Mathcad

Mathcad уроки: Уроки Mathcad | САПР-журнал

Содержание

Курсы и материалы по системе Mathcad - ПТС

Представляем вам курсы и книги для самостоятельного обучения системе Mathcad

Видеокурс Д.Кирьянова по работе в Mathcad на YouTube


Применение Mathcad для решения математических задач

в свободном доступе на Интуит.ру (требуется регистрация)

Урок 1. Основные сведения о Mathcad: 
Введение Знакомство с интерфейсом Специфика приложения Mathcad Документ Mathcad – простейшие расчеты Числовой ввод, вывод, выделение формул Панели инструментов Редактирование формул Вычисления Численные и символьные расчеты Об аналитических вычислениях Функции Производные Автоматические и ручные вычисления Интегралы Графики.

Урок 2. Дифференцирование и интегрирование: 
Дифференцирование Оператор первой производной Аналитическое дифференцирование Об определении производной О погрешности численного дифференцирования Частные производные Численное дифференцирование в Mathcad Производные высших порядков Интегрирование Определенный интеграл Неопределенный интеграл Кратные интегралы .

Урок 3. Системы нелинейных уравнений: 
О постановке задач Одно нелинейное уравнение Аналитическое решение Графическая интерпретация Численное решение (градиентный алгоритм) Зависимость решения от начального приближения Алгоритм секущих Сканирование Система уравнений Аналитическое решение Численное решение Алгоритмы продолжения по параметру О постановке задач Реализация алгоритма в Mathcad Поиск разных ветвей решения .

Урок 4. Оптимизация: 
Локальная минимизация Зависимость решения от начального приближения Аналитические вычисления Многомерная минимизация Приближенное решение нелинейных уравнений .

Урок 5. Системы линейных алгебраических уравнений: 
"Хорошие" СЛАУ О постановке задач СЛАУ в матричном виде Встроенные методы Mathcad "Плохие" СЛАУ Пример СЛАУ с неточной правой частью Переопределенные СЛАУ Псевдорешение Минимизация невязки СЛАУ Недоопределенные СЛАУ Нормальное псевдорешение Плохо обусловленные СЛАУ .

Урок 6. Обыкновенные дифференциальные уравнения: 
Одно уравнение О постановке задач Решение в Mathcad Зависимость от начальных условий Решение при больших аргументах Системы ОДУ Пример Графики решения График в фазовом пространстве ОДУ высших порядков Пример: колебания маятника Фазовый портрет Автоколебания .

Урок 7. Краевые задачи: 
Краевые задачи для ОДУ О постановке задач Решение средствами Mathcad Объяснение алгоритма стрельбы Обсуждение О разностных схемах Задачи на собственные значения Постановка задачи: волновое уравнение Решение методом стрельбы .

Урок 8. Дифференциальные уравнения в частных производных: 
О постановке задач – уравнение теплопроводности Решение средствами Mathcad Пример: волновое уравнение Метод сеток Неявные схемы О методе прогонки Устойчивость О многомерных задачах: уравнение Пуассона .

Урок 9. Анализ данных: 
Ввод данных из файлов Интерполяция и регрессия Интерполяция Линейная регрессия (МНК) Устранение тренда Полиномиальная регрессия "Простая" статистика Среднее и дисперсия Гистограммы Корреляция Методы Монте-Карло Спектральный анализ БПФ Обратное Примеры Маскировка частот Спектр смеси сигнал+шум Влияние конечности выборки.


Книги по Mathcad


Обучение и внедрение, проводимые компанией PTS

Mathcad – широко распространенное приложение, на основе которого изучают технические науки студенты во многих университетах мира.

Опыт компании PTS позволит максимально быстро внедрить Mathcad и другие продукты PTS в работу вашего предприятия или учебного заведения.

Компания PTS сертифицирована для проведения обучения по программам и методике компании PTC. Обучение проводится как по стандартным курсам PTC, так и по адаптированным в соответствии с потребностями конкретных заказчиков. Все курсы переведены на русский язык компанией PTS и соответствуют актуальным версиям. Курсы обычно проводятся на территории заказчика. По окончании обучения слушатели, успешно освоившие курс, получают стандартный сертификат компании PTC.

Руководитель направления Mathcad в PTS – к.ф.-м.н. Дмитрий Кирьянов, имеющий 15-летний опыт работы с Mathcad, автор нескольких десятков курсов и книг, опубликованных в России и США. Некоторые из ресурсов доступны онлайн и помогут вам, если вы планируете самостоятельное обучение работе в Mathcad.

 

Купить MathCad

 

Уроки MathCad

Уважаемые пользователи, хотим Вас проинформировать о том, что некоторые антивирусные программы и браузеры ложно срабатывают на дистрибутив программы MediaGet, считая его зараженным. Данный софт не содержит никаких вредоносных программ и вирусов и многие из антивирусов просто Вас предупреждают, что это загрузчик (Downloader). Если хотите избежать подобных проблем, просто добавьте MediaGet в список доверенных программ Вашей антивирусной программы или браузера.

Как скачать

1

Выбрав нужную версию программы и кликнув ссылку, Вам на компьютер скачивается дистрибутив приложения MediaGet, который будет находиться в папке «Загрузки» для Вашего браузера. Находим этот файл с именем программы и запускаем его. И видим первый этап установки. Нажимаем унопку «Далее»


2

Далее Вам предлагается прочитать и одобрить лицензионное соглашение. Нажимаем кнопку «Принимаю»


3

В следующем окне Вам предлагается бесплатное полезное дополнительное программоное обеспечение, будь то антивирус или бразуер. Нажимаем кнопку «Принимаю». Также Вы можете отказаться от установки дополнительного ПО, нажав кнопку «Отклоняю»


4

Далее происходит процесс установки программы. Вам нужно выбрать папку, в которую будут скачиваться нужные Вам файлы.


5

Происходит завершение установки. Программа автоматически открывается и скачивает нужные Вам исходные файлы.

Как установить

1

Распаковать скачанный архив с помощью стандартных программ WinRar или 7-Zip.

2

Если файл представлен в виде образа с расширением .iso его можно открыть с помощью бесплатной программы Daemon tools lite или Nero

3

После извлечение установочных файлов, найти и запустить исполняющий файл программы, который как правило имеет расширение .exe

4

Действовать согласно дальнейших подсказок программы установщика и не прерывать процесс установки программы некорректным способом.

Обратите внимание, что предоставляемое программное обеспечение выкладывается исключительно для личного использования и ознакомления. Все файлы, доступные для скачивания, не содержат вирусов и вредоносных программ.

Новая версия PTC Mathcad Prime 4.0 защищает конфиденциальную информацию.

Инженеры при выполнении специализированных математических расчетов для проектирования и разработки часто используют популярный математический редактор уравнений Mathcad, компании PTC. Вы можете подумать, что решать уравнения можно и с помощью других инструментов, например, электронные таблицы Excel, но это крайне неудобно. В среде Mathcad доступно графическое отображение уравнений и символов в математическом формате. Возможность ввода и отображения уравнений с математическими символами позволяет избежать необходимости перевода данных в текстовые функции для электронной таблицы Excel, что повышает эффективность и точность, уменьшая ошибки перевода. 

Новая версия PTC Mathcad Prime 4.0 повышает функциональность и безопасность использования программного обеспечения. Пользователи могут импортировать объекты из других приложений, защитить свои уравнения, интеллектуальную собственность, коммерческую тайну и запатентованный контент.

Объекты могут быть добавлены в расчетные листы Mathcad.
 

Размещение объектов в Marhcad с улучшенной поддержкой связи и встраивания объектов (OLE). В объекты OLE размещается изображение, объект или приложение, которое можно использовать в расчете Mathcad. Пользователи могут связать, редактировать и управлять объектами и приложениями из любого совместимого с OLE стороннего инструмента, включая большинство продуктов Microsoft: Visio, Word, PowerPoint и Paint. Например, поддержка OLE позволяет пользователям импортировать чертеж Visio объекта, проанализировать и отредактировать этот объект в Mathcad, а затем вернуть результаты вычисления в слайд PowerPoint.

Уравнения могут быть встроены в связанные объекты изображения

Функция Equation Protection предотвращает нежелательную модификацию уравнений, а также защищает проприетарную работу.

Пользователи могут защитить зону, выбрав «Защитить область». Уравнения в этой области будут защищены от редактирования. Пользователи могут защитить паролем область, заблокировав ее, что предотвращает редактирование до тех пор, пока область не будет разблокирована.

Для разблокировки области требуется пароль, который дает пользователям больше контроля над тем, кто может редактировать область. Кроме этого вы можете скрыть область, чтобы другие пользователи даже не знали о ее присутствии.

Защита паролем области

Таким образом, пользователи могут скрывать собственные расчеты и защищать их от непреднамеренного или вредоносного вмешательства, поскольку другие не знают, что область присутствует и не могут получить к ней доступ. Область может по-прежнему выполнять вычисления внутри нее, получать входные данные из других уравнений и выводить результаты в другие уравнения, но детали расчетов и уравнений скрыты.

 

За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь по тел. +7 (495) 740-05-10, email: [email protected]

Эффективность технологии DataSnap в создании виртуальных математических лаборатории на базе MathCAD Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004. 42:51:37

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ DATASNAP В СОЗДАНИИ ВИРТУАЛЬНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЙ НА БАЗЕ MATHCAD

Ф.А. Ташпулатов

Национальный университет Узбекистана, Ташкент 1. Введение

Решения (»временных проблем образования, в частности математического образования, не обходятся без привлечения последних достижений информационных технологий. В настоящее время, в силу данных технологий, на рынке обучающих программ появляются виртуальные математические лаборатории. Тем нг меже, большинство из них имеют следующие недостатки:

• сложность модификации и сопровождения, т. к. такие продукты, как правило, являются закрытыми, подвластными только программисту-создателю;

• большая трудоемкость и длительность создания.

Следует отметить, что виртуальные математические лаборатории, базирующиеся на математических пакетах, являются весьма эффективными в математическом образовании. Среди этих пакетов программ исключительно велика роль системы MathCAD в образовании. Облегчая решение сложных математических задач, система снимает психологический барьер при изучении математики, делая его интересным и достаточно простым. Грамотнее применение системы в учебном процессе обеспечивает повышение фундаментальности математического и технического образования, содейств>ет подлинней интеграции процесса образования. Система MathCAD позволяет готовить электронные уроки и книги с использованием новейших средств мультимедиа, включая гипертекстовые и гипермедиа-ссылки, изысканные графики (в том числе анимационные), фрагмаггы видеофильмов и звуковое сопровождаше [1].

Сетевые характеристики MathCAD позволяют создавать математические лаборатории функционирующие в локальней или глобальней компьютерной сети. Для большей гибкости создания подобных лабораторий, помимо MathCAD, целесообразже использовать одну из сред программирования поддерживающих архитектуру клиент/сервер. Например, среду Delphi 7. Данная утилита, поддерживая современные технологии, является средой быстрей разработки приложений (Rapid Application Developmen) и весьма удачно интегрируется с MathCAD.

В связи с вышеуказанными недостатками присущими к обучающим системам, в данной работе будет обсуждаться использование MathCAD и технологий Delphi 7, для разработки универсальной инструментальной компьютерной системы, позволяющей моделировать виртуальные математические лаборатории с произвольней структурой и функционирующей в локальной сети [2-5].

№1 2009 г.

159

2. Результаты

1 )В качестве инструментальной системы проектирования виртуальных математических лабораторий предлагается «мастер» на базе математической системы MathCAD. Вследствие анимационных, вычислительных и алгоритмических возможностей системы MathCAD, данный «мастер» позволяет создавать динамические виртуальные математические лаборатории. Уникальностью данного «мастера» является возможность создания виртуальных математических лабораторий с произвольной структурой, не прибегая программированию. Динамичность, легкость, надежность и простата в эксплуатации, а также, экономия средств и времени при создании виртуальных математических лабораторий, являются основными преимуществами данного «мастера» по отношению к статическим системам проектирования математических лабораторий. Более топ* имеются предпосылки использования возможностей «мастера» в сети. А имошо, сетевые характеристики MathCAD (поддержка различных сетевых протоколов, а также технологий Net и XML) позволяют создавать математические лаборатории функционирующие в локальной или глобальной компьютерной сети.

2) В результате применяия технологии программирования DataSnap, была разработана виртуальная математическая лаборатория на базе вышеупомянутой инструментальной среды «мастер», с возможностью функционирования в локальной сети. Разработка данной системы основана на следующей философии технологии DataSnap:

• Клиентские приложения обращаются не к серверу БД напрямую, а к специализированному ПО промежуточного слоя. Это может быть и одно звено (простейшая трехзвенная модель) и болге сложная структура.

• ПО промежуточного слоя называется сервером приложзшй, принимает запросы кли-аггов, обрабатывает их в соответствии с запрограммированными правилами бизнгс-логики, при нвобходимости преобразует в форму, удобную для сервера БД и отправляет серверу.

• Сервер БД выполняет получшные запросы и отправляет результаты серверу приложений, который адресует данные клиентам.

А также, при создании данной лаборатории были учтены следующие технические характеристики DataSnap:

• Технология DataSnap поддерживает физическую трехуровжвую архитектуру (клиент, сервер приложений и СУБД) и является более сложной, а также надежней чем традиционная клиент-серверная архитектура.

• Для создания DataSnap приложения в среде Delphi имеется легкая возможность создания удаленного модуля данных (Remote Data Module) и использования компонягг поддержки DataSnap, как на стороне сервера, так и на стороне клиента.

• В отличии от обычных клиент-серверных приложений, в DataSnap приложошях программное обеспечение доступа к базе данных устанавливается только на стороне сервера - устанавливать этот код на клиентских компьютерах не надо Клиентская часть DataSnap приложшия теперь включает в себя только код пользовательского интерфейса - этот код чрезвычайно просто установить, он фактически ж требует администрирования и создает минимальную нагрузку на процессор.

• Установка DataSnap приложения на сервер бесплатна

• Клиентская и серверная часть DataSnap приложения чрезвычайно легковесна. Эти две части DataSnap приложения взаимодействуют друг с другом при помощи интерфейса IAppServer.

• Технология DataSnap определяет высокоуровневую архитектуру взаимодействия и поддерживает множество различных протоколов соединения.

В силу применения технологии DataSnap, созданная виртуальная математическая лаборатория состоит из трёх частей:

a)Клиентская часть - представляет собой интерфейс пользователя и математический пакет MathCAD. Оно содержит компоненты поддержки DataSnap (на сторонг клиента), компоненты программирования сокетов TCP/IP для её связи с серверной частью. Для оптимизации запросов используется язык SQL.

В данной части клиенты в локальной сети выбирают из содержания урок и в соответствии с ним изучают лекционный материал, выполняют лабораторные задания, решают задачи и проходят тестирование. В силу технологии DataSnap пакетами данных, которые перемещаются от сервера к клиенту, являются соответствующие документы (содержания лгкций, лабораторных работ и упражнзшй в формате mcd) системы MathCAD. Использование документов MathCAD, как хранилища лекций, лабораторных заданий и упражнений придаёт динамику данной виртуальной лаборатории;

b)Удаленный модуль данных - сервер приложений, содержит компоненты поддержки DataSnap (на сторож сервера) и компонгнты поддерживающие технологию ADO (ActiveX Data Objects) для доступа к базе данных СУБД Access, где хранятся таблицы с маршрутами доступа к документам MathCad (содержания лекций, лабораторных работ, упражнений) и тестов. Следует отметить, для успешного функционирования системы в сети, «обходима регистрация сервера приложений в приложении SocetServer, которая должна всегда работать на сторож сервера.

c) Сервер БД MS Access выполняет полученные запросы над БД, обновляемый «матером», и отправляет результаты серверу приложений, который адресует данные клиентам. [6]

Примечание:

Для повышения быстродействия работы системы в сети, имеется легкая возможность, в силу технологии ADO, перехода от СУБД MS Access к более высокоскоростному СУБД Microsoft SQL Server 2000/2005.

Литература

1) Мошков С.Н. «Создание компьютерных обучающих программ», Вестник ЦМО МГУ", 1997г., №1 (http://www.cie.ru)

2) Aripov М. "Learning and teaching of high mathematics on MathCad base" («1СМЕ-10» 10th International Congress on Mathematical Education, July 4-11 2004 Cophengagen, Denmark, www.ICME-10.dk, p. 119)

3) Aripov M.M., Tashpulatov F.A. "Learning High Mathematics on MathCad Base" (Journal of the Korea Society of Mathematical Education Series D: Research in Mathematical Education, volume 9 number 3, ISSUE 23, September 2005, Seoul, Korea, p. 269-273)

4) Maria G.Bartoloni Bussi, Giampaolo Chiappini, Domingo Paola, Maria Reggiani, Ornella Robbuti "Teaching and Learning Mathematics with Tools" (Recearch and Teacher Training in Mathematics Education in Italy: 2000-2003, on the ocassion of ICME 10, p.138-169).

5) Математические порталы www.exponenta.ru.,www.mathsoft.com.

6) Marco Cantu "Mastering Delphi 7" (Original English Language Edition, "Sybex Inc", 2004, ISBN 5-94723-593-5).

№1 2009 r.

161

TyuindeMe

MathCAD 6a3ajibix; otcyuecmde MameMamuxajibiK, xyuecinde eupmyandbi MameMamuKajibiK, 3epmxaHanbi x,ypy Heeuinde DataSnap mexnoojioauxHbin muiMdiJiiK Mexanu3Mi Kppacmupbinadbi.

Resume

The article describes the mechanism of affective Data Snap technology on the base of virtual math labs creation based on the Math CAD systems. The given virtual math lab may be used in educational process easily, in the process of studying the math in schools and lyceums, universities.

Презентация на тему "Программирование в MathCad"

Программирование в MathCad

Аюшева Я.В. МДМ-116

Что такое Mathcad?

Mathcad —это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования. Название системы происходит от двух слов — MATHematica (математика) и CAD (Computer Aided Design — системы автоматического проектирования, или САПР). Так что вполне правомерно считать Mathcad математическими САПР.

Состав системы Mathcad

Как интегрированная система Mathcad 2000 содержит следующие основные компоненты:

1. Редактор документов — редактор с возможностью вставки математических выражений, шаблонов графиков и текстовых комментариев;

2. MathConnex — системный интегратор, обеспечивающий интеграцию Mathcad с рядом иных программных продуктов;

3. Центр ресурсов — система управления ресурсами системы;

4. Электронные книги — электронные книги с описанием типовых расчетов в различных областях науки и техники;

5. Справочная система — система для получения справочных данных по тематическому и индексному каталогу, а также для поиска нужных данных по ключевому слову или фразе;

6.Быстрые шпаргалки QuickSheets — короткие примеры с минимальными комментариями, описывающие применение всех встроенных операторов и функций системы;

7. Броузер Интернета — собственное средство выхода в Интернет.

Варианты системы Mathcad 2000

Новейшая версия Mathcad 2000 выпущена в трех основных вариантах:

1. Mathcad 2000 Standard — упрощенный вариант, удобный для большинства пользователей и применяемый в учебных целях;

2. Mathcad 2000 Professional (или PRO) — профессиональный вариант, ориентированный на математиков и научно-педагогических работников, заинтересованных в автоматизации своих достаточно сложных и трудоемких расчетов;

3. Mathcad 2000 Premium — расширенный за счет сопутствующих систем вариант, предназначенный для профессиональных математиков и ученых.

Важно отметить, что Mathcad не только средство для решения математических задач. Это, по существу, мощная математическая САПР, позволяющая готовить на высочайшем полиграфическом уровне любые относящиеся к науке и технике материалы — документацию, научные отчеты, книги и статьи, диссертации, дипломные и курсовые проекты и т. д. При этом в них одновременно могут присутствовать тексты сложного вида, любые математические формулы, графики функций и различные иллюстративные материалы. Mathcad 2000 PRO позволяет также готовить и высококачественные электронные уроки и книги с гиперссылками. 2

Переменной х присваивается значение 3

PRINT("y=";y)

у := х 2

Переменной у присваивается значение х в квадрате

у= 9

Вывод значения переменной у

Входной язык системы — промежуточное звено между скрытым от пользователя языком документа и языком реализации системы.

Средства расширения системы Mathcad

В наивысшей степени средства расширения системы Mathcad представлены сменными проблемно-ориентированными электронными книгами, библиотеками и пакетами расширения. Они позволяют настроить систему на наиболее эффективное решение задач в любой области науки и техники — в математике, физике и химии, в астрономии, механике, электротехнике и радиотехнике, в биологии и экономике, в финансах, статистике и т. д.

Электронные книги  — это пакеты для решения задач в определенной области науки и техники, ориентированные на типовые средства систем класса Mathcad.

Пакеты расширения  это укрупненные библиотеки, поставляемые с электронными книгами, учитывающими новые операторы и функции, которые пакеты расширения вводят в базовую систему Mathcad. Входящие в нихэлектронные книги нельзя ис­пользовать без соответствующих библиотек.

Библиотеки  это комплекты электронных книг и пакетов расширения.

Операторы и символы – Программирование: "

Программирование в Mathcad

Mathcad содержит встроенную среду программирования, что значительно расширяет возможности вычислительного пакета. Операторы программирования находятся в меню Математика – Операторы и символы – Программирование:

Команды

«Программирование» – для создания программной структуры.

«Локальное назначение» – знак «равно» для программ.

«Оператор if» оператор условия.

«Оператор else» альтернативный выбор.

«Оператор return» – выход из программы.

«Try / On Error» – применяется, если при выполнении программы может возникнуть ошибка.

«Программирование» и «Локальное определение»

Создадим программу, которая вычисляет разницу между двумя переменными a и b.

На рисунке представлена структурная диаграмма программы:

Здесь всего три элемента: вход, действие и выход . Вместо структурной диаграммы можно использовать другие способы, помогающие созданию программы, например, блок-схемы или псевдокод.

Важно! Операторы программирования return, else, if, while и т.д. следует вставлять из меню программирования.

Ввод этих команд с клавиатуры не приведет к желаемому результату.

Мы изучили следующие элементы программирования:

1. Входные данные – обычно вводятся как параметры функции.

2. Первая строка программы – вводится с помощью ]. Больше линий – с помощью [Enter].

3. Оператор локального определения – вводится с помощью {.

4. В конструкциях выбора с помощью оператора if применяются операторы сравнения.

5. If вводится с помощью }. За if вводится логическое выражение, например x

Все функции. 10. Используйте try / onerror, чтобы указывать на ошибки. "

6. После if может следовать оператор else или другой оператор if.

7. [Enter] добавляет новую строку в программу. Место появления новой строки зависит от позиции курсора до нажатия на [Enter].

8. Вывод переменной осуществляется с помощью оператора return. Переменной может быть одиночная переменная, вектор или матрица, которые могут содержать как числовые значения, так и текст.

9. Mathcad содержит большое число встроенных функций, которые могут быть полезны при написании программ. Список функций с подсказками можно открыть по команде Функции – Все функции.

10. Используйте try / onerror, чтобы указывать на ошибки.

Остановить все расчеты). 12. Цикл for – повторяет вычисления определенное количество раз. Цикл forобязательно включает в себя счетчик и число повторений. 13. Цикл while – выполняется, пока соблюдается определенное условие. Начальное значение счетчика следует задавать до цикла. В теле цикла изменение счетчика задается вручную. 14. Программы почти всегда требуют отладки. Полезная команда для этого – return, с помощью которой можно вывести промежуточное значение. 15. Важно подготовиться к написанию программы, например, составив структурную диаграмму до написания непосредственно кода. "

11. Отключайте вычисления при написании или редактировании программы (Вычисления – Остановить все расчеты).

12. Цикл for – повторяет вычисления определенное количество раз. Цикл forобязательно включает в себя счетчик и число повторений.

13. Цикл while – выполняется, пока соблюдается определенное условие. Начальное значение счетчика следует задавать до цикла. В теле цикла изменение счетчика задается вручную.

14. Программы почти всегда требуют отладки. Полезная команда для этого – return, с помощью которой можно вывести промежуточное значение.

15. Важно подготовиться к написанию программы, например, составив структурную диаграмму до написания непосредственно кода.

Использование SMART-технологий и инструментальных программных средств на уроках математики в старшей школе

Использование SMART-технологий и инструментальных программных средств на уроках математики в старшей школе

 

Аннотация. Тезисы кратко характеризуют методическую и техническую основу урока по математике «Статистические методы обработки информации», составленного и проведенного в рамках дисциплины по методике преподавания математики.

Ключевые слова: SMART Board, SMART Notebook, MAthCAD, урок, статистическая информация, инструменты SMART

 

В настоящее время информационные технологии проникают во все сферы человеческой жизни и современного общества: в сферу услуг, в процессы образования и управления, в промышленное производство, и даже в такие области, как социальные и гуманитарные [1]. Внедрение информационных технологий в процессы образования повлияли на саму методику преподавания школьных дисциплин. В нашем вузе на лабораторных занятиях по методике преподавания математики мы составляем и проводим уроки математики, учитывая все современные тенденции нашего общества. Одной из современных содержательно- методических линий в преподавании математики – является линия «Вероятностно- статистическая», которая велением времени требует использовать современные компьютерные технологии: SMART-технологии и инструментальные программные средства.

На нашем факультете три вида интерактивных досок: SMART Board, «StarBoard»,

«Triumph Bcaro 78». Все они имеют свое программное обеспечение. Рассмотрев которое, мы пришли к выводу, что все они имеют много общего. Но более удобна и проста в использовании – SMART Board. Пластиковая поверхность такой доски имеет два встроенных слоя проводников (т.е. резистивную матрицу), которые разделены тонкой воздушной прослойкой. Интерактивная доска SMART Board соединяется с компьютером посредством проводного USB. Не нужен отдельный источник электричества – все необходимое питание система получает через USB- кабель. Возможно также беспроводное соединение по bluetooth. Доски устойчивы к случайным повреждениям: за все время эксплуатации досок SMART полное нарушение работоспособности системы не было отмечено ни разу. Благодаря разнообразию материалов, которые можно представлять с помощью интерактивной доски, учащиеся гораздо быстрее осваивают новую информацию, новые идеи. Стоит отметить, что только интерактивная доска Smart Board позволяет работать с любым программным обеспечением, которое установлено на компьютере. В том числе: MS Word, MS PowerPoint, PhotoShop, MarhCAD и многие другие.

Наиболее важные средства SMART Notebook, которыми мы воспользовались

– инструменты «Перетаскивание» и «Перо» [2]. На основании указанных средств мы составили и провели урок по теме «Статистические методы обработки информации». Все присутствующие однокурсники оценили такой урок и заинтересовались еще большими возможностями интерактивной доски. Ведь когда мы были школьниками, то ничего подобного у нас не было. В университете мы рассматриваем методические основы организации уроков для учащихся 5-11 классов с использованием ЭОР: формы организации и приемы разработки конспектов уроков с учетом психолого-педагогических и возрастных особенностей

 

учащихся и др. [3]. Также в университете мы изучаем различные инструментальные программные средства, одна из самых любимых – MathCAD. В школьном учебнике математики авторы перед началом изучения темы «Статистические методы обработки информации» приводят ряд математических пакетов, специализированных статистических программ [5]. Но, к сожалению, не приводят ни одного примера их использования. Мы рассмотрели реальную задачу, которую мы взяли в статье [5], разрешили её в MathCAD. А продемонстрировать эту задачу нам позволили средства SMART Notebook: «Перо и выделение», «Клавиатура», Smart Recorder [6]. Показательность изображения большого количества редко повторяющихся наблюдаемых значений в системе MathCAD позволила нам показать эффективность использования математических пакетов и сэкономить аудиторное время. В конкурсной работе мы предлагаем такой интерактивный урок с использованием SMART Notebook и MAthCAD для учащихся 11-го класса, на котором обработка статистической информации как вручную, так с помощью компьютерных программ, в частности идет знакомство с гистограммами и полигонами. Все студенты заинтересовались таким видами уроков.

Считаем, что такого вида уроки способствуют повышению познавательного интереса к математике, повышают уровень знаний о современной естественнонаучной картине мира в профессиональной деятельности, даже вырабатывают навыки работы с инструментальными программными средствами математической обработки информации.

 

Ссылки на источники

1.         Латкин А. Технологии, которые изменили мир. - М.: «Манн, Иванов и Фербер», 2013. – 360 с.

2.         Иванова О.В. Интерактивные компьютерные технологии SMART при организации лекционных занятий по линейной алгебре: сборники конференций НИЦ Социосфера. 2014. №51.С.100-102

3.         Иванова О.В., Архипова А.И., Грушевский С.П. Совершенствование профессиональной деятельности студентов в области инновационной компьютерной дидактики // Научные основы современного прогресса. Сборник статей Международной научно-практической конференции. Магнитогорск: ООО «Омега Сайнс». 2016. С. 194-196.

4.         Мордкович А.Г. Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия. Алгебра и начала математического анализа. 11 класс. В 2 ч. Ч.1. Учебник для учащихся общеобразовательных организация (базовый и углубленный) / А.Г. Мордкович, П.В. Семенов. – М.: Мнемозина, 2014. – 311с.

5.         Иванова О.В. Использование инструментальных программных средств в обучении студентов педвуза элементам математической статистики // Информатика и образование. -2014. -№9. -С. 71-75

6.         Иванова О.В. Интерактивные компьютерные технологии SMART в формировании элементов стохастической культуры школьников // Информатика и образование. 2015. -№4. - С.22 -26.

Самоучитель по SMath Studio

То есть если сверху написать x:=2 под ним выражение z:=x*y, а определение y:=5 ниже определения z, то при попытке получить ответ программа выдаст сообщение, что число \"y\" не определено.
Простые вычисления - не единственное, что может SMath Studio. Благодаря возможности обрабатывать матрицы процесс вычисления одного и того же выражения при изменяющихся переменных ощутимо убыстряется. Например, для выражения x=12*t, при t=100, 200, 300, 400, набирать четыре разных выражения не нужно, точно также как и четыре раза переопределять переменную \"t\". Достаточно определить \"t\" как матрицу из четырех элементов и поучить ответ сразу для четырех значений.

К сожалению, пока программа лишена функции поэлементных операций над матрицами, поэтому если необходимо воспользоваться более сложной формулой вроде Cp=14,32+74,66*10-3*T-17,43*10-6*T2, действовать придется как на калькуляторе, или перебивая выражение или переопределяя переменную \"T\". В противном случае результаты расчета будут неверными.

Помимо этого программа умеет производить символьные вычисления, операции с тригонометрическими функциями, дифференцировать функции. С более подробным списком возможностей можно ознакомится на официальном сайте программы.

Одна из главных достоинств SMath Studio - возможность сохранения файлов в формате HTML, а также наличие версии для настольной Windows. Благодаря этому вычисления, начатые в дороге, можно продолжить дома, что особенно актуально для студентов, рассчитывающих курсовые.
Пока что в программе не реализована работа с массивами и возможность построения графиков функции по заданным точкам, но разработчик программы Андрей Ивашов намерен включить такие возможности в будущие релизы. Помимо этого, доработка коснется вычислительного ядра программы, отображения графиков, будут внесены изменения и в пользовательский интерфейс. Автор рассматривает возможность создания версии и для смартфонов.
Среди недостатков программы также стоит отметить отсутствие подробной документации.

Полное руководство для начинающих по использованию PTC Mathcad

Поздравляем, если вы впервые открываете PTC Mathcad! По словам Оби-ван Кеноби: «Вы сделали свой первый шаг в большой мир». Если у вас нет, PTC Mathcad Express <доступен для бесплатной загрузки. В этой статье объясняется, как новички могут начать вычисления в PTC Mathcad, не имея опыта.

Интерфейс

Когда вы запускаете PTC Mathcad, рабочий лист выглядит как миллиметровая бумага, как инженеры привыкли делать свои вычисления.На вкладке Документ вы можете снять флажок Показать сетку , если вы предпочитаете белый фон. Благодаря интуитивно понятному характеру PTC Mathcad вы сможете сосредоточить большую часть своего внимания на написании математических операций на листе, а не на интерфейсе.

Давайте рассмотрим несколько вкладок на ленте:

  • Math : операторы доступа, символы и единицы измерения.
  • Ввод / вывод : считывание данных из Excel и текстовых файлов, а также управление моделями Creo Parametric с рабочего листа.
  • Функции : выберите из более чем 400 различных функций в таких областях, как статистика, дифференциальные уравнения, решение, чтение / запись, финансы и т. Д.
  • Матрицы / таблицы : создание и выполнение операций с векторами и матрицами числовых и буквенно-цифровых данных.
  • Графики : создание 2D и 3D графиков ваших данных.

Существуют сочетания клавиш для различных команд, которые вы будете использовать со временем.

Написание математики

Вам НЕ нужно знать какой-либо специальный язык программирования, форматирование или другую магию, чтобы начать выполнение инженерных расчетов. Вы просто вводите математические вычисления с клавиатуры, используя числа и стандартные операторы, такие как сложение, вычитание, умножение и деление, с круглыми скобками, показателями степени и т. Д.

Однако, как новичок, вы должны знать разницу между двумя разными типами знаков равенства. Оператор оценки - это тот же знак равенства, к которому вы привыкли, и возвращает значение выражения, переменной, функции или матрицы.

Оператор определения выглядит как знак двоеточия, за которым следует равенство. (Сочетание клавиш - двоеточие.) Используется для присвоения значения или выражения переменной или функции . Переменные - это заполнители для известных и неизвестных значений, импортированных таблиц или матриц данных и обработанных значений. Функции определяют математические операции, выполняемые над входами.

Документация

Одним из основных преимуществ PTC Mathcad является возможность документировать свои расчеты по ходу работы.На вкладке Math вы можете создать текстовых блоков, , которые охватывают ширину листа, или текстовых полей , размер и положение которых можно изменять. Я настоятельно рекомендую вам создавать такие заметки для себя и других, когда вы занимаетесь математикой, чтобы ваши рабочие листы были удобными для пользователей.

Функции

Как упоминалось ранее, PTC Mathcad содержит более 400 встроенных функций, которые можно ввести напрямую или выбрать на вкладке Функции .Функции могут иметь обязательные и необязательные входные данные. Вкладка «Функции» содержит всплывающие подсказки для объяснения функций и их входов, а клавиша F1 перенесет вас на соответствующую страницу справки, чтобы объяснить, как использовать эту функцию.

Помимо встроенных функций, пользователи могут создавать свои собственные пользовательские функции. У них есть имя, входные переменные (или аргументы) в круглых скобках, оператор определения и выражение, которое вы хотите вычислить.

Вы можете передать значения функции и вернуть результат или построить график.Кстати ...

Участок

Картинка стоит десяти тысяч слов. Лучший способ интерпретировать ваши результаты и объяснять их людям - это показать их с помощью изображения, такого как двухмерный или трехмерный график.

PTC Mathcad Prime 5.0 представил Chart Component , который обеспечивает полный контроль над форматированием ваших 2D-графиков, чтобы они выглядели именно так, как вы хотите, подходящие для размещения в отчетах и ​​статьях.

Вкладка Plots позволяет создавать полярные, контурные и трехмерные графики в дополнение к двухмерным графикам X-Y, таким как компонент диаграммы.

Образец рабочего листа

Вот таблица, показывающая эти инструменты:

С этой информацией вы готовы войти в PTC Mathcad для выполнения математических и инженерных расчетов. Можете ли вы попробовать воссоздать мой рабочий лист? Удачи и приятного времяпровождения!


Об авторе

Дэйв Мартин - бывший инструктор и консультант Creo, Windchill и Mathcad. После ухода из PTC он был специалистом по Creo в Amazon; и инженер-механик, администратор Creo и администратор Windchill для Amazon Prime Air. Он получил степень в области машиностроения в Массачусетском технологическом институте и в настоящее время работает инженером по авионике в Blue Origin.

Мартин является автором книг «Планирование дизайна в Creo Parametric» и «Дизайн сверху вниз в Creo Parametric», которые доступны на сайте www.amazon.com. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Введение в Mathcad - онлайн-курс для инженеров


Введение в Mathcad

Описание курса

Mathcad - мощный вычислительный инструмент для инженеров и ученых.На этом веб-семинаре вы познакомитесь с историей разработки и основными функциями Mathcad. В частности, вы узнаете, как вводить текст, строить математические выражения, создавать графики, создавать интерактивные модели и использовать данные. Вы также увидите полный пример, созданный в среде Mathcad.

Этот курс включает в себя викторину с несколькими вариантами ответов в конце.

Цель обучения

В заключении из этого курса студент:

  • Признать ценность MathCAD для профессиональных инженеров;
  • Be знаком с интерфейсом, графикой, текстом и вычислительными возможностями MathCAD; и
  • Be способен выполнять

    инженерных расчетов с помощью MathCAD.

Курс Введение

MathCAD, впервые представленный в 1986 г., представляет собой ценный инструмент для технических вычислений. инструмент для инженеров и архитекторов. Вы можете думать о MathCAD как о комбинации

  • мощный технический вычислительная среда, основанная на вещественной математической нотации, и
  • а гибкий, полнофункциональный технический текстовый редактор.

MathCAD предоставляет широкие возможности для решения проблем среда, которая предоставляет вам широкий спектр инструментов для анализа и визуализации. В отличие от других технических программ, MathCAD выполняет математические вычисления так же, как и вы. Что потому что он выглядит и работает как блокнот и карандаш. На экране MathCAD интерфейс представляет собой пустой рабочий лист, на котором вы можете вводить уравнения, графические данные или функций, а также добавлять текстовые аннотации в любом месте рабочего листа. Некоторые важные вычислительные возможности MathCAD для инженерных приложений находятся:

  • Встроенный единицы измерения и проверки размеров.
  • Встроенный решатель одновременных уравнений и неравенств.
  • Суммы, продукты и итерация.
  • Тригонометрические, гиперболические, экспоненциальные функции и функции Бесселя.
  • Быстрое преобразование Фурье, как одномерное, так и двумерное.
  • Пользовательские функции.
  • Векторы и матрицы, включая операцию умножения матриц, матрица обратное, транспонирование, определитель, скалярное произведение и кросс-произведение.
Математические выражения в MathCAD выглядят так, как в учебнике или справочник.Единственное отличие состоит в том, что уравнения и графики MathCAD живы, что означает, что MathCAD пересчитывает математику и перерисовывает графики каждые когда вы изменяете какие-либо данные, переменную или уравнение на листе. Эта функция в MathCAD называется «Интерфейс живого документа».

В дополнение к интерфейсу интерактивных документов, еще одна важная функция, которая устанавливает MathCAD, помимо других технических вычислительных инструментов, имеет встроенную поддержку единицы измерения. MathCAD может автоматически преобразовывать единицы измерения на листе.

Таким образом, техническая документация, подготовленная с помощью MathCAD, может быть легко понятна. и проверено другими. Кроме того, использование MathCAD в вашей работе может облегчить избавьтесь от утомительных и повторяющихся расчетов конструкции, исключите арифметические ошибки, и произвести качественные проектные расчеты.

Содержание курса

Чтобы изучить основные функции MathCAD, вам потребуется копия MathCAD 15 или более ранних версий, выпущенных до 2010 года. Если у вас ее нет, вы можете приобрести копию в Интернете.После установки программы вам необходимо изучить следующие документы:

MathCAD - Википедия (HTML)
Встроенное руководство по MathCAD (файл PDF, 329 КБ, 41 страница - это руководство основано на MathCAD 2000).

Посмотрев следующие видео, вы узнаете основные и дополнительные особенности MathCAD и приложения в реальном мире инженерии анализ.

1. Введение в MathCAD (видео 11:07)
2. Введение в MathCAD (видео 6:23)
3.MathCAD Symbolics (12:17 видео)
4. MathCAD Поиск центроидов (11:47 видео)
5. MathCAD 2D-графики (10:38 видео)
6. MathCAD 3D-графики (5:52 видео)
7. MathCAD Solve Blocks (Видео 9:49)
8. Диаграмма момента сдвига нагрузки с помощью Mathcad (видео 11:07)
9. Максимизация и минимизация с помощью Mathcad (видео 9:34)
10. Развлечения с Mathcad: подходящий инструмент для решения инженерных проблем ( 1:44:29 видео)

В частности, нужно научиться:

  1. введите текст
  2. построить математические выражения
  3. определить переменные
  4. определить функции
  5. определить переменные диапазона
  6. создавать графики
  7. указать единицы

MathCAD Веб-библиотека содержит множество примеров приложений MathCAD в различных дисциплины.В этом уроке вам необходимо скачать и изучить следующие два Файлы приложения MathCAD, так как вам будет предложено решить несколько простых задач с лучом. при прохождении викторины.

  1. Упругий изгиб балок прямоугольного сечения (bending.mcd -скачать бесплатно, MathCAD 2000i, 24 кб)
  2. Диаграммы сдвига и моментов для любых балок с простой опорой / выступом (ssbeam.mcd-free скачать, MathCAD 7 Prof., 508 кб) К. Хаук

Гибкая среда расчетов и документации MathCAD развивается как единое целое самых популярных платформ для отраслевых решений, в том числе Электронные книги MathCAD, пакеты расширений MathCAD, динамически связанные библиотеки (DLL, т.е., пользовательские библиотеки C ++) и совместимость с другими приложениями. например, программное обеспечение для работы с электронными таблицами.

Потому что этот курс Предлагаемый как «живой» курс, вы должны посетить веб-семинар в назначенное время и дату. Пожалуйста, проверьте расписание веб-семинаров под описанием курса на нашем веб-сайте, чтобы узнать дату встречи, запланированную на данный момент. и время. Мы отправим вам приглашение на веб-семинар по электронной почте примерно за 24 часа до веб-семинара. (требуется подтверждение получения приглашения).Сертификат об окончании не будет выдан, если вы не примете участие вебинар и пройдите викторину. Спасибо за ваше сотрудничество.

Краткое содержание курса

Этот курс охватывает некоторые из основных функций MathCAD, который включает функции интерфейса, графические функции, вычислительные функции, а также функции текста и документов. Через этот онлайн-курс студент должен уметь использовать MathCAD для решения некоторых рутинных задач проектирования в его / ее дизайн-практика.Для более сложных тем о приложениях MathCAD вы можете посетить PTC Веб-сайт.

Ссылки по теме

Для дополнительную техническую информацию по этой теме, пожалуйста, посетите следующие веб-сайты или веб-страницы:

Руководство пользователя MathCAD 2000

Тест

Прежде чем вы посетите веб-семинар, тебе надо распечатайте вопросы викторины из своего браузера для изучения во время вебинара. В конце вебинара вам необходимо пройти тест и отправить свои ответы, чтобы получить баллы PDH .



ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Материалы, содержащиеся в онлайн-курсе, не предназначены для демонстрации или гарантия со стороны PDHonline. org или любого другого лица / организации, названной здесь. Материалы предназначены только для общего ознакомления. Они не заменяют за грамотную профессиональную консультацию. Применение этой информации к конкретному Проект должен быть рассмотрен зарегистрированным профессиональным инженером. Кто-нибудь делает использование информации, изложенной в настоящем документе, делает это на свой страх и риск и предполагает любую вытекающую из этого ответственность.

MATHCAD Tutorial - Chemistry LibreTexts

PTC MATHCAD Prime 3.1

CHEM 231 ВЕСНА 2017

Обзор:

MATHCAD - очень мощная программа, которая при правильном использовании может помочь в решении сложных и / или громоздких математических выражений. В этой лабораторной работе мы продемонстрируем полезность MATHCAD для знакомых расчетов с использованием pH и растворимости.

Начало работы:

MATHCAD доступен на компьютерах сети университетского городка.

Чтобы открыть MATHCAD с сетевого ПК , нажмите кнопку start (внизу слева), нажмите «Все программы» и выберите « PTC Mathcad Prime 3.1 » под «PTC Mathcad»

После того, как вы открыли программу, появится ряд раскрывающихся меню и, возможно, несколько панелей инструментов с пиктограммами, и будет открыт пустой (белый) документ. Осмотрите программное обеспечение - проверьте параметры в раскрывающихся меню; например, параметры « Math» и «Plots» могут вызвать несколько полезных функций, которые будут использоваться в этом лабораторном упражнении.Пустое белое пространство - это ваше рабочее пространство. Mathcad будет считать, что вы набираете математические выражения, если вы не укажете иное. Например, вы можете ввести текст, выбрав текстовое поле в опции «Математика». Затем вы можете отформатировать текст, используя опцию « Text Formatting ».

Вы можете использовать переменные в любых вычислениях, если вы «определили» их с помощью двоеточия (отображается как: =, НЕ просто =) перед их использованием в вычислениях. При первом вводе переменной Mathcad предполагает, что вы даете ей определение.

Причудливые особенности Mathcad:

  1. Никогда не вводите пробелы в математических выражениях. Причина: Пробел (а также клавиши со стрелками) используются в Mathcad как механизм выбора / прокрутки.
  2. Для определений используйте двоеточие (нажмите Shift-двоеточие на клавиатуре или перейдите к «Операторы» в разделе « Math », чтобы выбрать знак определения из « Определения и оценки »), НЕ знак равенства. . Знак равенства означает «эй, программа, рассчитай это для меня», а двоеточие означает «эй, программа, я говорю вам значение (я) этой переменной.«Mathcad делает это автоматически в первый раз.
  3. Переменные должны быть определены до их использования в вычислениях. Пока определение находится выше или слева от расчета, все будет в порядке.
  4. Если переменная должна быть определена с диапазоном чисел, используйте две точки между двумя числами (например, если диапазон от 1 до 7, введите 1. .7). Вы также можете использовать функцию 1..n в « Vector and Matrix » под « Operators » в опции «Math» для выполнения той же операции.(или shift-6) для экспонент. (примечание "*" не появляется, когда вы вводите shift-8, вместо этого появляется точка).
  5. Чтобы выделить весь объект (текст или уравнение), который вы уже набрали, щелкните и удерживайте при перетаскивании через объект.
  6. Чтобы отредактировать определенную часть объекта (текст или уравнение), щелкните место, которое вы хотите отредактировать.
  7. Чтобы удалить определенную часть в Mathcad, сначала выберите (выделив) область, которую вы хотите удалить, и нажмите delete на клавиатуре или щелкните правой кнопкой мыши и выберите « delete» .
  8. Используйте стрелки влево / вправо для «прокрутки» уравнения при его редактировании.
  9. Когда вы используете ряд чисел с функцией 1 . .. n, Mathcad будет считать по единицам. Если ваш размер шага не равен 1, вы должны использовать функцию 1,3..n (рассматривайте эту функцию как x, y..z, где x - начальное число, y - второе число, которое равно размеру шага yx и z - конечное число)
  10. При выполнении вычислений с несколькими членами (например, вычислений), которые включают дроби, используйте круглые скобки для перехода от одного члена к другому.
  11. Остерегайтесь ненужных скобок - если Mathcad вставляет их, особенно с экспонентами, это, вероятно, означает, что Mathcad думает, что вы имеете в виду что-то другое - удалите их!

Практика:

  1. Пусть Mathcad сложит 20 и 22, а затем разделит полученную сумму на 7 за один прием. Ответ должен быть 6.
  2. Теперь, определяет a = 20, b = 22, прибавляет a + b и делит сумму на 7.
  3. Теперь определите ответ вычисления в 2 как f (a), затем введите a = и рядом с ним введите f (a) =, и вы должны увидеть 20 (значение a) и 6 (значение f (a)) отображается под вашим вводом.
  4. Теперь вернитесь к определению a и определите a как диапазон чисел от 1 до 40 (используйте две точки между 1 и 40) или с помощью палитры Vector и Matrix (см. « Operators »в опции « Math ») и с использованием 1 ... n . Когда вы успешно это сделаете, вы увидите, что под вами появился длинный список чисел: a = и ваши f (a) = столбцы. Довольно ловко, а?
  5. В разделе «Графики» перейдите к «Вставить график» и выберите « X-Y plot », чтобы построить график f (a) как функции a.Затем щелкните маленькие прямоугольники, которые появляются на осях x и y, и введите a на оси x, f (a) на оси y. Должен появиться график ваших данных. Теперь вы можете изменить значения a или b и сразу увидеть, как изменится график. Поиграйте с этим немного. (примечание: если у вас есть более одной функции для осей x и / или y, то после ввода функции в поле оси x или y нажмите «Добавить трассировку» в раскрывающемся меню «Графики», чтобы ввести второе поле для ввода другая функция. )

Теперь вы понимаете основы использования MathCad.

Примечание:

MathCad - хороший способ выполнить ваши примерные вычисления для этого курса ...

Откройте файл HAlab.MCD в папке CHEM 231-Harris-MathCad в общедоступной области химии. Подскажите какие-нибудь идеи?

Упражнение: Рассчитайте pH слабого кислотного раствора:

  1. Определите Ka, Kw и F (формальность вашей кислоты в растворе)
  2. Рассчитайте pH с помощью уравнений «быстрого», «четырехъядерного» и «без допущений».+] - K_WK_A = 0 \ nonumber
    \ end {align} \ nonumber \]

    Мы будем использовать «корневую» функцию для решения как квадратных, так и кубических уравнений, как показано ниже:

    1. Определите «допуск», набрав

      ТОЛ: = 10 -22

      (это позволяет MathCad знать, что все, что меньше 10 -22 , можно интерпретировать как ноль).

    1. Определите функцию, набрав что-то вроде:

      f (x, i): = x 2 + Ka (i) . х - Ка (i) . Ф

      (где x - [H +], а Ka (i) - несколько значений Ka).

    1. Определите и решите функцию, набрав что-нибудь вроде

      Hq (i): = корень (f (x, i), x, 0,1)

      (где f (x, i) - функция, x - «ответ», а 0 и 1 - минимальное и максимальное значения для ответа).

      Примечание о минимальных и максимальных значениях: Квадратичное уравнение имеет два решения (или «корня»), которые решают математические вычисления, а кубическое уравнение имеет 3 корня.В большинстве случаев только один из корней дает рациональное число, имеющее положительное значение. Возможные ответы для [H + ]: от 0 до 1.

    Мы наложим ответы всех трех расчетов, чтобы выяснить, где предположения верны, а где нет. [Примечание: вы можете получить иррациональные числа или «не сходится» для некоторых ответов… попробуйте снизить Ка и / или Формальность кислоты, или измените TOL, если это произойдет с вами.]

    Вопрос: Какие предположения приводят к переходу от кубической к квадратичной форме и от квадратичной формы к «быстрой»?

    В целом, для слабой кислоты в этой лабораторной работе вы создадите два разных файла Mathcad, как показано ниже:

    1. Варьируется Ка от 10 -14 до 0.1 (подсказка: используйте i: = 1 ... 14, затем K a (i): = 10 -i ).

      Постройте три ответа (быстрый, четырехкратный и без выпадения) как функцию pKa.

    1. Варьируйте формальность от 0,1 F до 10 -14 F, сохраняя K постоянным при некотором значении.

      Постройте три ответа (быстрый, четырехкратный и нулевой) как функцию журнала (F).

    Вопрос: Где исходят из предположений? Вам может потребоваться изменить постоянный параметр в каждом случае и посмотреть результат, чтобы ответить на этот вопрос.

    Посмотрите:

    В разделе Chemistry Public есть несколько файлов MCD в папке CHEM 231-Harris-MathCad - взгляните на них!

    Индивидуальное назначение:

    Выберите труднорастворимую соль, растворимость которой зависит от pH, и постройте график, показывающий растворимость соли как функцию от pH.

    Подсказка: вам нужно будет определить Ksp и Ka (s)

    Сдача:

    Распечатки ваших расчетов и графиков монопротовой кислоты.

    Распечатки расчетов и графиков растворимости.

    Обязательно указывайте свое имя на всех распечатках !!

    Авторы и авторство

    Пошаговые руководства по Mathcad для начинающих

    В этой статье я научу Mathcad Step by Step Tutorials для начинающих. Заранее тема будет рассмотрена в другой статье. Эта статья состоит из двух частей. Первая часть посвящена ознакомлению с программным обеспечением, а вторая часть - вычислениям Mathcad.

    Пошаговые руководства по Mathcad для начинающих, часть 1.

    Ознакомление с программным обеспечением

    Откройте программу Mathcad. Пустая страница будет отображаться, как на Рисунке 1.

    Рисунок 1

    Познакомимся с меню.

    Рисунок 2
    Меню "Файл"

    Рисунок 3

    Новый - Создать новый или пустой рабочий лист

    Открыть - открыть существующий или сохраненный файл

    Сохранить, Сохранить как, Сохранить как веб-страницу - параметры сохранения

    Параметры страницы - вы можете изменить размер рабочего листа здесь и так далее.См. Рисунок 4.

    Рисунок 4

    Распечатать - распечатать рабочий лист

    Предварительный просмотр перед печатью - предварительный просмотр рабочего листа перед печатью. В MathCAD 14 эта функция работает некорректно. Каждый раз, когда вы просматриваете страницу, это приводит к ошибке (вы все равно можете попробовать).

    Отправить - отправить рабочий лист через Outlook

    Свойства - просто файловое свойство.Вы не можете это изменить.

    Меню редактирования

    Рисунок 5

    Отменить, повторить - Не требует пояснений. Сокращения, CTRL + Z и CTRL + Y

    Вырезать, скопировать, вставить - Не требует пояснений. Короткие сокращения; CTRL + X, CTRL + C, CTRL + V

    Специальная вставка - вставка определенного элемента с определенным форматом файла. См. Рисунок 6.

    Рисунок 6

    Удалить - удалить слово, уравнение, изображение и т. Д.Чтобы удалить, выделите тему для удаления и нажмите удалить. Вы можете использовать CTRL + D.

    Выбрать все - выделение всех записей на листе, сокращение; CTRL + A

    Найти - использовать для поиска определенной переменной. Короткая стрижка; CTRL + F

    Заменить - некоторая переменная. На рисунке 7 введите заменяемую переменную в поле «Найти что», а затем введите новую переменную для замены в поле «Заменить на». Когда вы вводите переменную, которую хотите заменить, и затем нажимаете «Найти далее», она выделяет одно за другим имя переменной, которое она находит на рабочем листе.Если вы хотите заменить только одну или конкретную переменную, просто нажмите «Заменить», как только нужная переменная будет выделена. С другой стороны, если вы нажмете «Заменить все», то все найденные им имена переменных будут заменены на введенные.

    Рисунок 7

    Перейти на страницу - С его помощью вы можете перейти к любому номеру страницы, на которую хотите перейти.

    Рисунок 8
    Меню просмотра

    Рисунок 9

    Панели инструментов - Здесь вы можете скрыть или показать панели инструментов, установив или сняв отметку с символа boz слева.

    Рисунок 10

    Линейка - когда это включено (отмечено), линейка появится в верхней части рабочего листа

    Строка состояния - Строка состояния появится в нижнем колонтитуле рабочего листа

    Окно трассировки - это расширенный инструмент, позволяющий выполнять отладку

    Верхний и нижний колонтитулы - вы можете настроить верхний и нижний колонтитулы

    Вставить меню

    Рисунок 11

    В любом случае мы будем обсуждать только основные элементы в меню вставки, как только вы всегда будете использовать MathCAD, вы со всем этим ознакомитесь.

    График - вы можете вставить графики по вашему выбору

    Матрица - можно вставить матрицу

    Функция - вы можете вставлять функции тригонометрии, комплексных чисел, гиперболических чисел и т. Д.

    Картинка - можете добавить картинку

    Область - это меню помогает скрыть и показать определенную область на листе

    Разрыв страницы - Отметьте конец каждой страницы.Это особенно важно при печати рабочего листа.

    Текстовая область - область, в которую можно вставить обычный текст

    Компонент - это расширенный инструмент, в котором вы можете использовать данные из Excel, MATLAB, ODBC и т. Д.

    Рисунок 12

    Data - также и дополнительный инструмент, как и компонент, вы можете использовать данные MATLAB, базу данных, Excel и т. Д.

    Control - также дополнительный инструмент, вы можете вставлять кнопки, переключатели, текстовое поле и т. Д.

    Object - это тоже продвинутый инструмент, он позволяет использовать данные, созданные вне MathCAD

    Ссылка - просто путь ссылки на ваш рабочий лист, если вы хотите поместить любое

    Меню форматирования

    Это больше об украшении вашего рабочего листа. Вы можете изменить цвет, настройки ваших графиков, стили и т. Д.

    Рисунок 13
    Меню инструментов
    Рисунок 14

    Здесь вы можете проверить орфографию, если хотите, защитить свой лист или сравнить листы. Вы также можете позаимствовать или вернуть лицензию здесь. Под кнопкой расчета важно установить флажок «Автоматический расчет», чтобы автоматически вычислить ваш рабочий лист. В разделе «Параметры рабочего листа» вы можете указать систему единиц, которую хотите использовать, вы можете изменить отображение, размеры, расчет и т. Д.Вы не можете их изменять.

    Меню символики

    Рисунок 15

    В разделе «Символика» вы можете упростить уравнения автоматически, вместо того, чтобы делать это обычным способом (метод длинной руки). У нас будет пример этого позже (ниже).

    Окно меню

    Если у вас открыто много рабочих листов, все они будут отображаться в этом меню. Вы можете в любое время выбрать, какой лист активировать.

    Меню справки

    Документация к ПО.

    Пошаговые руководства по Mathcad для начинающих, часть 1. Простые вычисления

    Шаг 1: Щелкните «Файл», затем «Новый» и выберите «Обычный» в окне ниже. Вы также можете выбрать пустой лист, если хотите.

    Рисунок 16

    После выполнения шага 1 отобразится новый чистый лист.

    Шаг 2: Определение значений переменных

    MathCAD всегда выполняет вычисления на основе данных над конкретным выражением уравнения. Например, если вы определяете выражение Area = L * W, значения L и W должны быть объявлены над уравнением, иначе приведет к ошибке.

    На пустом листе введите:

    Длина = 10 метров и ширина = 10 метров. Просто щелкните символ равенства на клавиатуре, чтобы поставить знак равенства в уравнение.

    Чтобы выбрать счетчик, вы можете выбрать «Вставить» à «Единица», после чего появится всплывающее окно. В разделе "Размер" выберите "Длина", а затем выберите метры в разделе "Единицы измерения".

    Рисунок 17

    Другой способ установки блока - использование значка в виде чашки в секции панели инструментов, как показано на Рисунке 18.В любом методе вы должны принять во внимание, что после ввода числа 10 не ставьте пробел, потому что пробел сообщит MathCAD, что вы хотите ввести простой текст, а не переменную.

    Рисунок 18

    После определения переменных теперь вы можете сформулировать уравнение площади, равное длине * ширине в этом руководстве. Итак, вы должны получить результат ниже.

    Рисунок 19
    Шаг 3. Настройка шрифта и размещение текста на листе

    Чтобы изменить шрифт переменной, щелкните любую переменную и затем начните настройку с помощью меню, выделенного на рисунке 20.Вы можете сделать тот же процесс, если хотите изменить константы. Примечание. Переменные - это константы, которые обрабатываются. Длина - это переменная, а 10м - постоянная.

    Рисунок 20

    Чтобы ввести текст на лист, введите нужный текст в том месте, где он должен отображаться, а затем нажмите клавишу пробела на клавиатуре. Любой пробел заставит движок MathCAD отключить вычисления.

    Шаг 4. Изучение символических инструментов

    На шаге 2 мы изучили основные вычисления в MathCAD.Здесь мы будем использовать символические инструменты. Вы можете создать новый рабочий лист. В символьных вычислениях нет необходимости присваивать значение каждой переменной, это может решить неизвестные переменные.

    Введите приведенное ниже уравнение в свой рабочий лист.

    AA + BB-2 = 0

    AA и BB являются переменными. Здесь знак равенства не совпадает со знаком равенства, который мы использовали на шаге 2. Знак равенства здесь представляет собой логическое равенство, которое вы можете получить из панели инструментов в заголовке, как показано на рисунке 21.

    Рисунок 21

    Другой подход - нажать кнопку управления на клавиатуре, а затем нажать кнопку равенства.

    После того, как вы уже составили уравнение, мы решим значение AA. Для этого поместите курсор мыши справа от нуля, как показано на рисунке 22.

    Рисунок 22

    Затем щелкните значок в красном прямоугольнике на Рисунке 23.

    Рисунок 23

    Появится символическая панель инструментов, как показано на рисунке 24.Затем нажмите решить, затем кому и введите AA, затем щелкните левой кнопкой мыши. Значение AA будет указано стрелкой, как показано на рисунке 25.

    Рисунок 24
    Рисунок 25

    На этом мы остановимся и будем следить за продвинутыми темами.

    Связанные

    Обучение Mathcad - Alfasoft

    График обучения ›

    Цель курсов

    Эти курсы покажут вам, как наилучшим образом и в полной мере использовать уникальный интерфейс документов Mathcad и мощные функции решения проблем.Курсы очень интерактивны; вопросы и отзывы приветствуются на протяжении всего курса. Наша цель - вовлечь всех участников в процесс обучения.

    Курсы посвящены практическому применению Mathcad. Они идеально подходят всем, кому нужно использовать математику как инструмент для решения задач; сюда входят инженеры, ученые, учителя и другие технические специалисты.

    День первый - Введение в базовые методы работы с Mathcad

    Кто должен присутствовать?

    Любой, кто использует программное обеспечение Mathcad впервые или имеет только базовые знания в результате периодического использования.

    В течение дня вы узнаете:

    • Начало работы
    • Документирование и форматирование
    • Переменные и функции
    • Переменные диапазона
    • Векторы и матрицы
    • График в двух измерениях

    День второй - Введение в расширенные методы работы с Mathcad

    Кто должен присутствовать?

    Идеально подходит для тех, кто уже хорошо знаком с Mathcad, но хотел бы узнать о дополнительных функциях программного обеспечения.

    В течение дня вы узнаете:

    • Трехмерный график
    • Символическая математика
    • Оптимизация
    • Дифференциальные уравнения
    • Программирование
    • Обмен данными
    • Анализ данных

    Последующее обучение

    Вы также получите полные заметки по курсу и годовую подписку на электронное обучение PTC по курсу.

    Расположение

    Ближе к дому

    Если вы организация с несколькими пользователями, мы можем приехать к вам в офис.Или, если у вас нет тренировочной базы на месте, мы могли бы провести тренировку в ближайшем к вам месте. Стиль и содержание обучения также зависит от вас. Чтобы познакомить большую группу новых пользователей с Mathcad, вы можете рассмотреть возможность быстрого начала работы в стиле семинара, в то время как наше практическое обучение идеально подходит для рабочих групп и пользователей, которым требуется более полное понимание для повседневного использования. И помните: наши тренировки могут быть адаптированы к вашим потребностям - просто спросите!

    Онлайн

    Нужны короткие индивидуальные занятия в режиме реального времени, посвященные конкретным аспектам использования Mathcad и проводимые в знакомой обстановке вашего офиса или дома? Выберите один из наших стандартных модулей или закажите индивидуальный сеанс, который может включать использование ваших собственных данных или работу с конкретными областями Mathcad.

    Пожалуйста, позвоните по телефону +44 (0) 203 695 7810 для получения более подробной информации или по электронной почте [email protected]

    Скидки доступны для раннего бронирования и нескольких делегатов.

    Book It

    График обучения ›

    Mathcad - MAE3

    ПРИМЕЧАНИЕ. MathCAD больше не требуется для отчетов MAE 3, но предоставляется в качестве ресурса для вашей информации (FYI).

    Преимущества Mathcad для анализа:

    • Представляет уравнения и числовые значения в удобном для чтения формате
    • Графика и текст могут быть включены по всему документу
    • В отличие от электронных таблиц, все уравнения просматриваются и распечатываются
    • В отличие от программирования языков, числовые результаты показаны рядом с уравнениями.
    • Файлы могут занимать немного больше времени для записи, чем файлы электронной таблицы или Matlab, но отлично подходят для документации, которая важна для проектных работ.

    Краткое руководство по Mathcad

    Определить a Math Region

    Это тип области по умолчанию, который создается, если вы щелкнете в любом месте и начнете вводить текст в месте, указанном курсором (символ «+»).


    Определите текстовую область
    • Чтобы вставить метку, выберите «Текстовое поле» в меню «Математика» (сочетание клавиш: Ctrl + T)
    • Чтобы вставить текстовый блок, который растягивает ширину страницы и перемещает все остальное вниз выберите «Текстовый блок» (сочетание клавиш: Ctrl + Shift + T)

    Порядок вычислений (* Важно *)

    MathCAD рассчитывает на основе местоположения региона.


    • Порядок слева направо, сверху вниз
    • Ошибки отображаются красным цветом
    • Переменные должны быть определены над местом их использования
    • Области можно перетаскивать по листу

    Значение различных знаков равенства (Все находятся в разделе «Операторы»)
    Оператор определения: Определите значение переменной численно, используя двоеточие, за которым следует знак равенства ": ="

    Оператор вычисления: Используйте обычный знак равенства "=" для вычисления числового значения. результат


    Boolean Equal To Operator: Введите "ctrl +", чтобы вставить знак сравнения, чтобы создать уравнение


    Клавиши ввода оператора

    + сложение

    - вычесть

    * умножить

    / разделить

    в степени

    Все, что вам может понадобиться, находится под панелью математических инструментов (например,, квадратный корень и т. д.)

    Символы

    Используйте кнопку «Операторы и символы> Символы», чтобы вставить общие математические символы, такие как ρ .

    Форматирование

    По мере ввода Mathcad автоматически форматирует уравнения в удобной для чтения манере. Например:



    Единицы
    • Установите единицы измерения по умолчанию, выбрав раскрывающийся список «Система единиц» в Math => Единицы
    • Можно ввести сразу после имени переменной
    • Можно выбрать из списка, нажав на кнопка «Единицы»
    • Mathcad автоматически проверит правильность единиц и выполнит преобразование.
    • НЕ НАЗЫВАЙТЕ ВАШИ ПЕРЕМЕННЫЕ ОБЩИМИ ИМЕНАМИ ЕДИНИЦ (можно присвоить переменной кг или м , используя функцию «Метки», но это может привести к путанице)

    Алгебраическое решение для неизвестных
    • Mathcad может использоваться для символьного или численного решения уравнения
    • Напишите уравнение с неизвестными, используя «логический оператор равенства»
    • Вставьте символьное вычисление оператор, выбрав «Символика> Символьная оценка» или набрав «ctrl.
    • Введите ключевое слово «решить», за которым следует переменная, которую необходимо решить для
    • Подробности доступны в справке
    Вставка изображений
    Изображения можно вставить с помощью вырезания и вставки или щелкнув значок " image "кнопка

    Нижние индексы

    Нижние индексы часто используются при определении переменных. Их можно добавить с помощью кнопки" нижний индекс "(ярлык:" Ctrl - ")

    Вставка уравнений Mathcad в Microsoft Word.

    Mathcad Prime 3.0 теперь может легко копировать и вставлять уравнения в Microsoft Word, если одновременно выбрана только одна строка. Чтобы скопировать и вставить уравнение, важно, чтобы была выделена область, а не просто текст. Для этого щелкните и перетащите начальную точку за пределы уравнения, чтобы выделить его. Синяя рамка закрасится вокруг выбранного уравнения, а затем нажмите Ctrl + C, чтобы скопировать его. Нажмите Ctrl + V, чтобы вставить его в Word, где он появится как изображение.


    Дополнительные учебные пособия

    Mathcad - это мощный инструмент, который можно использовать для решения систем линейных уравнений, дифференциальных уравнений и даже для написания программ.Доступ к подробным руководствам можно получить на вкладке «Ресурсы».

    Mathcad - MAE3

    ПРИМЕЧАНИЕ. MathCAD больше не требуется для отчетов MAE 3, но предоставляется в качестве ресурса для вашей информации (FYI).

    Преимущества Mathcad для анализа:

    • Представляет уравнения и числовые значения в удобном для чтения формате
    • Графика и текст могут быть включены по всему документу
    • В отличие от электронных таблиц, все уравнения просматриваются и распечатываются
    • В отличие от программирования языков, числовые результаты показаны рядом с уравнениями.
    • Файлы могут занимать немного больше времени для записи, чем файлы электронной таблицы или Matlab, но отлично подходят для документации, которая важна для проектных работ.

    Краткое руководство по Mathcad

    Определить a Math Region

    Это тип области по умолчанию, который создается, если вы щелкнете в любом месте и начнете вводить текст в месте, указанном курсором (символ «+»).


    Определите текстовую область
    • Чтобы вставить метку, выберите «Текстовое поле» в меню «Математика» (сочетание клавиш: Ctrl + T)
    • Чтобы вставить текстовый блок, который растягивает ширину страницы и перемещает все остальное вниз выберите «Текстовый блок» (сочетание клавиш: Ctrl + Shift + T)

    Порядок вычислений (* Важно *)

    MathCAD рассчитывает на основе местоположения региона.


    • Порядок слева направо, сверху вниз
    • Ошибки отображаются красным цветом
    • Переменные должны быть определены над местом их использования
    • Области можно перетаскивать по листу

    Значение различных знаков равенства (Все находятся в разделе «Операторы»)
    Оператор определения: Определите значение переменной численно, используя двоеточие, за которым следует знак равенства ": ="

    Оператор вычисления: Используйте обычный знак равенства "=" для вычисления числового значения. результат


    Boolean Equal To Operator: Введите "ctrl +", чтобы вставить знак сравнения, чтобы создать уравнение


    Клавиши ввода оператора

    + сложение

    - вычесть

    * умножить

    / разделить

    в степени

    Все, что вам может понадобиться, находится под панелью математических инструментов (например,, квадратный корень и т. д.)

    Символы

    Используйте кнопку «Операторы и символы> Символы», чтобы вставить общие математические символы, такие как ρ .

    Форматирование

    По мере ввода Mathcad автоматически форматирует уравнения в удобной для чтения манере. Например:



    Единицы
    • Установите единицы измерения по умолчанию, выбрав раскрывающийся список «Система единиц» в Math => Единицы
    • Можно ввести сразу после имени переменной
    • Можно выбрать из списка, нажав на кнопка «Единицы»
    • Mathcad автоматически проверит правильность единиц и выполнит преобразование.
    • НЕ НАЗЫВАЙТЕ ВАШИ ПЕРЕМЕННЫЕ ОБЩИМИ ИМЕНАМИ ЕДИНИЦ (можно присвоить переменной кг или м , используя функцию «Метки», но это может привести к путанице)

    Алгебраическое решение для неизвестных
    • Mathcad может использоваться для символьного или численного решения уравнения
    • Напишите уравнение с неизвестными, используя «логический оператор равенства»
    • Вставьте символьное вычисление оператор, выбрав «Символика> Символьная оценка» или набрав «ctrl.
    • Введите ключевое слово «решить», за которым следует переменная, которую необходимо решить для
    • Подробности доступны в справке
    Вставка изображений
    Изображения можно вставить с помощью вырезания и вставки или щелкнув значок " image "кнопка

    Нижние индексы

    Нижние индексы часто используются при определении переменных. Их можно добавить с помощью кнопки" нижний индекс "(ярлык:" Ctrl - ")

    Вставка уравнений Mathcad в Microsoft Word.

    Mathcad Prime 3.0 теперь может легко копировать и вставлять уравнения в Microsoft Word, если одновременно выбрана только одна строка. Чтобы скопировать и вставить уравнение, важно, чтобы была выделена область, а не просто текст. Для этого щелкните и перетащите начальную точку за пределы уравнения, чтобы выделить его. Синяя рамка закрасится вокруг выбранного уравнения, а затем нажмите Ctrl + C, чтобы скопировать его. Нажмите Ctrl + V, чтобы вставить его в Word, где он появится как изображение.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *