Mathcad - Exam problem
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mathcad教程跟我学数学软件包MathCADMathCAD是由MathSoft公司推出的一种交互式数值系统。
在输入一个数学公式、方程组、矩阵之后,计算机能直接给出结果,而无须去考虑中间计算过程。
最令人激动的是在加入软件包自带的Maple插件后能直接支持符号运算。
你可以在计算机上输入数学公式、符号和等式等,很容易地算出代数、积分、三角以及很多科技领域中的复杂表达式的值,并可显示数学表格和图形 ,通过对图形结果的分析,使我们对问题的理解更加形象。
MathCAD的用户主要针对具备应用数学知识但并不要求具有较多的计算机知识的用户,如工程研究人员、学生等。
一、文件功能(1)Insert…… 在当前文件中插入MathCAD文件,能达到合并两个文件的效果。
(2)Save Configuration…… 将当前MathCAD有关的字体属性、数值有效位等各类设置存贮成一个配置文件 ,以备后用。
(3)Execute Configuration…… 载入配置文件。
(4)Associate Filename…… 定义文件变量。
此功能提供 MathCAD与外部数据的接口功能。
将数据文档(如 .dat .prn等数据文件)载入MathCAD内,并将数据送给矩阵或矢量。
此功能较为重要,通过此功能,用户可以用其它语言编写程序(如用 C语言编写自己的计算程序,通过fprint函数生成数据文件),然后将包含计算结果的数据文件送给MathCAD处理。
下面将详细说明MathCAD如何读写数据文件。
二、数据读写功能为了进行ASCII数据文件读写,MathCAD提供几个内部读写函数READPRN()、WRITEPRN()、APPENDPRN()、 READ()、WRITE()、APPEND()(函数名必须大写)。
其中READPRN()、WRITEPRN()、APPENDPRN()是对结构化数据(structured data)文件进行读写和追加;而 READ()、WRITE()、APPEND()是针对无结构数据( unstructured data)文件进行操作。
Mathcad操作指南基础部分.................................................................................................................................................... LESSON 1. MATHCAD工具栏及面板.................................................................................................. LESSON 2:使用MATHCAD工作区域 ................................................................................................. LESSON 3: 输入数学和文本.................................................................................................................. LESSON 4: 使用MATHCAD模板及样式 .......................................................................................... LESSON 5: 定义变量.............................................................................................................................. LESSON 6: 定义函数.............................................................................................................................. LESSON 7: 建立数学表达式.................................................................................................................. LESSON 8: 编辑表达式...................................................................................... 错误!未定义书签。
42数学教学研究2001年第4期Mathcad在中学数学中的应用(续)郝黎仁(西北师大数学系甘肃兰州730070)7.1.6变量替换(VariableSubstitute)以后,.变量替换是数学运算或数学表达式化简中经常使用的方法,Mathcad.以使用菜单命令/”成.:,用编辑线将需替换的变量包涵起来,然后执行菜单命令Symbolics/Variable/Substitute即可.这种方法相当于将需替换的变量删除,在占位符处输入代换式一样.不过当表达式含有多处需替换的同一个变量时,使用变量替换命令要方便一些.方法2:按“Ctrl+Shift+.”,页面光标处出现有两个占位符和箭头的运算符,在第一个占位符处输入表达式,在第二个占位符处按照“Substitute,x(需替换的变量)=代换式”的格式输入.如果同时有几个变量需替换,各变量代换式之间用逗号分开,这里“=”为粗体等号,然后移开光标即可.例15用ex替换表达式2z2+x2z-5中的变量z.2|-5解方法1:2x・z+x・z.))3(sin(-cos(β,(β)=y(→x3-3・x2・y+3・x・y2-y3.例18式分解.解3factor对下列表达式同时进行变量替换和因2x・z3+x・z-substitute,z=exp(x),x=exp(x)(exp(x))+1)・(2・→(exp(x)-1)・exp(x)2+3).7.1.8表达式以及函数的求值计算在本节的(1)中,我们已经提到了数值表达式的计算,Mathcad系统中求值的方法很多且很灵活,一般对一个函数或表达式中的(自)变量赋过值以后,只要在变量取这些值时函数或表达式有意义,直接按“=”或“Ctrl+>”,便可获得相应的函数或表β分别赋予、达式的近似值或解析值.例如给α、4)-cos(β))3的值,各种操作结,求表达式(sin(α3果比较如下:α∶=,β∶=23(sin(α)-cos(β))3=8.883・10-33-22(sin(α)-cos(β))3expand→-88(sin(α)-cos(β))3simplify→・(-1)3.8下面我们介绍使用菜单命令Symbolics/(sin(α)-cos(β))3→2・x・exp(x)+x・exp(x)-5.2方法2:(2x・z2+x・z-5)substitute,z=exp(x)→2・x・exp(x)2+x・exp(x)-5.)-cos(β))3中例16分别用x,y替换(sin(α)和cos(β).的sin(α解使用方法2可得到:(sin(α)-cos(β))3substitute,)=x,cos(β)=y→(x-y)3sin(α同时对一个表达式执行多项操作上述的各项操作不仅可以单独完成,还可以同时将几种操作组合起来.其方法只是在第二个占位符处输入运算符后,再按动“Ctrl+Shift+.”,此时,运算关键词左面出现一条竖线,并且又出现一个占位符,在这个占位符处输入另一种运算符,依次类推;其余操作同前面相同.也可以在进行了一项操作7.1.7Evaluate求表达式或函数值的方法.在菜单命令Symbolics/Evaluate中包括三个子菜单项:Symbolically、Foating、Complex,它们分别对应三种计算模式.①Symbolically给出解析值,例如计算log(2),执行菜单命令Symbolics/Evaluate/Symbolically,结果2001年第4期数学教学研究43仍然是log(2).运用菜单命令Symbolics/Variables/Solve(方(方法2法1)和相应的符号运算板上运算符“Solve”)可以解一元方程、方程组和不等式.例19解一元二次方程x2-5x+8=0.+・i22-2解方法1:x2-5x+8=0,.②Foating给出浮点运算值.计算log(2),执行菜单命令Symbolics/Evaluate/Foating 时,..框里,~位.当你设置的精度大于或等于255位,后面计算结果将不显示于页面上,而暂时存放在剪贴板上,你可以打开一个文本编辑软件,将它粘贴到一个文本文件里去研究.计算浮点运算值也可以利用数学计算板上的“Float”按钮来进行,如计算log(2)的精确到小数点后18位的浮点值,只要输入log(2),单击计算板的“Float”,在float后面的占位符处输入精确度(≤255)18,移开鼠标即可:x2-x+8=0+・i22-・i22.),(Ctrl+=”在输入方程时要用粗体的等号“使用菜单命令Symbolics/Variables/Solve时,先要用编辑线将变量x包涵起来.二次以上的方程的根,系统中皆用列向量形式输出,向量的每一个元素对应方程的一个根.可以看到输出的解是解析形式的,如果要想得到指定精度的浮点解,只需要用编辑线将解中的一个值包涵住,点击符号运算板上的“float”,并在其后的占位符处键入精度值,移开鼠标即可.例如:x-5x+8=0,solve,x→log(2)float,18→.30102999566398119.浮点运算也适用于复数实部和虚部系数的精确度的设置.③Complex命令应用于将指数形式的复数转化成普通的形式或者三角式.如对exp执行此项3命令则得到:+・1i;如直接按等号就得到220.5+0.866i.7.2解方程、方程组、不等式Mathcad系统中提供了多种求一元方程、多元方+・li22-・li22float,5→2.5+1.2.5-1..下面举一个解方程组的例子,操作方法如下:先),打开的点击计算板上的矩阵按钮(或用“Ctrl+M”矩阵行列设置对话框,指定行(Rows)数等于组中方程的个数,列(Columns)为1,产生一个列向量,然后在各占位符处分别输入各个方程,方程中的等号也要用粗体.再点击符号板上的“Solve”,在其后的占位符处插入一个与方程中未知数个数相等的列向量,这个向量的元素为组中的未知数,移开光标即可.例20解下列方程组.解程组、不等式的解的方法,它们是:(1)运用菜单命令Symbolics/Variables/Solve和相应的符号运算板上运算符“Solve”;(2)运用内部函数root(f(x),x)求一元方程f(x)=0的根,用minerr()函数求方程组的近似解,用polyroots(V)函x,y,…3x2-8y2=x+2y=1-2-2数求复系数多项式的根;(3)运用求解模块Given—Find求方程组的解;(4)运用矩阵求线性方solve,+2程组的解.除了代数方程之外还提供了求解常微分方程(组)、偏微分方程(组)的解的方法.下面我们仅介绍与初等数学有关方程(组)的解法.7.2.1用菜单命令解方程→5→-2+2-2-4.82842..8284.0858.float,本题的结果为一个二阶方阵,这个解矩阵的列数等于方程组中未知数个数,行数等于解的组数,每行对应一组解.由于本例为二元二次方程组,因此有两组解.我们分别计算出方程组的解析解和浮点解.Mathcad系统可以解一元不等式,方法与例19所用的解方程的方法相同.例21解不等式2x3-x2-16x+15<0.解方法1:2x3-x2-16x+15<0x<3(1xx-3或者1<x<5/2.也可以用图像法求解不等式,方法与直角坐标系图形的绘制方法相同,为直观起见还可以附以函数的图像,如图7.2中所示.Mathcad不仅可以解代数方程还可以解三角方程,不过有几点与我们通常求解运算不同的地方需要注意:第一,它给出的解中可能包括在实数范围内无意义的复数解;第二,;,.,,,,.下.例22解三角方程sin(x)+cos(x)+sin(x)cos(x)=1.解sin(x)+cos(x)+sin(x)・cos(x)=1solve,0π・2x→.2・atan+・li222・atan-・li22:π,2kπ+x=2k,(k∈Z).2实际上,这个方程可以化成为:(sin(x)+cos(x)+3)・(sin(x)cos(x)-1)=0,方程的复数解是sin(x)+cos(x)+3=0造成的. (未完待续),f(x)3-xx<3f(<solve,x(1<x)x<2.注意在使用菜单命令解不等式时,先要用编辑线将未知数x包涵起来,并且不能使用像例中方法2那样定义的函数f(x).解中(1<x)・(x<5/2)的意义是指点集(1<x)和(x<5/2)的交集,因此解的含义用普通数学中的习惯表示应是:x<数学教学研究(月2001年第4(总第104期)刊)编辑《数学教学研究》编辑部印刷西北师范大学印刷厂(西北师范大学)发行兰州市邮政局名誉主编陆润林郑宪祖丁传松订阅全国各地邮局(所)主编王仲春报刊代号5450常务副主编杨鼎文邮政编码730070责任编辑刘建安张安元出版日期2001年4月30日刊号定价:2.80元CN621042/O1。
mathcad14窍门与提示Mathcad14的窍门与提示★★在“教程”下检查新的“迁移指南”来最大限度地获取新特性,并更新您的工作表。
★★ 选择“帮助”→“教程”或“帮助”→"QuickSheets" 来打开活动的 Mathcad 工作表并且学习使用 Mathcad 的最佳方法。
★★ 选择“工具”→“工作表选项”可将设置应用到旧版本的兼容性中以及更改单位系统默认值。
★★ 要查看更高精度的结果,双击结果以打开“结果格式”对话框。
然后在“数字格式”选项卡上调整小数位数。
★★ 要显示无最终数值结果的替换,请使用“显式”符号关键字。
★★ 要获得函数的帮助,请单击函数名并按 [F1]。
★★ 要重新计算一个区域,请单击该区域并按[F9],要计算整个工作表请按 [Ctrl] [F9]。
★★ Mathcad 的指标向量默认由 0 开始。
要从 1 开始指标,转到“工具”→“工作表选项”→“内置变量”,然后将“原点”更改为1。
★★ PTC 通过其 Web 站点以九种语言提供全年无休的技术支持,网址是 /doc/a81424248.html/support/★★ 要获得附有描述的内置函数列表,请选择“插入”→“函数”。
★★ 要获得带有关联数量的内置单位列表,请选择“插入”→“单位”。
★★ 要对表达式进行数值计算,请使用= 键。
要得到符号结果,请按 [Ctrl] [Period] 来获得操作符 -→。
★★ 要快速绘制函数,请使用未定义的任意字母作为自由变量键入该函数。
然后在“图表”工具栏中单击“X-Y 绘图”并按 [Enter]。
★★ 要使用非乘性的单位,例如摄氏度或dB,定义量的时候使用后置运算符并且在单位占位符处键入单位缩放函数。
★★ 要改变绘图显示的单位,将绘图上的自变量用需要的单位隔开。
★★有关Mathcad 用户支持、许可、维护和技术支持的信息可在PTC Web 站点上的“用户服务指南”中找到,网址为/doc/a81424248.html/support/cs_guide/。
Mathcad操作⽅法Mathcad⼀.⼀.MathCAD简介MathCAD是美国Mathsoft公司推出的⼀个交互式的数学软件。
该软件定位于向⼴⼤教师、学⽣、⼯程⼈员提供⼀个兼备⽂字处理、数学和图形能⼒的集成⼯作环境,使他们能⽅便地准备教案、完成作业和准备科学分析报告。
在输⼊⼀个数学公式、⽅程组、矩阵之后,计算机能直接给出结果,⽽⽆须去考虑中间计算过程。
在加⼊软件包⾃带的Maple插件后能直接⽀持符号运算。
你可以在计算机上输⼊数学公式、符号和等式等,很容易地算出代数、积分、三⾓以及很多科技领域中的复杂表达式的值,并可显⽰数学表格和图形,通过对图形结果的分析,使我们对问题的理解更加形象。
⼆.⼆.特点1. 1.与数学书写习惯⾮常接近;2. 2.动态的所见即所得(WYSIWYG)界⾯;例:a:=3 a+4=7 当a的值改变时后a+4的值⾃动更新。
3. 3.任意位置输⼊You can place equations, text, and graphics anywhere(不受⾏的限制)。
三.三.操作环境的设置(⼀)(⼀)显⽰/关闭⼯具栏1.1.常⽤⼯具栏:“View”菜单——Toolbar2.2.格式⼯具栏:“View”菜单——Format bar3.3.数学⼯具栏:“View”菜单——Math Palatte(⼆)(⼆)对象域RegionMathcad ⽂档是⼀个式⼦、⽂字、图形等对象的集合。
创建每⼀个对象时就⽣成了⼀个不可见矩形包围的对象域Region.显⽰/关闭对象域Region:“View”菜单——Regions四.四.⽂档编辑(MATHCAD WORKSHEET)(三)(⼀)常⽤数学符号的输⼊4. 1.键盘输⼊字母,Ctrl+G 希腊字母:例:a,Ctrl+G →αp,Ctrl-G→πD,Ctrl-G→Δ* 乘号multiplication or inner (dot) product/ 分数division^ 指数exponentiation。