Можливості Mathcad
Обчислення математичних виразів з використанням вбудованих у Mathcad функцій та операторів
Покажчиком миші вкажіть місце на вашому робочому аркуші, куди ви будете вводити математичний вираз, та натисніть ліву кнопку миші. З'явиться червоний курсор-хрест — . Вкажіть мишею на кнопку — «Арифметична палітра» — математичної панелі та натисніть знову-таки ліву кнопку миші. З'явиться наступна палітра.
З цієї палітри можна вибрати найпростіші функції та оператори. Для вибору будь-якої вбудованої функції чи оператора виконайте команду «Function» в меню «Insert», після чого з'явиться список, що прокручується, з якого виберіть потрібне.
Якщо ви хочете виводити іншу кількість десяткових цифр у результаті обчислень, виконайте команду «Number» в меню «Format» та змініть число у полі «Displayed Precision» діалогового вікна, що з'являється при цьому.
Візьміть корінь квадратний та покажчик степені з арифметичної палітри та натисніть клавішу «», щоб одержати відповідь. Для введення чотирьох основних арифметичних дій використовуйте клавіші «+», «», «», та «/» безпосередньо з клавіатури.
Ще декілька прикладів.
.
Функції та оператори Mathcad'а виконують дії з комплексними числами:
та фізичними одиницями:
.
Щоб побачити вбудовані одиниці, виконайте команду «Units» в меню «Insert».
Визначення власних змінних та функцій
Символ визначення «:» знаходиться в арифметичній палітрі (кнопка ) математичної панелі. Він також може бути введений натисканням клавіші з двокрапкою «:» на клавіатурі.
Коли ви зміните визначення якоїсь величини, Mathcad зразу переобчислить всі вирази, які залежать від неї.
Обчислення функцій та виразів у заданому діапазоні
Задайте діапазон зміни величини:
z:0,.5..2.
Оператор діапазону «..» знаходиться в арифметичній палітрі (кнопка ) математичної панелі. Він також може бути введений натисканням клавіші з крапкою та комою «;» на клавіатурі. Щоб утворити таблицю, просто наберіть на клавіатурі z, f(z) і т. д. Змініть 2 у визначенні z на 4, щоб збільшити таблицю.
zf(z)exp(f(z))z
00.250
0.50.2060.615
10.121.128
1.50.0151.523
2-0.0831.84
Побудова графіків функцій
Задайте діапазон зміни величини:
x:0,.1..25
Для побудови системи координат використовуйте кнопку — «X-Y Plot» — палітри графіків (кнопка ) математичної панелі. Можна також натиснути клавішу «@» або Ctrl+2 на клавіатурі. Потім введіть у мітки-заповнювачі на осях OX та OY необхідні вирази. Можна вводити декілька виразів, відокремлюючи їх комами.
Візуалізація даних у дво- або тривимірному просторі
Приклад, наведений нижче, ілюструє, як Mathcad може автоматично інтерполювати 3-вимірний точковий графік деякою поверхнею. Один масив використаний на обох графіках. Графік ліворуч утворений з використанням команди «Graph/3D Scatter Plot» в меню «Insert». Графік праворуч утворений з використанням команди «Graph/Surface Plot» того ж меню. Ви можете використовувати також відповідні кнопки палітри графіків (кнопка ) математичної панелі.
Обчислення сум та інтегралів
За допомогою курсора-хреста вкажіть місце на вашому робочому аркуші, куди ви будете вводити математичний вираз. Вкажіть мишею на кнопку — «Палітра математичного аналізу» — математичної панелі та натисніть ліву кнопку миші. З'явиться відповідна палітра. Введіть у мітки-заповнювачі потрібні дані та натисніть клавішу «=» для одержання результату обчислень.
Обчислення з матрицями
Вкажіть мишею на кнопку — «Палітра векторів та матриць» — математичної панелі та натисніть ліву кнопку миші. З'явиться відповідна палітра. Натисніть на ліву верхню кнопку цієї панелі, виберіть число рядків і стовпців та введіть у мітки-заповнювачі потрібні дані.
Можна також вибрати команду «Matrix» в меню «Insert».
Натисніть клавішу «=» для одержання результату обчислень.
.
Щоб обчислити обернену матрицю, наберіть на клавіатурі A^-1=
.
Щоб знайти визначник матриці, наберіть на клавіатурі «|» або натисніть відповідну кнопку на палітрі векторів та матриць.
|A|=326.
Розв'язування рівнянь чисельно
Задайте початкове наближення для кореня , а потім запишіть
і Mathcad знайде корінь (1.621).
Виконання операцій в символьній формі
Факторизація виразу (команда «Factor» в меню «Symbolics») дає .
Обчислення інтеграла (команда «Simplify» в меню «Symbolics») дає .
Рівняння має розв'язки .
Ви можете виконувати операції в символьній формі, вказуючи вираз та вибираючи відповідні команди в меню «Symbolics». Там ви знайдете команди спрощення, розкладання на множники, факторизації, диференціювання, інтегрування, розв'язування рівнянь, операцій з матрицями і т. і.
Аналіз даних та їх підгонка за допомогою стандартних вбудованих функцій
Розглянемо приклад.
Смуга пропускання: b:=10 z:=ksmooth(t,sp500,b)Вище наведено результат дії функції згладжування «ksmooth» системи Mathcad, застосованої до даних, що описуються рядом «S&P500». Ви можете спробувати задати різні значення (150) смуги пропускання «b» згладжуючого вікна.
Mathcad має інші оператори згладжування, підгонки, функцій регресії, а також ймовірносних розподілів: нормального, Стьюдента, Пуассона, F, біноміального та багато інших.
Процедури з використанням операторів програмування
Вкажіть мишею на кнопку — «Палітра програмування» — математичної панелі та натисніть ліву кнопку миші. З'явиться така палітра.
Використовуйте оператори наведеної палітри для побудови у Mathcad'і процедур із застосуванням стандартних управляючих структур: циклів із «for» та «while», розгалуження, рекурсії та інших. Програми записуються безпосередньо у ваш робочий аркуш. Вони можуть оперувати з числами, векторами та матрицями.
Наведена вище програма реалізує метод Ньютона для знаходження кореня степеня «n» із числа «a» з заданою точністю «».
Утворення анімації для візуалізації результатів у часі
Будь-яка частина робочого аркуша у Mathcad'і може бути анімована за допомогою команди «Animate» в меню «Wiew». Після появи діалогового вікна «Animate» виділіть мишею область у вашому робочому аркуші, задайте параметри анімації та збережіть відповідний файл. Виділена область повинна містити системну змінну FRAME (див. малюнок нижче), за допомогою якої і здійснюється анімація. Mathcad дозволяє програвати та зберігати анімацію, як стандартний Windows AVI-файл.