Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры

Требуемое действие Вид выражения на листе Mathcad Последовательность нажатий клавиш
Присваивание переменной A значения 5 A:=5 shift+:
Символ создания дискретного аргумента   ;
Числовое вычисление выражения 1+2 1+2= 1+2=
Аналитическое вычисление выражения A. Результатом такого вычисления является не число, а формула (например, результат вычисления интеграла) Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+.
Ввод логического равенства. Здесь прямых вычислений не происходит, лишь устанавливаем тот факт, что одно выражение равно другому выражению. Обычно такой оператор используется при записи уравнений, решаемых в блоке Given/Find. Иногда используется для ввода поясняющих (не вычисляемых) формул, например F = ma A=x+y Ctrl+=
Умножение F на X Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru F*X
Деление F на X Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru F/X
Возведение F в степень A FA F^A
Квадратный корень из y Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru \y
Корень n-й степени из y Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+\
Первая производная Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Shift+/
Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru -я производная Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+ Shift+/
Предел Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+L
Определенный интеграл Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru &
Неопределенный интеграл Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+I
Ввод комплексного числа. Необходимо обратить внимание на то, что при вводе комплексной части не следует записывать операцию умножения. В приведенном примере просто последовательно нажимаются клавиши «2» и «j» 1+2j 1+2j
Сопряженное к z комплексное число Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Shift+"
Модуль z. Здесь и далее в фигурных скобках будут перечисляться клавиши, которые необходимо нажимать одновременно. В данном случае после нажатия клавиши с буквой «z» необходимо нажать Shif+\ Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Shift+\
i-й элемент вектора F Fi F [ i
Элемент матрицы F с индексами (i, j) Fi,j F [ i , j
Транспонирование матрицы. Не следует путать его с возведением в степень. AT Ctrl+1
Ввод матрицы или вектора. После нажатия Ctrl+M откроется окно, в котором необходимо указать количество строк (в пункте Rows) и столбцов (в пункте Columns) Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ctrl+M
Греческие символы. Вводится буква латинского алфавита (обычно произносится так же, как первая буква названия греческого символа) и нажимается Ctrl+G Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru a b d e f g j l m p r t w y Ctrl+G

Здесь перечислены лишь основные шаблоны. Совершенно излишне запоминать все приведенные комбинации клавиш, поскольку эти и остальные шаблоны доступны из панелей, открывающихся при нажатии различных кнопок математической панели. Достаточно щелкнуть мышью по шаблону и он появится на листе в месте, отмеченном указателем ввода.

Определение переменной:

Имя:=Значение

Имена переменных могут состоять из латинских букв, цифр и не должны совпадать с именами встроенных функций системы Mathcad. Прописные и строчные буквы различаются. Определение переменной производится при помощи оператора присвоения «:=».

Вычисление результата:

Выражение=

После ввода выражения и знака «=» справа будет показан его результат. Таким же образом можно выводить на экран значения переменных, вектора, матрицы, таблицы значений функций.

Определение дискретного аргумента:

Имя:=значение1,значение2..значениеN

Аргумент изменяется в диапазоне от значения1 до значенияN с шагом значение2-значение1, если значение2 указано. При этом оператор задания дискретной величины «..» вводится с помощью клавиши m..n на панели Matrix.

Определение функции:

Имя(аргументы):=выражение

Есть строгое правило порядка записи переменных и выражений с переменными: если в некотором выражении используется переменная, то эта переменная должна быть определена на листе Mathcad либо выше выражения, либо в той же строчке, но левее.

Значения переменных можно изменить в любой момент, отредактировав соответствующую формулу. При этом обычно автоматически пересчитываются все формулы, которые прямо или опосредованно зависят от данной переменной. Если же этого не происходит, то необходимо включить автовычисление с помощью верхнего меню Mathcad (пункт Math Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Automatic calculation или Математика Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Автовычисление).

Смена уровня ввода формул.При вводе формул часто возникает необходимость применить какую-либо операцию не к одному элементу выражения, а к некоторой его части из нескольких элементов. Например, необходимо ввести выражение вида Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru . После ввода последовательности «a+b» формула приобретет вид Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru . Курсор подчеркивает символ «b», поэтому если сразу ввести символ деления и затем цифру, то будет введено выражение Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru . Поэтому после ввода «a+b» следует перевести курсор на более низкий уровень, нажав клавишу «пробел». Тогда выражение принимает вид Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru , и если далее ввести символ деления и цифру, то будет получена требуемая формула.

Примеры простых вычислений(рис. 2).

Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru

Рис. 2. Фрагмент листа Mathcad с вычисленными выражениями

На рис. 2 приведены примеры аналитического и числового вычислений. Левая часть, включая знаки вычисления, вводится пользователем, правая часть — результат, вычисленный системой Mathcad.

Вставка текста и рисунков.Чтобы вставить текст, необходимо щелкнуть мышью в той точке листа, где необходим текст, и выполнить команду верхнего меню Insert Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Text Region (Вставка Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Текстовый регион). Появится рамка, в которую можно ввести текст. При этом иногда возникает необходимость сменить шрифт для правильного отображения русских букв — это можно сделать с помощью списка шрифтов на панели форматирования.

Вставку рисунка проще всего осуществить через буфер обмена. Предварительно необходимо поместить изображение в буфер (например, с помощью графического редактора Paint), затем вернуться в Mathcad и выполнить пункт верхнего меню Edit Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Paste (Правка Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru Вставить).

2. Стандартные функции

Рассмотрим некоторые стандартные функции системы Mathcad. Введем специальные обозначения для аргументов функций. Пусть первый символ имени аргумента обозначает его тип:

M — квадратная матрица;

V — вектор (матрица из одного столбца);

A — произвольная матрица;

S — симметричная матрица;

G — произвольная матрица или число;

X — вектор или число;

Z — комплексная матрица или число;

z — комплексное число;

прочие символы — скалярные величины.

Экспоненциальные и логарифмические функции:

exp(X) — экспонента от X;

ln(X) — натуральный логарифм от X;

log(X) — десятичный логарифм от X;

log(X,b) — логарифм от X по основанию b.

Гиперболические и тригонометрические (прямые и обратные) функции:

sin(X),cos(X),tan(X),cot(X),sec(X),csc(X) — соответственно синус, косинус, тангенс, котангенс, секанс, косеканс от X, причем аргументы указываются в радианах;

sinh(X),cosh(X),tanh(X),coth(X),sech(X),csch(X) — аналогичные гиперболические функции;

asin(z),acos(z),atan(z),acot(z),asec(z),acsc(z) — соответственно арксинус, арккосинус, арктангенс, арккотангенс, арксеканс, арккосеканс от z.

Функции для работы с комплексными числами:

Re(Z),Im(Z) — соответственно вещественная и мнимая части комплексного числа Z;

arg(z) — аргумент комплексного числа z (в радианах).

Матричные функции:

length(V) — возвращает число элементов вектора V;

cols(A) — возвращает число столбцов матрицы A;

rows(A) — возвращает число строк матрицы A;

matrix(m,n,f) — матрица размером m´n, значения элементов матрицы определяются f — функцией f(i,j) от двух переменных (номера строки и номера столбца) (рис. 3). Эта функция должна быть предварительно определена пользователем;

Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru

Рис. 3.

identity(n) — единичная матрица n´n;

tr(M) — след матрицы M (сумма элементов главной диагонали);

rank(A) — ранг матрицы M;

norme(M) — эвклидова норма матрицы M, то есть корень квадратный из суммы квадратов всех элементов;

eigenvals(M) — вектор, элементы которого являются собственными числами матрицы M;

eigenvecs(M) — матрица, состоящая из нормализованных собственных векторов матрицы M.

Пример 1.Вычисление с матричными функциями: нахождение собственного числа путем решения матричного уравнения Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru и с помощью функции eigenvals (рис. 4).

Ввод типовых выражений и шаблонов Mathcad с клавиатуры - student2.ru

Рис. 4.

Элементы статистического анализа данных:

gmean(G1,G2,G3…) — среднее геометрическое аргументов;

mean(G1,G2,G3…) — среднее арифметическое аргументов;

var(G1,G2,G3…) — дисперсия;

stdev(G1,G2,G3…) — среднеквадратичное отклонение.

Дискретные преобразования:

fft(V1), ifft(V2) — прямое и обратное быстрые преобразования Фурье над вещественными данными. V1 — вектор из 2m элементов, V2 — вектор из 1 + 2m—1 элементов, m>2;

cfft(A), icfft(A) — прямое и обратное преобразования Фурье над вещественными и комплексными векторами и матрицами;

wave(V), iwave(V) — прямое и обратное вейвлет-преобразования, V — вектор из 2m элементов, m — целое число.

Наши рекомендации