Основные средства программы MathCAD

1.3. Правила ввода информации

MathCAD содержит текстовый и формульный редактор, вычислитель, средства научной и деловой графики, а также огромную базу справочной информации, как математической, так и инженерной, оформленной в виде встроенного в MathCAD справочника, комплекта электронных книг и обычных книг, в том числе и на русском языке . MathCAD построен по принципу WYSIWYG ("What You See Is What You Get" - "что вы видите, то и получите"

MathCAD физико-математический пакет. Он позволяет присваивать переменным числа, а физические величины– длину, время, мощность и т.д. MathCAD берет на себя работу по переводу единиц измерения, контролю соответствия размерностей и вывода ответа с нужными единицами

Документом MathCAD называется полное математическое описание алгоритмов решения задач. Документ состоит из блоков, т.е. отдельных частей. Блоки могут быть трех видов:

• текстовые,
• вычислительные,
• графические.

Вычислительный процессор производит расчеты по введенным формулам, с использованием встроенных численных методов. Символьный процессор - фактически система искусственного интеллекта - производит аналитические вычисления. Математические выражения и текст вводятся с помощью формульного редактора MathCAD; математические расчеты производятся в соответствии с введенными формулами, графики различных типов вставляются непосредственно в документы. MathCAD14 создает файлы с расширением xmcd ; возможно сохранение в формате RTF-документов, а также Web-страниц: HTML

Правило ввода

Курсор MathCAD принимает три различные формы (Рис. 1.13):

• визира – знак "плюс" красного цвета,
• маркера ввода текста – вертикальная красная черточка,
• маркера ввода математических выражений – уголок ("клюшка") синего цвета, расположение которого изменяется при нажатии на клавишу Пробел.
• 

  
  Рис. 1.13. Курсоры MathCAD. Маркер ввода математических выражений

Ввод текста

Вставляем текстовый блок. Порядок действий.

• Insert / Text Region
• установить шрифт:
• выход из текста: щелчок левой кнопкой мыши в любом месте документа

Правило видимости

Значение переменной доступно правее и ниже её определения. Целая и дробная части отделяются друг от друга точкой (а не запятой). В программе MathCAD существует три вида знака "равенства", которые употребляются каждый в своем случае:

• := выполняет функцию "присвоить". Используется, если надо задать новую функцию или присвоить переменной значение. Клавиша на панели "Калькулятор", Горячая клавиша Shift+Ж.
• = выполняет функцию "вычислить". Используется, если надо вычислить значение выражения и т.п. Перед тем как воспользоваться этим символом, убедитесь, что все переменные определены, т.е. им присвоено какое-нибудь значение. При выборе этого знака выдается численный ответ.
• = логическое равенство. Используется в уравнениях. Клавиша на панели Boolean (логические символы). Горячая клавиша Ctrl+=

В версии MathCAD 2000 и выше знак = допустимо применять и как знак присваивания. Система автоматически заменяет его на знак := при первой операции присваивания, так как система "знает", что перед первым присваиванием переменная не определена.

Ниже показано присваивание значений переменным и вычисление. Ввод информации:

Форматы переменных

Точность вычислений (количество знаков результата вычислений после десятичной точки) задается в меню Format/Result или просто дважды щелкнуть мышкой по выражению, после чего открывается окно Result Format (Формат результата)

Рис. 1.14. Вкладка Формат числа окна Формат результата

В окне четыре вкладки:

• Формат числа
• Параметры отображения (разные системы счисления)
• Отображение размерных величин
• Tolerance (Допуск)

По умолчанию результат всех выражений вычисляется с точностью до 3-х знаков после запятой. Точность вычислений можно изменить. Для этого на выражении (оно будет выделено черной рамкой) щелкните два раза левой кнопкой мышки. Появится диалоговое окно Result Format (Формат результата):

Установите закладку Формат числа, тип формата: General и в поле ввода Кол-во десят. точек нужное число значащих цифр результата, например 3 (Рис. 1.14).

Поле Show trailing zeros ( показывать хвостовые нули) определяет эту опцию.

Поле Show exponents in engineering format" определяет вывод числа в экспоненциальной форме.

Поле ввода Экспоненциальный порог формата указывает, начиная с какого числа цифр целой части выводить число в экспоненциальной форме. Так, если это значение задать равным 2, то число 887.55 будет выведено в экспоненциальной форме 8.8755х10². Результат вычислений можно всегда выводить в экспоненциальной форме установкой типа формата "Научные".

Перемещение объектов в документе

Подведите мышку к требуемому объекту; этот объект будет выделен черной рамкой; перемещая мышку, добейтесь появления указателя в виде кисти руки; нажмите левую кнопку мышки и переместите объект в другое место.

Установление системных переменных и параметров

Значения системных переменных устанавливаются в окне меню Tools/ Worksheet Options (Инструменты/Опции листа) (Рис.1.15).

Рис. 1.15. Окно Worksheet Options

Вкладка Built-ln Variables (Встроенные переменные):

• ORIGIN - номер начального индекса в массивах;
• TOL - точность численных методов;
• CTOL - точность выполнения выражений, используемая в некоторых численных методах;
• Seed value for random numbers – установка начального значения для генерации случайных чисел,
• PRNPRECISION - установка формата данных при выводе в файл;
• PRNCOLWIDTH - установка формата столбца при выводе в файл;

Предустановленные значения системных переменных (значения по умолчанию) :

CTOL=1 x 10^{-3}
ORIGIN=0
PRNPECISION=4
PRNCOLWIDTH=8
CWD="C:\Dima\MCAD\MathCad 2001\Data\"

Чтобы в любой момент вернуть значения по умолчанию, надо использовать кнопку Restore Defaults (Восстановить установки по умолчанию).

Рис. 1.16. Окно Worksheet Options /Calculations

Вкладка Вычисления:

Вкладка Calculations (Вычисления)(Рис.1.16):

• Use strict singularity checking for matrices (Использовать проверку матриц на сингулярность)
• Use exact equality for Boolean comparisons (Использовать точное равенство для логического сравнения - когда флажок выбран - жесткий критерий точного равенства чисел. Если флажок снят, используется более мягкий критерий)

Автоматический режим вычислений устанавливается опцией в меню Tools/ Calculate/Automatic calculations.