №90 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №91 - открытая онлайн библиотека

Вычислить сумму Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №92 - открытая онлайн библиотека с заданной точностью.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №93 - открытая онлайн библиотека

Результаты с разными погрешностями

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №94 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №95 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №96 - открытая онлайн библиотека

Процедура табулирования позволяет получить таблицу значений аргумента и функции на заданном отрезке с шагом h.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №97 - открытая онлайн библиотека

Запоминаем результаты табулирования в матрице Rez

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №98 - открытая онлайн библиотека

Выводим таблицу результатов на экран

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №99 - открытая онлайн библиотека

Заносим значения аргумента из первого столбца матрицы в вектор X

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №100 - открытая онлайн библиотека

Заносим значения функции из второго столбца матрицы в вектор Y

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №101 - открытая онлайн библиотека

Строим график

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №102 - открытая онлайн библиотека

Литература

1. http://sapr-journal.ru/uroki-mathcad/urok-1-vvedenie-v-mathcad/

Основы работы с MathCAD prime 3.1

Интерфейс пользователя

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №1 - открытая онлайн библиотека

Рабочая область в свою очередь может содержать следующие основные виды областей:

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №2 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №3 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №4 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №5 - открытая онлайн библиотека

а) Пустая область б) Текст в) Математическое выражение г) Изображение

Текст вводится после нажатия комбинации клавиш CTRL-T, математические выражения, как правило, распознаются автоматически.

Вкладки ленты

1. Математика

2. Ввод/вывод

3. Функции

4. Матрицы/таблицы

5. Графики

6. Форматирование формул

7. Форматирование текста

8. Расчет

9. Документ

10. Приступая к работе

Вкладки содержат все необходимые инструменты для работы с документом.

Создание формул

Формулы - основные объекты MathCad. Новый объект по умолчанию является формулой. Для того, чтобы начать ввод формулы необходимо установить крестообразный курсор в нужное место и начать ввод букв, цифр, знаков операций. При этом создается область формулы.

Элементы формул можно вводить с клавиатуры или с помощью вкладок.

В программе MathCad можно использовать буквенные определения, которым сопоставляются числовые значения, и которые рассматриваются как переменные. Значения задаются с помощью оператора локального присваивания (он выглядит ":=" и вводится нажатием ":"). Для выделения элементов формулы, которые в рамках операции должны рассматриваться как одно целое, используется клавиша Space (пробел).

Если все значения переменных известны, то для вычисления числового значения выражения (скалярного, векторного или матричного) необходимо подставить все числовые значения и выполнить заданные действия. Для вывода в программе MathCad применяется оператор вывода "=".

Функция пользователя

Функция пользователя вначале должна быть определена, а затем к ней может быть произведено обращение. Функция пользователя определяется следующим образом:

Имя_функции(Переменная1, Переменная2, …) := Выражение

В скобках указывается список формальных аргументов функции - перечень используемых в выражении переменных, разделяемых запятыми. Затем записывается оператор присваивания, справа от которого записывается выражение. Примеры задания функций одной и двух переменных:

f(x):= 10 - exp(x)

mult(x, у) := x*y

Обращение к функции осуществляется по ее имени с подстановкой на место формальных аргументов фактических параметров (констант, переменных, определенных до обращения к функции, и выражений). Например:

f(3), sin(1), mult(2,3).

Комментарии, описания и иллюстрации располагаются в текстовых блоках, которые игнорируются при проведении расчетов.

Графики

Все основные типы графиков и инструменты работы с ними расположены на вкладке Графики:

– график кривой в двухмерной декартовой системе координат (XY).

– график кривой в полярной системе координат.

– контурный график.

–трехмерный (3D) график.

1.4.Системные переменные

Переменная Назначение Значение по умолчанию
p Число p 3.14159
e Основание натурального логарифма 2.718
¥ Системная бесконечность 10307
i или j Мнимая единица  
% Процент 0.01
TOL Погрешность численных методов 0.001
ORIGIN Нижняя граница индексации массивов

1.5.Ранжированные переменные

Ранжированная переменная – переменная, которая принимает ряд значений при каждом ее использовании.

Для определения ранжированной переменной общего вида используется выражение:

Имя_переменной := начальное_значение, начальное_значение + шаг .. конечное_значение.

Например Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №6 - открытая онлайн библиотека . Вводится данное выражение слежующим образом. Вводим t, нажимаем :, далее 0 и запятая. После ввода запятой автоматически добавится знакоместо для следующего значения t и две точки. Вводим Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №7 - открытая онлайн библиотека и после двух точек Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №8 - открытая онлайн библиотека .

Переменная t будет принимать значения 0, π/4, 2π/4 вплоть до 2π.

Если шаг равен 1, тогда ранжированную переменную можно задавать следующим образом:

Имя_переменной := начальное_значение.. конечное_значение.

1.6. Функции для работы с комплексными числами

Re(z) Вещественная часть z.
Im(z) Мнимая часть z.
Arg(z) Угол в комплексной плоскости между вещественной осью и z.
Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №9 - открытая онлайн библиотека Модуль z. Чтобы записать модуль от выражения, заключите его в выделяющую рамку и нажмите клавишу с вертикальной полосой | .
Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №10 - открытая онлайн библиотека Число, комплексно сопряженное к z. Чтобы применить к выражению оператор сопряжения, выделите выражение, затем нажмите CTRL-Shift-_.

Функции доступа к файлам

· READPRN, WRITEPRN - считывают матрицу из файла со строками и столбцами данных или записывают в виде такого файла матрицу из MathCAD, т.е. выполняют действия со структурированными данными.

Функции READPRN и WRITEPRN считывают и записывают в файл прямоугольную матрицу (число - частный случай матрицы размерностью 1x1).

Формат функций доступа к файлам:

· А := READPRN("file") - читает структурированный файл данных. Возвращает матрицу. Каж­дая строка в файле данных становится строкой в матрице A. Число эле­ментов в каждой строке должно быть одинаковым.

· A:=WRITEPRN("file",A)- записывает матрицу в файл данных. Каждая строка матрицы становит­ся строкой в файле.

Создаваемый в MathCAD файл данных можно просмотреть и отредактировать в любом текстовом редакторе, отображающем ASCII-данные. Примерами таких редакторов может служить программа Блокнот, входящая в состав Windows.

При вводе имени файла его необходимо заключать в кавычки. Если не указывать расширение, по умолчанию подразумевается расширение .prn

Упражнения

Вычисление арифметического выражения

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №11 - открытая онлайн библиотека

Задаем функцию пользователя

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №12 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №13 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №14 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №15 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №16 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №17 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №18 - открытая онлайн библиотека

Выводим значения аргумента и функции

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №19 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №20 - открытая онлайн библиотека

Задаем значения аргумента с помощью вставки матрицы (набираем x: далее на вкладке «Матрицы/Таблицы» выбираем «Вставить матрицу» и на шаблоне указателем выбираем «Вставить матрицу 6х1 ).

В пустые знакоместа шаблона введем свои значения аргумента

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №21 - открытая онлайн библиотека

Выведем значения функции с четырьмя знаками (для этого достаточно на вкладке «форматирование формул» выбрать нужное количество знаков после запятой)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №22 - открытая онлайн библиотека

Для построения графика на вкладке «Графики» выберем «Вставить график», далее вид графика «График XY». Заполним пустые знакоместа для независимой переменной “x” (внизу шаблона графика) и функции f(x) (в правой части шаблона).

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №23 - открытая онлайн библиотека

Вычисление значений функции с постоянным шагом (использование ранжированных переменных)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №24 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №25 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №26 - открытая онлайн библиотека

График выглядит не очень качественно

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №27 - открытая онлайн библиотека

Повторим вычисления с уменьшенным в 10 раз шагом

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №28 - открытая онлайн библиотека

График стал качественнее за счет большего количества точек

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №29 - открытая онлайн библиотека

Символьные вычисления

Вычисление производных в символьном виде

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №30 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №31 - открытая онлайн библиотека (для символьного вывода после Df(z) нажмем (CTRL-.)

Вычисление интеграла в символьном виде

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №32 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №33 - открытая онлайн библиотека

Строим графики функции и производной. Для построения нескольких кривых на одном графике поступаем так. Вначале в знакоместо для первой функции вставляем f(t), далее на вкладке «Графики» выбираем «Добавить кривую». Курсор смещается вниз, появляется пустое знакоместо для следующей функции. В него вводим Df(t)

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №34 - открытая онлайн библиотека

Форматирование кривых (стили, отображение различных символов и т.д.) производится с помощью вкладок «График»

Операции с файлами

С помощью функции augmentобъединим вектора со значениями Xи f(x) в матрицу

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №35 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №36 - открытая онлайн библиотека

Запишем результаты в виде матрицы в файл

M:=WRITEPRN(“write.txt”,M)

Убедимся, что на диске создан файл write.txt

Считаем данные из файла

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №37 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №38 - открытая онлайн библиотека

Работа с комплексными числами на примере вычисления входного сопротивления данной цепи. Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №39 - открытая онлайн библиотека

Задаем полные сопротивления (знак мнимой единицы вводим сразу после числа). В качестве знака мнимой единицы допустимо использовать i или j.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №40 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №41 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №42 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №43 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №44 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №45 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №46 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №47 - открытая онлайн библиотека Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №48 - открытая онлайн библиотека

Для дальнейших вычислений придется явно задать мнимую единицу.

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №49 - открытая онлайн библиотека

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №50 - открытая онлайн библиотека Показательная форма

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №44 - открытая онлайн библиотека Алгебраическая форма

Основы работы с MathCAD prime 3.1 - №52 - открытая онлайн библиотека Комплексно-сопряженное сопротивление