MathCAD
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mathcad单位Mathcad是一种越来越受欢迎的工程技术软件,它以数学符号和公式的方式描述数据和算法,因此在使用时需要考虑单位的问题。
在mathcad中,单位可以分为三类:标准单位、中间单位和自定义单位。
下面将对Mathcad的单位进行详细的介绍。
一、标准单位Mathcad中的标准单位是预定义的单位,包括国际单位制(SI)和英制单位制。
其中SI单位制是国际认可的单位制,现在已被几乎所有国家采用。
以下是Mathcad中的SI单位制:长度:米(m)质量:千克(kg)时间:秒(s)电流:安培(A)热力学温度:开尔文(K)物质量:摩尔(mol)光强度:坎德拉(cd)长度:英寸(in)、英尺(ft)、码(yd)、英里(mi)质量:磅(lb)、盎司(oz)热力学温度:华氏度(°F)和兰氏度(°R)时间:秒(s)和分钟(min)、小时(hr)压力:磅力/平方英寸(psi)体积:立方英寸(in³)、立方英尺(ft³)速度:英里/小时(mph)功率:马力(hp)二、中间单位中间单位的定义是将标准单位转换为具体应用中常用的单位。
这种单位通常是未定义的常量,只有在具体的问题中才能得到具体的值。
例如,当计算一个圆形区域的面积时,我们可以先用标准单位来计算它的面积,然后将其转换为我们更熟悉的单位,比如平方英尺或平方米。
例如,假设我们要计算一个直径为1英寸的圆形区域的面积,我们可以使用以下公式:S=π/4*D²其中,D表示直径。
由于我们使用的是英制单位制,公式中使用的是英寸和英尺。
但是,我们可能更熟悉用平方英尺来表示面积,因此我们需要将其转换为平方英尺:S=π/4*(1in)²*(1ft/12in)²最终的结果是S=0.006944ft²。
三、自定义单位自定义单位是在Mathcad中定义的,通常是为了便于问题的描述。
例如,当一个设备的运行温度是50到100度之间时,我们可以定义一个自定义单位T,表示此设备的工作温度。
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。
Mathcad教程Mathcad是一种强大的数学软件,它能够进行数值计算、符号计算、绘图以及处理各种数学问题。
本教程将向您介绍Mathcad的基本用法和一些常用的功能。
目录1.安装和启动Mathcad2.Mathcad界面的基本组成部分3.Mathcad的使用技巧1.输入和编辑数学表达式2.使用变量和函数3.运行计算和求解方程4.绘制图形和图表5.导入和导出数据4.常用数学函数和运算符1.四则运算和数学函数2.矩阵运算和线性代数3.微积分和微分方程求解4.统计分析和概率计算5.Mathcad中的符号计算1.符号计算的基本概念2.符号代数和方程求解3.求导和积分4.矩阵符号计算6.实例:解决实际问题1.数学建模和优化2.控制系统设计和仿真3.数据分析和可视化7.常见问题和故障排除8.参考资料和学习资源1.官方文档和教程2.网上Mathcad社区3.相关书籍和学习视频1. 安装和启动Mathcad首先,您需要从官方网站下载Mathcad的安装程序并按照提示进行安装。
安装完成后,您可以在计算机的启动菜单或桌面上找到Mathcad的快捷方式。
双击快捷方式即可启动Mathcad。
2. Mathcad界面的基本组成部分Mathcad的界面由菜单栏、工具栏和工作区组成。
菜单栏包含各种菜单选项,用于执行各种操作。
工具栏提供常用功能的快捷方式。
工作区是您用于输入和编辑数学表达式的主要区域。
3. Mathcad的使用技巧在Mathcad中,您可以输入和编辑各种数学表达式,并进行计算、绘图和数据处理。
以下是一些常用的使用技巧:3.1 输入和编辑数学表达式在Mathcad的工作区中,您可以直接输入数学表达式,并使用键盘上的各种运算符和函数来编辑表达式。
您可以使用括号来明确运算顺序,并使用空格和换行来提高可读性。
3.2 使用变量和函数在Mathcad中,您可以定义变量并使用它们来进行各种计算。
您还可以定义函数并将它们用于复杂的数学操作。
mathcad定义范围Mathcad是一种基于电脑代数系统(CAS)的工程计算软件,用于解决数学、科学和工程问题。
它以其可视化的用户界面和类似于文档的建模方式而闻名,在工程和科学领域中广泛应用。
Mathcad可以用来执行数值分析、数据处理、符号计算、绘图和文档编排等任务。
在Mathcad中,范围定义是一种有效的方法,用于定义一组变量的取值范围并进行相关计算。
它可以用于解决诸如函数图像绘制、求解方程和优化问题等。
以下是一些常见的范围定义的示例及其相关参考内容:1. 范围定义的基本语法范围定义的基本语法是通过使用冒号(:)来指定一个范围的起始和结束值。
例如,`x := 1:5` 将定义x的取值范围为1到5。
参考内容:- Mathcad用户手册:基础知识2. 使用范围定义绘制函数图像通过定义某个变量的范围,我们可以绘制函数的图像。
例如,考虑函数y = x^2,在Mathcad中可以使用范围定义来绘制该函数在特定范围内的图像。
参考内容:- Mathcad用户手册:绘图3. 使用范围定义解方程通过定义一个或多个变量的取值范围,我们可以使用Mathcad的求解功能来解方程。
例如,考虑方程sin(x) = 0,在Mathcad 中可以使用范围定义来找到符合该方程的变量x的取值。
参考内容:- Mathcad用户手册:求解方程4. 使用范围定义进行优化在数学和工程问题中,我们常常需要找到一个函数在给定范围内的最大或最小值。
Mathcad的优化功能可以通过使用范围定义来帮助我们解决这类问题。
参考内容:- Mathcad用户手册:优化5. 循环计算通过定义循环的范围,我们可以使用Mathcad进行重复的计算。
例如,可以使用范围定义来计算一组数据的平均值或总和。
参考内容:- Mathcad用户手册:循环计算Mathcad是一种功能强大的工程计算软件,通过使用范围定义,我们可以利用它进行各种数学、科学和工程问题的解决。
上述参考内容提供了一些相关的帮助和指导,可以用作了解和学习Mathcad中范围定义的参考资料。
mathcad教程数学软件Mathcad是一种强大的工具,用于解决数学问题、执行数据分析、进行图表绘制以及展示工程计算和数学建模等任务。
这篇教程将介绍Mathcad的一些基本操作和功能。
1. 创建新工作表在Mathcad中,你可以创建新的工作表来执行你的计算任务。
点击"文件"菜单,然后选择"新建"。
一个空白的工作表将会被创建出来,你可以在上面进行计算。
2. 输入数学表达式在Mathcad中,你可以直接输入数学表达式。
Mathcad支持各种数学运算符和函数,如加减乘除、平方根、对数、三角函数等。
只需输入表达式并按下Enter键,Mathcad将会帮助你进行计算并显示结果。
例如,你可以输入以下表达式来计算两个数的和:a + b3. 定义变量在Mathcad中,你可以使用变量来存储数值和计算结果。
你可以通过":= "运算符将值赋给变量。
例如,你可以定义一个名为"radius"的变量,并将其值设置为10:radius := 104. 数组和向量运算Mathcad还支持数组和向量运算。
你可以使用方括号来创建数组或向量,并使用逗号分隔元素。
例如,你可以创建一个包含1,2,3的向量:v := [1, 2, 3]你还可以执行向量加法、乘法等运算。
5. 绘制图表Mathcad提供了绘制图表的功能,你可以基于你的计算结果创建各种类型的图表。
通过点击菜单中的"绘图"选项,你可以选择要绘制的图表类型、数据源等。
Mathcad将会自动绘制出相应的图表。
这些只是Mathcad的一些基本操作和功能。
通过探索更多的菜单选项和命令,你可以发现Mathcad的更多强大功能。
希望本教程能帮助你入门Mathcad,并能在你的数学和工程计算中发挥作用。
Mathcad 用户指南Mathcad 用户指南目录1. 简介1.1 Mathcad 概述1.2 Mathcad 功能1.3 Mathcad 界面2. 基本使用方法2.1 Mathcad 的安装与启动2.2 Mathcad 文档的创建与保存2.3 Mathcad 工作区的组成2.4 Mathcad 计算表达式的输入与编辑2.5 Mathcad 变量与公式的定义3. 数学运算3.1 基本数学运算3.2 矩阵与向量运算3.3 微积分运算3.4 微分方程求解3.5 概率与统计运算4. 绘图与可视化4.1 绘制函数图形4.2 绘制数据图形4.3 定制图形属性4.4 图形导出与共享5. 数据分析与建模5.1 数据导入与处理5.2 数据分析与统计5.3 建立数学模型5.4 模型优化与拟合6. 编程与自动化6.1 Mathcad 编程语言概述 6.2 脚本编写与执行6.3 自定义函数与程序6.4 自动化与批处理7. 其他特性7.1 Mathcad 文档的共享与协作7.2 Mathcad 的扩展模块7.3 Mathcad 的高级功能与技巧7.4 Mathcad 的错误处理与故障排除附件:附件1:Mathcad 示例文档附件2:Mathcad 使用案例附件3:Mathcad 常见问题解答法律名词及注释:1. 版权:著作权法所规定的对个人或团体的智力创造成果的保护权利。
2. 商标:对某种商品或服务的标识符号,以区别于其他竞争对手的同类商品或服务而具有独立性和识别性的标志。
3. 许可:指授权他人以某种特定方式来使用许可人拥有的某项权益的行为。
本文档涉及附件:附件1:Mathcad 示例文档附件2:Mathcad 使用案例附件3:Mathcad 常见问题解答本文所涉及的法律名词及注释:1. 版权:著作权法所规定的对个人或团体的智力创造成果的保护权利。
2. 商标:对某种商品或服务的标识符号,以区别于其他竞争对手的同类商品或服务而具有独立性和识别性的标志。
mathcad在数学实验中的应用
MathCAD是美国PTC公司旗下的一款工程计算软件,集编程、计算、显示、文档记录于一体。
作为工程计算的全球标准,它与专有的计算工具和电子表格不同,允许工程师利用详尽的应用数学函数和动态、可感知单位的计算来同时设计和记录工程计算。
在数学实验中,MathCAD可以提供以下应用:
1. 数值计算:MathCAD内置了大量的数值计算函数,可以用于解决各种数值计算问题,如代数运算、线性及非线性方程求解与优化、常微分方程、偏微分方程等。
2. 符号计算:MathCAD可以进行符号运算,如微积分、极限、积分变换等,有助于理解和推导数学定理和公式。
3. 可视化:MathCAD提供了丰富的可视化工具,可以绘制各种数学图形,如函数图像、数据图表、三维图形等,有助于直观地理解数学概念和现象。
4. 数据分析:MathCAD可以进行数据分析和处理,如数据拟合、统计分析、信号处理等,有助于探索和发现数学规律。
5. 科学建模:MathCAD可以用于建立各种科学模型,如物理模型、化学模型、生物模型等,有助于模拟和预测实验结果。
综上所述,MathCAD在数学实验中具有广泛的应用价值,可以帮助学生在实验中更好地理解和应用数学知识。
第一章 Mathcad简介Mathcad即数学CAD,是美国Mathsoft公司于1986年推出的一个可视化的处理数学问题的软件包。
其早期版本运行于DOS下,直到4.0版才运行于Windows环境下。
Mathcad早期版本一直偏爱于数值计算,直到6.0版,才引入符号计算功能,不过符号计算,并不是Mathcad的强项,它不如我们下面将要介绍的另外两个数学软件包。
其程序设计功能,也是6.0版后才有的功能,但在Mathcad中进行程序设计,却与其它编程语言有着本质的不同,其语言简单明了,可视化强,近似于其它程序的流程图。
Mathcad不但是一个超级的数学计算器,而且还是一个出色的数学公式编辑器。
只要你用过Word的Eqation,你就会发现用Mathcad 的数学公式编辑器输入一个数学公式有多么的简单。
另外,Mathcad也称得上是一个优秀的文本编辑器,目前国际上很多科技论文,就是用Mathcad排版打印的。
在Mathcad中,你能够进行有关高等数学、线性代数、数值分析、概率统计等方面的各种运算,并且能够绘制常用的数学图形。
它还为工程应用提供了各种量纲的转换。
下面以Mathcad7 Professional为基础,简要介绍Mathcad的使用方法。
1.1 Mathcad的集成环境与基本操作在安装完Mathcad7后,单击“开始→程序→mathcad7→Mathcad 7 Professional”即可进入Mathcad7,下面是Mathcad的用户界面。
可以看出,Mathcad的界面与我们常用的软件如Office系列软件很相似。
它含有9个主菜单,即文件管理(File)、编辑(Edit)、视图(View)、插入(Insert)、格式(Format)、数学计算(Math)、符号计算(Symbolics)、窗口管理(Window)、帮助(Help),每个菜单可以直接单击打开,也可以同时按ALT和菜单上的下划线字母,如ALT+O。
MathCAD在导数计算中的应用与问题解决作者:肖前军周金玉欧阳章东邓总纲
来源:《职业·中旬》2009年第10期
随着计算机技术的不断发展,其应用已经遍及社会生活的各个领域,提高了人类认识自然和改造世界的能力。
传统的数学教学手段必须和计算机相结合才能适应飞速发展的科学技术。
学生对数学的掌握程度不取决于他能够解什么样的数学习题,而在于学生对数学思想和概念的理解程度,在于能不能将一个实际问题归纳或者抽象成数学问题,能不能找到解决这一问题的途径并能驾驭计算工具最终解决问题。
所以在高职数学教学过程中,一方面要加强数学课程的基本思想、基本方法和基本概念的教学,更重要的是让学生掌握先进的计算工具,并利用它来完成重复性的或复杂的数值计算。
这样既可以加强数学中最精华的内容——数学思想及其应用的教学,也体现了与时俱进的精神。
一、MathCAD简介
MathCAD是由美国Mathsoft公司于1986年推出的一个功能强大的交互式数学应用软件,
该软件的开发商一开始就把面向教学和办公作为MathCAD的市场目标,向广大教师、学生、工程人员提供一个兼备数学计算、文字和图形处理能力的集成工作环境,以使他们方便地准备(自然科学)教案,完成(自然科学)作业和准备科学分析报告。
MathCAD的操作使用十分简单,充分体现了交互式的特点,无需写出繁琐的中间过程,不要求用户有精深的计算机知识,对于任何具有一定数学知识的人,都可以轻松地学会使用。
它是“一支笔加一张纸”的古老演算方式的继承与发展,具有“所见即所得”的界面,可以像手算一样得出每个变量的计算结果,克服了其它程序只能看到最终结果的“黑箱”现象,每一个步骤都可以直接观察到,与设计计算的传统习惯十分贴近。
专业版MathCAD功能齐全,主要具有解析(符号)计算及数值计算、图形及文字处理功能、编程功能以及与其他应用程序实现资源共享等特点。
我们在实施高等数学课程改革的实践中,
选用MathCAD 2001 Professional来辅助教学,取得了较好的实践效果。
但是,也发现了一些问题,并通过实践找出了相应的解决方法。
二、通过实例说明MathCAD在导数计算中的应用及解决问题的办法
用MathCAD计算一个函数的导数,可以执行菜单命令Symbolics/ Variable/ Differentiate,也
可以单击微分运算板上求一阶导数和阶导数的符号键。
例如:设函数,求和
从上面例题可以看出,借助MathCAD能够快捷而又准确地解决上述导数计算的问题。
但是,如果在同一个MathCAD文档中进行多个函数的求导计算,就会出现一些问题。
如下面一个学生的作业:
从作业中我们可以发现,第1题中没有出现错误,但是第二题和第三题都出现了错误。
第2题的正确结果应该是:,但系统错误地把第一题中的代入而得到一个错误的结果;第3题的第一个错误是使用逻辑等于符号“=”,第二个错误是和而正确结果应该为和,所以导致最终的计算结果也是错误的。
如果使用MathCAD在不同的MathCAD文档中逐个解决上述函数导数的计算,确实不会出现上述问题;但如果在同一个MathCAD文档中进行多个问题的求导计算,就会出现这些问题。
其中原因这里我们暂且不去深究,在此只寻找解决这些问题的办法。
首先,要正确理解函数导函数的概念,函数的导函数(简称导数)仍然是一个函数。
通常情况下,如果在能够得到函数的导函数的前提下来计算函数在一个点x0的导数的方法是:先求函数的导函数,然后再把x0代入其导函数。
所以,我们在利用MathCAD进行函数导数计算的时候,就应该严格遵守这一定义和方法。
在求函数的导函数的时候应该把其导数赋值给一个函数,为了和书本一致,记为y'(x)或f'(x)。
如果要计算函数在一个点x0的导数,就应该先求函数的导函数然后再把x0代入其导函数来得到。
下面,我们给出上述三个问题的完整的解答。
采用上述方法来用MathCAD计算函数导数,既不会出错,也完全符合导数概念的真正涵义。
三、教学效果
使用MathCAD辅助高职数学教学,学生既容易接受和理解,又能从复杂的数学计算中解放出来,集中精力来加强对数学中最精华的内容——数学思想及其应用的学习,这才是高职数学课程改革的正确方向。
当然,引入数学软件并不等于放弃人工计算,人工计算可以重点讲解算法,也包括一些简单计算,复杂的、重复性的计算则通过软件完成,这样的分工才能实现最佳的教学效果。
写本文的目的之一,是让更多的同仁了解MathCAD 在高等数学教学中的作用,因为软件操作简易这一特点,对高职数学辅助教学效果更为明显;目的之二,和广大数学教育工作者探讨在使用MathCAD过程中存在的问题和解决问题的方法。
可以预计,MathCAD在数学及其它学科教学,乃至科学研究中大有用武之地。
(作者单位:湖南理工职业技术学院)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。