Материк
MathCAD
Г
Илья САВЧЕНКО
О математическом пакете M athCAD слышали если не все, то большинство студентов технических
специальностей. Однако найти студента, который может, например, решить в M athCAD’e уравнение,
гораздо сложнее. А ведь этот пакет позволяет находить решение очень широкого класса задач,
которые встречаются школьникам и студентам на их учебном пути, — от школьных (упрощение
выражений, решение уравнений) до задач высшей математики (преобразования Лапласа и Фурье,
дифференциальные уравнения и др.). При этом работать в MathCAD'e легко и удобно, в чем мы и
будем убеждаться на протяжении статьи.
Step hy step
Прежде, чем начать.
..
М
не, конечно же, не удастся рассмотреть все виды за-
дач, которые можно решать с помощью M athC AD 'a.
Поэтому не ленитесь обращаться, если нужно, к справ-
ке — тем более, что здесь имеется очень удобное спра-
вочное средство Q uickS heets. Удобство его заключается в
том, что огромное количество задач там уже решено, и вам
остается только подставить свои значения. QuickSheets вы-
зываем следующим образом: выбираем пункт меню H elp> R e-
so u rce C e n te r, и в открывшемся окне щелкаем на « Q u ic k -
S heets a n d R eference Tables». В окне появится список облас-
тей математики. При выборе одной из них отображается на-
бор задач из этой области. Н аписано это все на английском,
но поскольку используются в основном математические тер-
мины, то, как правило, можно догадаться, о чем идет речь.
Matticad е роли калькулятора
Сразу после запуска программы мы видим, помимо различ-
ных панелей, пустое рабочее пространство с одиноким крас-
ным крестиком вверху слева. Это и есть наш курсор. С помо-
щью мыши или стрелок на клавиатуре его можно установить в
любое место рабочей области. А теперь в качестве MothCAD'HO-
го «Hello, world!» наберем на клавиатуре «2+2=». MathCAD тут
же выдаст ответ — четыре, что хорошо согласуется с теори-
ей © . Если вместо ответа MathCAD оставил черный прямоуголь-
ник, значит, кто-то пользовался Mathcad'oM до вас и отключил
автоматическое вычисление. Исправляется это пунктом меню
M ath > A u to m atic C a lculation.
Чтобы набрать что-нибудь более
сложное, одной клавиатуры может
оказаться недостаточно. Поэтому об-
ратим внимание на панель M ath
(рис. 1), а точнее, на первую ее кноп-
ку — калькулятор. При щелчке на этой
кнопке вызывается панель Calculator
(рис. 2), которая содержит основные
алгебраические действия.
Попробуем вычислить выражение
посложнее, например, квадратный ко-
рень из какой-нибудь суммы. Заодно
научимся пользоваться курсором. Су-
ществует по меньшей мере два спосо-
ба это сделать, и мы рассмотрим оба.
■S Способ 1. Устанавливаем кур-
сор на свободное место и нажима-
ем либо нужную кнопку на панели
калькулятора, либо клавишу
\ на
клавиатуре. Н а месте курсора поя-
вится обозначение квадратного кор-
ня, под которым будет черный пря-
моугольник. Такой прямоугольник в
M athC A D 'e всегда означает место
для ввода. Н абираем интересующее
нас подкорневое выражение, нажи-
маем = и любуемся результатом.
■S Способ 2. М ож но сначала набрать выражение, а за -
тем внести его под квадратный корень. Для эксперимента на-
берем
2
+
2
. О братите внимание на курсор в виде синего
уголка, который охватывает последнюю двойку. Если сейчас
нажать кнопку квадратного корня, то M athC AD занесет под
него только последнюю двойку. Чтобы этого избежать, нуж-
но выделить все выражение. Прощ е всего это сделать с по-
мощью пробела. Итак, выделена последняя двойка, пробел —
и уже выделено все выражение. Еще раз пробел — снова
выделена двойка. В более сложных выражениях с каждым на-
жатием пробела M athCAD будет последовательно выделять
все большую и большую часть, пока не выделит все выра-
жение. Очень рекомендую запомнить этот полезный прием.
Выделим с его помощью наше выражение полностью и на-
жмем на кнопку квадратного корня.
О ба этих способа касаются не только квадратного ко р -
ня, но и многих других функций.
Всегда обращайте внимание на то, что выделяет курсор-
уголок. Е1апример, если вводить степень или индекс, то после
ввода курсор остается вверху/внизу, и, чтобы вернуть его но
основной уровень выражения, необходимо нажимать пробел.
Попробуйте набрать 2А2+1, и вы поймете, что я имею в виду.
Бывают случаи, когда нужно вычислить какую-нибудь до-
вольно сложную математическую функцию от выражения. Ги-
перболический арккосеканс, к примеру ©. Если такая функ-
ция не является плодом вашего воображения, а действитель-
но существует, то, скорее всего, вы найдете ее в списке из-
вестных M athCAD'y функций. Список этот вызывается нажати-
ем кнопки f(x) на главной панели или пунктом меню lnsert>Func-
tio n .
.., после чего откроется окно с перечислением функций.
Конечно, желательно знать MathCAD'oBCKoe обозначение нуж-
ной функции, но можно обойтись и без этого, тем более, что
список разбит на отдельные категории по областям матема-
тики, а внизу отображается небольшое описание выделенной
функции. Вообще-то, если знать обозначение функции, то в
это окно можно не заходить, а просто в нужном месте на-
брать это обозначение на клавиатуре. Например, для вычис-
ления синуса достаточно набрать sinfapryM eH r). О днако тут
есть небольшие подводные камни, которые заключаются в
ином обозначении некоторых функций. Тангенс обозначается
не привычным tg(x), a tan(x). Обратные же тригонометрические
функции вместо arcsin(x), arccosfx) — asin(x), acos(x).
Раз уж мы заговорили о функциях, то неплохо бы и самим
научиться их задавать. Устанавливаем курсор в свободное ме-
сто, набираем
f (х )
(желающие могут ввести более изощрен-
ные названия функции и переменной, например
т о у а _
f u n k c iy a (a r g u m e n t ))
, и набираем хорош о знакомый про-
граммистам на Паскале значок присвоения :=. Набирается он
клавишей двоеточия на клавиатуре. После него вводим опре-
деление функции, использующее переменную, которую мы за-
дали как аргумент. Все, функция определена. Теперь перево-
дим курсор в другое место и набираем £
(з н а ч е н и е )
=, под-
ставив вместо слова «значение» нужный аргумент. Меняя чис-
ла в этом выражении, получим различные значения функции.
Если вместо ответа MathCAD выделил название функции крас-
ным и вывел сообщение «This va ria b le o r fu n ction is n o t d e fin e d
И ГШ 7Ш
*1
I S
ф
[ : : : ]
;
. * =
2
с ф Щ
Рис.1
Н Т
і
Т ІШ
і
sin cos tan
n
loq
m
V о
n!
j
M
p
" p
^
4
о у
n
7
8
9 " /
i 1
6 ' x
4-123
+
;=
.
Q
-
= s
Л к Рис.2
№ 40/315 04 октября-11 октября 2004
предыдущая страница 30 Мой Компьютер 2004 40 читать онлайн следующая страница 32 Мой Компьютер 2004 40 читать онлайн Домой Выключить/включить текст