Методические материалы для выполнения лабораторных работ
для специальности
23.05.01 «Наземные транспортно-технологические комплексы»
специализация
«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства
и оборудование»
Форма обучения – очная, заочная
Санкт-Петербург 2017
Краткое содержание лабораторного практикума
| Наименование раздела теоретической части дисциплины | Номер и тема лабораторной работы |
| Системы компьютерной математики Интерфейс среды MathCad Математические выражения, встроенные и пользовательские функции |
|
| Матричные операции в MathCAD |
|
| Решение уравнений в MathCAD. |
|
| Графические возможности MathCAD |
|
| Программирование в MathCAD Основные алгоритмические структуры вMathCAD Программирование алгоритмов работы с массивами в MathCAD. |
|
| . Формулы, имена и функции. Графики и диаграммы | 6. Лабораторная работа № 6 – Вычисления в Exсel. Построение графиков. Вычислить в Exсel выражение с применением функций рабочего листа и созданием функции пользователя в VBA. |
| Основы офисного программирования. Язык программирования VBA. Синтаксис, типы данных, основные операторы VBA. |
|
| Процедуры и функции. . Объектная модель Exсel |
|
| Программирование объектов Exсel в VBA.. |
|
| Формирование матриц и векторов. Операции над матрицами. |
|
Перечень и содержание лабораторных работ
ЛАБОРАТОРНОЯ РАБОТА №1
Основы MathCAD. Вычислить выражение. Создать пользовательскую функцию. Табулировать функцию для выбранного аргумента.
Назначение Mathcad.
Mathcad является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, начиная от элементарной арифметики и заканчивая сложными реализациями численных методов.
Mathcad, построен в соответствии с принципом "что Вы видите, то и получите". Достаточно просто вводить математические выражения с помощью встроенного редактора формул, причем в виде, максимально приближенном к общепринятому и тут же получать результат.
Математические выражения и текст вводятся с помощью формульного редактора Mathcad,
Mathcad позволяет решать различные задачи:
проведение математических расчетов;
подготовка графиков с результатами расчетов;
ввод исходных данных и вывод результатов в файлы
подготовка отчетов работы в виде печатных документов;
получение различной справочной информации из области математики.
Математические расчеты производятся немедленно, в соответствии с введенными формулами.
Графики различных типов вставляются непосредственно в документы.
Символьные вычисления позволяют осуществлять аналитические преобразования.
Mathcad позволяет получать разнообразную справочную информацию по математике, физике, механике, химии.
Для вычисления достаточно ввести с клавиатуры выражение, например Cos(4/5)=
После того, как будет нажата клавиша со знаком равенства, появится результат
Подобным образом можно проводить и более сложные и громоздкие вычисления, используя для ввода соответствующие панели
Чтобы ввести встроенную функцию в выражение: определите место в выражении, куда следует вставить функцию, нажмите кнопку с надписью f(x) на панели инструментов и имя встроенной функции.
В Mathcad переменные, операторы и функции вводятся и вычисляются так, как они были бы написаны на листе бумаги. Математические выражения вычисляются слева направо и сверху вниз. Чтобы определить переменную, достаточно ввести ее имя и присвоить ей некоторое значение, для чего служит оператор присваивания. Введите в желаемом месте имя переменной, например W и ведите оператор присваивания с помощью клавиши «:» или нажатием соответствующей кнопки на панели инструментов
В Mathcad числовые переменные и функции могут обладать размерностью.
Чтобы создать размерную переменную введите символ умножения после значения переменной и выберите команду «Математика à Единицы» либо нажмите кнопку с изображением мерного стакана.
В списке «Единица измерения» выберите нужную единицу измерения
Задав значения аргументам, присвоим нужное выражение искомой переменной и с помощью символа «=», получим ответ.
Mathcad контролирует корректность применения размерных переменных. Нельзя, например, складывать переменные разной категории размерности
Функции
Функции определенные пользователем в Mathcad записываются в форме:
ИмяФункции(Список аргументов):=Выражение
Например y(a,b,x):=a*sin(x-b)
Все переменные, присутствующие в выражении определения функции должны входить в список аргументов функции. После определения функции, её можно использовать для вычисления, предварительно придав значения аргументам.
или 
или 
При вводе знака равенства для вычисления математических выражений в Mathcad, фактически применяется оператор вычисления или численного вывода.
Оператор численного вывода означает, что все вычисления проводятся с числами, а различные встроенные алгоритмы реализуются соответствующими численными методами.
Ранжированные переменные
Ранжированные или дискретные переменные в Mathcad, это переменные которые изменяются в некотором диапазоне с постоянным шагом. Для создания ранжированной переменной надо присвоить ей начальное значение, затем через запятую следующее (начальное + шаг) и далее после символа диапазона «..», вводимого с панели «Матрицы» или клавишей «;», конечное значение.
Ранжированные или дискретные переменные применяются для получения листинга значений функции, например:
С помощью ранжированных переменных организуются циклы, итерационные вычисления.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Матричные операции в MathCAD. Заполнение матриц.