mathcad_培训教材解析

用MathCAD辅助解析几何教学
张宏民;张;剑
【期刊名称】《高师理科学刊》
【年(卷),期】2004(024)003
【摘要】MathCAD是功能强大的专业的数学软件,具有数值计算、符号演算、数据可视化和程序编制等功能.将MathCAD较强的图形动画功能应用于解析几何教学,使教学直观生动形象.同时给出了实例的程序编写和动画实现过程,在解析几何教学中有一定的应用价值.
【总页数】4页(P61-64)
【作者】张宏民;张;剑
【作者单位】齐齐哈尔大学,数学系,黑龙江,齐齐哈尔,161006;齐齐哈尔大学,数学系,黑龙江,齐齐哈尔,161006;齐齐哈尔大学,数学系,黑龙江,齐齐哈尔,161006
【正文语种】中文
【中图分类】G434.O182.2
【相关文献】
1.运用MAPLE辅助解析几何教学 [J], 黄学军
2.用Matlab辅助解析几何教学 [J], 肖凡;刘奇;王翠;周德强
3.开关电源环路补偿计算及辅助软件Mathcad的应用 [J], 王云;韩立峰
4.APPLE—Ⅱ机辅助平面解析几何教学一例 [J], 张进英;范恩贵
5.计算机辅助计算软件:Windows 95环境下财务、工程和科学计算(Mathcad
6.0,Mathcad PLUS 6.0用户指南) [J], 李斌
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Mathcad笔记--------王定略学mathcad有个很重要的工具，就是帮助，一定要多用。

1.加减乘除，和excel一样，除直接按”/”是分号，按”Ctrl+/ “是算数里面的除号。

2.平方根是”\”3.有下标的定义变量例如L n，L+“.”+n，还有一种是L+[ +n，但是后面一种不能定义变量，它是矩阵里面的下标。

4.变量的上标打一撇如b’c，用Esc按钮正下面的那个按钮，平常word中打“~”也用这个键。

5.将mathcad文档底色改成灰色有两种方法。

一是：视图---区域。

这样，文本框是白色的，周围是灰色的。

二是：格式----颜色----背景。

选择灰色。

这样的话，文本框里面也是灰色的。

6.Mathcad的取整函数，floor(x)，向下取整函数，即舍掉x的小数位，取其整数位；ceil(x)，向上取整函数，即只要x 有小数位，都进1后取整。

记住，函数的第一个字母是小写，大写的话是另外一个函数。

7. Ctrl+9 ≤ ，Ctrl+0 ≥。

8. 分几种情况关系运算，“}”，或者add line 命令，在编程工具栏里面。

Eg ： （这个是程序的标志符，有add line 包着的，就是一个程序）。

9. 变量的下标可以使用中文。

10. C trl+Z 撤销上一步操作。

（很多软件都是这样的，比如office ）11. M athcad 变量定义顺序是从上到下、从左到右。

12. 一般短变量名没有长变量名方便理解，所以定义变量的时候尽量定义清楚点。

13. 虚数i 、j 不能单独使用，前面必须加数字，因为直接用会被认为是变量。

1i 表示i 。

Mathcad 会显示为i 的，但输入必须输入1i 。

300030a if x a if x a ifx =>===-<14.向量中的区间变量输入，X:1;8 显示：X:=1…8，默认步长是1。

如果步长不为1，则先输入，X：1,3;9 显示：X：=1,3…9，步长是2。

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。

1. MathCAD2000的基础知识MathCAD 是由美国Mathsoft 公司于1986年推出的优秀数学软件，它集科学计算、图形和文本二维排版编辑功能于一身，是数学、物理、力学和机械工程等学科强有力的二次开发软件。

MathCAD 的科学计算包括：三角与代数、级数与极限、微分与积分、矢量与矩阵、复变函数、数理统计、插值拟合、求解非线性方程组和微积分方程、最优化技术以及常用工程变换等。

图形功能包括：根据表达式绘制函数的直角坐标或极坐标线图、曲面图和等值线图、柱面图和散点图以及制作动画、图形文件和矩阵之间的数字化读写以及编辑。

科学计算可以是数值计算或者在可能的条件下给出解析结果（称为“符号运算”）。

MathCAD 的突出特点是：(1) 与人类的思维方式相贴近，可读性强、易于理解和查错，高效易用。

例如二次方程一个根的解析表达式，在程序语言、Excel 工作表和MathCAD 工作表里的书写格式分别为：在一个程序语言中的书写格式为：x=(-B+SQRT(B**2-4*A*C))/(2*A)， 在Excel 工作表中的书写格式为：=(-B1+SQRT(B1*B1-4*A1*C1))/(2*A1)， 在Mathcad2000(2) 在MathCAD 里编写的数学公式几乎完全采用“数学”形式，不仅与出版要求十分一致，并且可给出计算结果（也即：公式是“活的Live”）。

例如： 如果原始结果为将2改为3后立即得(3) 能轻易地用图形和动画显示运算结果和过程的形象。

(4)具有符号推导功能。

例如级数求和与积分的符号推导结果分别为：(5)集成了动画、超文本、多媒体和网络功能。

(6) 其配备的结构化语言M++，是一种“活的（Live ）”流程图。

如：(7) 配备有数据翻译平台MathConnex ，使Matlab ，Excel 和MathCAD 等不同格式的数据能在该平台上交互引用和流动。

(8)在MathCAD 里，几乎所有的操作都可以借助于“工具栏（Toolbar ）”来实现，一学就会。

Mathcad编程简介MATHCAD的编程语⾔简介⼀、引⾔（1）.M++语⾔有些同道，把mathcad⼗分有特⾊的语⾔戏称为M++语⾔，它虽然不是软件包原作者正式取⽤的名称，倒也很能勾画出它的特点，⽼朽觉得这句戏⾔（甚⾄可以说是爱称）深得这个数学软件的三昧，举双⼿赞成。

于是在这篇“浅说”中，就⽤M++语⾔，来称呼mathcad的编程语⾔了。

在经得住时间考验的众多数学软件之中，不论⼤⼩都各有⾃⼰的特点。

MathCAD是属于那种深受⽤户喜爱的“下⾥巴⼈”类型的⼀类。

这不仅由于它有⽐较全⾯⽽强⼤的数字计算、符号推演、绘制图形、动画制作功能，还因为它有⼀种完善、实⽤⽽⼜独具特点的⾼级语⾔编程能⼒。

MathCAD语⾔的突出特点是，它使得编程语⾔与数学语⾔达到了迄今为⽌的最⼤靠拢。

仅此⼀点就⾜可使它⾝价倍增。

它不仅能够在计算机上实现数学问题的求解算法，使之变成轻松愉快的⼯作，更重要的是它给我们提供了重新审视数学软件价值的新视点，开辟了寻求数学软件与信息技术相结合的新视野。

下⾯，直接借⽤北航出版社的⼀本专著《mathcad在数学实验中的应⽤》的观点，来描述mathcad的这些特点，我甚⾄觉得M++语⾔这个别名，可能是这本书最先推出的。

M++语⾔，就是我们在这个专题中要熟悉的东西，它是⼀种以数学表达式为主要成分的⾼级语⾔。

与我们所见到的其它⾼级语⾔相⽐，它的最⼤特点是，以功能强⼤的⾃动翻译程序作后盾，使编程语⾔中的表达式和传统的数学表达式取得了最⼤限度的统⼀。

⽽且让这种统⼀后的表达式占据了M++语⾔的主导地位，并把⾃然英语词汇的数量减少到最低限度。

由此，使得它具备了以下⼏个重要特点和优势：1.它是⼀种完整的结构化语⾔。

基本结构简洁清晰、具有⽆与伦⽐的可读性:⽤M++所编程序可读性极强，⽆需专门的计算机编程训练，凭借数学知识能够⼀看就懂;所编程序如有错误，容易发现。

也⼗分易于调试。

2.程序中可接受的数据类型异常丰富:使⽤M++语⾔编写的程序，能⽀持多种类型的复杂数据(有些是其它⾼级语⾔⽆法做到的)。

括解方程。

下面是一份关于使用MathCAD解方程的技术报告。

一、引言
在数学中，解方程是一个重要的概念，它涉及到代数、微积分、线性代数等多个领域。

在解决实际问题时，我们经常需要解各种方程，例如线性方程、二次方程、
微分方程等。

MathCAD提供了一种方便的方式来解方程，它可以自动执行这些计算并生成易于理解的图表和报告。

二、方法
使用MathCAD解方程的过程非常简单。

首先，您需要打开MathCAD软件并创建一个新的工作表。

然后，您可以将方程的公式或表达式输入到工作表中。

MathCAD将自动解析方程并为您提供一个解决方案。

此外，您还可以选择显示图形的输出结果，以便更好地理解解的性质。

三、结果
下面是一个简单的示例，说明如何使用MathCAD解方程。

假设我们要解以下二次方程：x^2 - 2x - 3 = 0。

我们可以将这个方程输入到MathCAD工作表中，如下所示：
1.x^2 - 2*x - 3 = 0
2.x = ?
在输入方程后，我们可以选择“求解”按钮来找到解。

MathCAD将自动执行计算并输出结果。

在本例中，解决方案是x = 3或x = -1。

此外，我们还可以选择显示图形的输出结果，以便更好地理解解的性质。

四、结论
括解方程。

通过使用MathCAD，我们可以轻松地找到方程的解，并生成易于理解的图表和报告。

因此，MathCAD是一个非常有用的工具，可以帮助我们更好地理解和解决各种数学问题。

Mathcad 笔记--------王定略学mathcad 有个很重要的工具，就是帮助，一定要多用。

1. 加减乘除，和excel 一样，除直接按”/”是分号，按”Ctrl+/ “是算数里面的除号。

2. 平方根是”\”3. 有下标的定义变量例如L n ，L+“.”+n ，还有一种是L+[ +n ，但是后面一种不能定义变量，它是矩阵里面的下标。

4. Ctrl+9 ≤ ，Ctrl+0 ≥。

5. 分几种情况关系运算，“}”，或者add line 命令，在编程工具栏里面。

Eg ： （这个是程序的标志符，有add line 包着的，就是一个程序）。

6. 变量的下标可以使用中文。

7. Ctrl+Z 撤销上一步操作。

（很多软件都是这样的，比如office ）8. Mathcad 变量定义顺序是从上到下、从左到右。

9. 一般短变量名没有长变量名方便理解，所以定义变量的时候尽量定义清楚点。

10. 虚数i 、j 不能单独使用，前面必须加数字，因为直接用会被认为是变量。

1i表示i 。

Mathcad 会显示为i 的，但输入必须输入1i 。

11. 向量中的区间变量输入，X:1;8 显示：X:=1…8，默认步长是1。

如果步长不为1，则先输入，X ：1,3;9 显示：X ：=1,3…9，步长是2。

(";"表示…)12. 常用的几个内置函数矩阵函数 函数名函数意义 Rows(W)矩阵M 的行数 Cols(W)矩阵M 的列数 Identity(n)产生n 阶单位矩阵 tr(W)矩阵M 的迹 augment(M1,M2)由矩阵M1，M2生成的增广矩阵300030a if x a if x a if x =>===−<对数和指数函数 函数名函数意义 exp(Z)指数函数 In(x)自然对数 Log(x)以10为底的对数函数统计函数 函数名函数意义 Mean(V)数据向量V 各元素的均值 Stdev(V)数据向量V 的标准方差 Var(v)数据向量V 的方差 求解方程函数函数名函数意义 Root(exp,var)求解表达式等于0的解 find(var1,var2)在求解模块中求满足约束条件的解 minerr(var1,var2) 在求解模块胡总求使约束条件极小化误差的解 13. 自定义函数很简单，就是自己在mathcad 里面写上去就行了，例如f(x,y)=x 2+y 2（函数参数要用括弧括在里面，参数之间用逗号隔开），不过有一点要注意，就是参数的参数，就是括弧里面的参数之前不用定义，除此以外的参数，在函数前都必须定义。

Mathcad解超越方程引言超越方程是一种包含了未知变量的非代数方程，其中包含了超越函数，如指数函数、对数函数、三角函数等。

解超越方程是数学中的重要问题之一，可以应用于物理学、工程学、经济学等领域。

本文将介绍使用Mathcad软件来解超越方程的方法和步骤。

Mathcad简介Mathcad是一种数学建模和计算软件，它提供了丰富的数学函数和工具，可以进行各种数学计算和分析。

Mathcad的界面直观易用，具有直观的数学符号表示，使得数学计算更加直观和易于理解。

解超越方程的方法解超越方程的方法有很多种，包括数值方法和符号方法。

数值方法通过数值逼近的方式求解方程，而符号方法则通过代数运算和化简的方式求解方程。

在Mathcad中，我们可以使用符号方法来求解超越方程。

步骤一：定义方程首先，我们需要在Mathcad中定义超越方程。

可以使用等号将方程左右两边连接起来，例如：f(x) = 0。

在定义方程时，可以使用Mathcad提供的各种数学函数和运算符。

步骤二：求解方程在Mathcad中，可以使用solve函数来求解超越方程。

solve函数的语法为：solve(equation, variable)，其中equation是要求解的方程，variable是未知变量。

Mathcad会自动求解方程，并给出所有满足方程的解。

步骤三：验证解解超越方程后，我们需要验证解是否满足原方程。

可以将解代入原方程中，计算方程左右两边的值，如果两边的值相等，则说明解是正确的。

使用Mathcad解超越方程的示例下面我们通过一个具体的示例来演示使用Mathcad解超越方程的步骤。

示例方程我们考虑解方程：sin(x) = x。

步骤一：定义方程在Mathcad中，我们可以使用等号将方程定义为：f(x) = sin(x) - x。

步骤二：求解方程使用solve函数来求解方程：solve(f(x), x)。

Mathcad会自动求解方程，并给出所有满足方程的解。

Mathcad 15.0 “帮助”功能使用简介
‐‐‐‐PTC 市场部
首先，Mathcad具有直观的特点，其全部的帮助文件和计算模板都是直接用Mathcad写出来的，并具备实时运算的能力。

本文先简要介绍如何使用”帮助”。

z启动“帮助”：
打开Mathcad程序，点击Mathcad帮助(H)
帮助文件界面生成
注：按F1快速进入帮助
z可以通过目录/索引/搜索这3种不同的途径来查找内容。

以目录举例，点击“运算符”条目，就会出现相关子目录，然后你可以点击你需要查看的内容。

z选中某个具体条目后，右边会显示具体解释的内容，并且还能点击其中的具体分支，了解更详细和内容，eg.下图的“导数”
点击导数后，会显示更多具体内容：
z其中，有些包含快速模板，
这个是非常实用的。

z快速模板的使用：
＊以“常微分方程求解命令块”中的
快速模板为例。

＊点开快速模板，用鼠标选择区域的
方式选择需要的部分。

＊接着上一步操作，
以上就是简要的帮助使用介绍，希望能帮助新老用户学习使用Mathcad 。

我们鼓励您亲自尝试一下，加油！
如果您对以上内容有疑问或好的建议，请联络PTC 市场部 mathcadchinainfo@
备注: 另外Mathcad 还自带了更多学习资源内容，包括： 教程，Quicksheet(快速模板)，参考表格，电子书。

在”帮助”或我的站点下，都可以找到这些资源：
Mathcad 教程界面：
Mathcad 快速模板(Quick Sheet)界面：
Mathcad 参考表格界面：
Mathcad 电子书界面：。

MathcadPrime3.0-应用指南Mathcad Prime 3.0 - 应用指南概述本课程介绍有关Mathcad Prime 的基础知识，同时采用清晰直观的说明与示例详细讲解Mathcad Prime 的各种功能。

学习本课程后，您将对Mathcad Prime 的众多关键功能有所了解，从而可以尽快使用该产品。

您需要针对每一个主题完成Pro/FICIENCY 技能测评。

这些问题会帮助强化您对这些课程主题的理解。

课程目标打开并保存Mathcad 文件浏览Mathcad 工作区标识数学和文本区域并为其设置格式开发和编辑数学表达式定义、计算和使用变量为表达式逆向赋值定义和计算用户定义的函数和内置函数定义、计算和使用值域变量定义并使用矢量和矩阵第一章入门模块概述:在本模块中，您将学习如何打开Mathcad 和保存Mathcad 文件。

目标:完成此模块后，您将能够：打开Mathcad 文件。

保存Mathcad 文件。

1-1打开Mathcad开始前，您必须先学习以下操作：打开Mathcad 并显示空白工作表。

图 1 –空白Mathcad 工作表打开新的Mathcad 工作表。

打开现有的Mathcad 文件。

图2 –打开新的工作表或现有Mathcad 文件打开Mathcad 和Mathcad 文件1.任务 1. 打开Mathcad。

1.单击开始> PTC Mathcad Prime 3.0。

Mathcad 即会打开并显示空白工作表。

图 1 2.任务 2. 打开新的Mathcad 文件。

1.单击“求导”(Prime) 按钮。

图 2 2.单击“新建”(New) 。

将打开新工作表选项卡。

图 33.任务 3. 打开现有的Mathcad 文件。

1.单击“求导”(Prime) 按钮，然后单击“打开”(Open) 。

图 42.随即显示―打开‖(Open) 对话框。

选择相应的Mathcad 文件并单击“打开”(Open)。