2. Решение задач с помощью пакета MathCad
Рассмотрим несколько примеров решения типовых задач.
2.1. Табулирование функций и построение графиков в MathCad
Для создания графиков в системе MathCAD имеется программный графический процессор. Процессор позволяет строить самые разные графики, например в декартовой и полярной системах координат, трехмерные поверхности, графики уровней и т д .
Для построения графиков используются шаблоны. Их перечень содержит подменю Graph (Графика) в позиции Insert (Включение) главного меню. Большинство параметров графического процессора, необходимых для построения графиков, по умолчанию задается автоматически.
Первый шаг в построении графиков – создание таблицы значений функций для каждого значения аргумента в заданном диапазоне, изменяющегося с заданным шагом. Этот процесс называется табулирование функции.
2.1.1. Табулирование функций
Таблицу значений функции можно построить следующим образом.
Сначала необходимо задать интервал изменения аргумента:
x:=начальное значение,начальное значение+шаг..конечное значение
Двоеточие вводится символом «;». После чего задаётся функция от этого аргумента.
Для получения таблицы значений, нужно набрать (ниже или правее введённой функции) f(x) и знак «=», после чего нажать Enter. Результаты проделанных действий представлены на листинге 3.
Листинг 3 – Таблица значений функции
2.1.2. Построение графиков функций
2.1.2.1. Построение двумерных графиков
После получения таблицы значений для построения графика нужно воспользоваться графической палитрой для построения двумерного графика или выбрать в менюInsert/Graph/X-Y Plot. Обозначить оси, щелкнуть мышкой вне графика. График функции представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 – График функции
Двойной щелчок мышью на графике вызывает меню настроек, где можно изменять его характеристики: выбрать пункты Grid Lines (на графике появится сетка), отменить Auto Grid и задать число Numbers of Grid, выбрать пункт Crossed (появится ось х ) и т.
д.2.1.2.2. Построение трехмерных графиков
Для построения графика функции двух переменных необходимо задать двухмерный массив значений переменных. (Индексы вводятся при помощи левой квадратной скобки “[” или выбирается операция создания индекса из графической панели управления)
Необходимо выполнить следующие действия:
— Задать функцию двух переменных
— Задать диапазон изменения аргументов (т.е. переменных функции)
— Задать двумерный массив, присвоив переменной (имя переменой может быть любое) с 2-мя индексами (индексы – аргументы функции) значение функции.
— Выбрать 3-х мерный график в меню Graf
— В выделенном месте ввести имя массива (см. рис. 6).
Рис. 6. Трехмерный график функции
Для освоения технологии построения графиков проделайте указанные в методическом пособии действия и постройте графики для рассмотренных в примерах функций. Сравните полученный результат с приведенным в методических указаниях.
Задания к лабораторной работе №1 Задание 1. Табулирование функции и построение двумерных графиков
В соответствии с номером своего варианта задания выбрать функцию одной переменной из таблицы 1. Произвести табулирование указанной функции f(x) на отрезке x0…xn с указанным шагом dx. Используя результаты табулирования, построить двумерный график функции f(x).
Таблица 1. Варианты заданий
№ варианта | Функция | Интервал x0..xn | Шаг dx |
1 | 0,1 | ||
2 | 0,2 | ||
3 | 0…3 | 0,1 | |
4 | 0,1 | ||
1…10 | 0,3 | ||
6 | -10…10 | 1 | |
7 | -10…10 | 0,1 | |
8 | 0,1 | ||
9 | 0,1 | ||
10 | 0,1 |
Табулирование функций.
Построение шести функций в приложениях Microsoft Excel, Mathcad и FortranИнформатика и выч. техника \ Информатика
Страницы работы
10 страниц (Word-файл)
Посмотреть все страницы
Скачать файл
Содержание работы
Лабораторная работа №1
Табулирование функций
Цель работы: При табулировании и построении графиков функций получить начальные навыки программирования и работы на компьютере.
Задание: Получить таблицы значений и графики шести функций в приложениях Microsoft Excel, Mathcad и Fortran. Используя полученные таблицы и табличный процессор Microsoft Excel, построить графики функций. Варианты заданий приведены в таблице:
Исходные данные:
y=2- | ||
y=-3* |
Решение:
Построение функции в приложении MicrosoftExcel.
1. Рассмотрим функцию . Область определения этой функции — . Выберем отрезок (часть графика), на котором будем строить . Задаём начальное значение переменной x (xn=-0.5) и конечное значение x (xk=), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений x и y.x=(i-1)*h+xn и . Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
2.Рассмотрим функцию . Область определения этой функции — . Выберем отрезок (часть графика), на котором будем строить . Задаём начальное значение переменной x (xn=-1) и конечное значение x (xk=2), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Далее определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений x и y. x=(i-1)*h+xn и . Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
3. Рассмотрим функцию y=2-. Область определения этой функции — . Выберем отрезок (часть графика), на котором будем строить . Задаём начальное значение переменной x (xn=-6) и конечное значение x (xk=0), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Далее определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений x и y. x=(i-1)*h+xn и y=2-. Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
4. Рассмотрим функцию y=-3*. Область определения этой функции — . Выберем отрезок (часть графика), на котором будем строить . Задаём начальное значение переменной x (xn=-10) и конечное значение x (xk=10), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Далее определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений x и y. x=(i-1)*h+xn и y=-3*. Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
5. Рассмотрим функцию . Область определения этой функции — . Задаём начальное значение переменной t (tn=-10) и конечное значение t (tk=10), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Далее определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений x и y. t=tn+h*(i-1)и . Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
6. Рассмотрим функцию . Область определения этой функции — . Выберем отрезок (часть графика), на котором будем строить . Задаём начальное значение переменной (n=-10) и конечное значение (xk=10), а также количество точек, по которым будем строить графит n=41. Далее определяем шаг формулой h=. Строим таблицу значений ,,x и y. =n+h*(i-1) , , x=*cos() и y=*sin() . Затем по получившимся значениям строим диаграмму. График построен.
Построение функции в приложении Mathcad.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Построение функции в приложении Fortran.
Текст программы для первой функции:
Program lab1
real::xn,xk,h,y,x
integer::i,n
PI=3.1415926
xn=0;xk=2*PI;n=41
h=(xk-xn)/(n-1)
do i=1,n
x=xn+h*(i-1)
y=tan(2*x+1)
print *,x,char(9),y
enddo
end
Результаты работы программ для всех 6 функций приведем в таблице, ниже приведены графики, построенные в Excel.
Похожие материалы
Информация о работе
Скачать файл
Выбери свой ВУЗ
- АлтГТУ 419
- АлтГУ 113
- АмПГУ 296
- АГТУ 267
- БИТТУ 794
- БГТУ «Военмех» 1191
- БГМУ 172
- БГТУ 603
- БГУ 155
- БГУИР 391
- БелГУТ 4908
- БГЭУ 963
- БНТУ 1070
- БТЭУ ПК 689
- БрГУ 179
- ВНТУ 120
- ВГУЭС 426
- ВлГУ 645
- ВМедА 611
- ВолгГТУ 235
- ВНУ им. Даля 166
- ВЗФЭИ 245
- ВятГСХА 101
- ВятГГУ 139
- ВятГУ 559
- ГГДСК 171
- ГомГМК 501
- ГГМУ 1966
- ГГТУ им. Сухого 4467
- ГГУ им. Скорины 1590
- ГМА им. Макарова 299
- ДГПУ 159
- ДальГАУ 279
- ДВГГУ 134
- ДВГМУ 408
- ДВГТУ 936
- ДВГУПС 305
- ДВФУ 949
- ДонГТУ 498
- ДИТМ МНТУ 109
- ИвГМА 488
- ИГХТУ 131
- ИжГТУ 145
- КемГППК 171
- КемГУ 508
- КГМТУ 270
- КировАТ 147
- КГКСЭП 407
- КГТА им. Дегтярева 174
- КнАГТУ 2910
- КрасГАУ 345
- КрасГМУ 629
- КГПУ им. Астафьева 133
- КГТУ (СФУ) 567
- КГТЭИ (СФУ) 112
- КПК №2 177
- КубГТУ 138
- КубГУ 109
- КузГПА 182
- КузГТУ 789
- МГТУ им. Носова 369
- МГЭУ им. Сахарова 232
- МГЭК 249
- МГПУ 165
- МАИ 144
- МАДИ 151
- МГИУ 1179
- МГОУ 121
- МГСУ 331
- МГУ 273
- МГУКИ 101
- МГУПИ 225
- МГУПС (МИИТ) 637
- МГУТУ 122
- МТУСИ 179
- ХАИ 656
- ТПУ 455
- НИУ МЭИ 640
- НМСУ «Горный» 1701
- ХПИ 1534
- НТУУ «КПИ» 213
- НУК им. Макарова 543
- НВ 1001
- НГАВТ 362
- НГАУ 411
- НГАСУ 817
- НГМУ 665
- НГПУ 214
- НГТУ 4610
- НГУ 1993
- НГУЭУ 499
- НИИ 201
- ОмГТУ 302
- ОмГУПС 230
- СПбПК №4 115
- ПГУПС 2489
- ПГПУ им. Короленко 296
- ПНТУ им. Кондратюка 120
- РАНХиГС 190
- РОАТ МИИТ 608
- РТА 245
- РГГМУ 117
- РГПУ им. Герцена 123
- РГППУ 142
- РГСУ 162
- «МАТИ» — РГТУ 121
- РГУНиГ 260
- РЭУ им. Плеханова 123
- РГАТУ им. Соловьёва 219
- РязГМУ 125
- РГРТУ 666
- СамГТУ 131
- СПбГАСУ 315
- ИНЖЭКОН 328
- СПбГИПСР 136
- СПбГЛТУ им. Кирова 227
- СПбГМТУ 143
- СПбГПМУ 146
- СПбГПУ 1599
- СПбГТИ (ТУ) 293
- СПбГТУРП 236
- СПбГУ 578
- ГУАП 524
- СПбГУНиПТ 291
- СПбГУПТД 438
- СПбГУСЭ 226
- СПбГУТ 194
- СПГУТД 151
- СПбГУЭФ 145
- СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
- ПИМаш 247
- НИУ ИТМО 531
- СГТУ им. Гагарина 114
- СахГУ 278
- СЗТУ 484
- СибАГС 249
- СибГАУ 462
- СибГИУ 1654
- СибГТУ 946
- СГУПС 1473
- СибГУТИ 2083
- СибУПК 377
- СФУ 2424
- СНАУ 567
- СумГУ 768
- ТРТУ 149
- ТОГУ 551
- ТГЭУ 325
- ТГУ (Томск) 276
- ТГПУ 181
- ТулГУ 553
- УкрГАЖТ 234
- УлГТУ 536
- УИПКПРО 123
- УрГПУ 195
- УГТУ-УПИ 758
- УГНТУ 570
- УГТУ 134
- ХГАЭП 138
- ХГАФК 110
- ХНАГХ 407
- ХНУВД 512
- ХНУ им. Каразина 305
- ХНУРЭ 325
- ХНЭУ 495
- ЦПУ 157
- ЧитГУ 220
- ЮУрГУ 309
PTC Mathcad Prime 8 | Маткад
Что нового в PTC Mathcad Prime 8?
PTC Mathcad Prime — это отраслевой стандарт программного обеспечения для инженерной математики, позволяющий решать самые сложные задачи и обмениваться инженерными расчетами. А с PTC Mathcad Prime 8 инженерные расчеты стали еще лучше. В этом выпуске представлено ключевое приложение, символьный движок, числовой движок и улучшения удобства использования.
Обновления приложений
Существует несколько обновлений функций на уровне приложений, которые включают важные функции, запрошенные пользователями.
- Теперь вы можете устанавливать предупреждения, когда пользовательские или системные идентификаторы, такие как переменные, константы и функции, переопределяются на вашем листе. Это позволяет избежать неосознанного изменения определения критических параметров.
- Мы добавили оператор частной производной в меню «Операторы», который можно использовать для определения вычислений, включающих частные производные.
- Вы можете независимо включать верхний и нижний колонтитулы или границу представления страницы с помощью новой функции отображения рамки.
- А для повышения удобства использования элемента управления вводом в поле со списком, добавленного в последнем выпуске, в Prime 8 вы можете копировать несколько значений и вставлять их в режим редактирования поля со списком, что упрощает создание элемента управления вводом в поле со списком.
Усовершенствования символьных и числовых движков
В Mathcad Prime 8 реализовано множество усовершенствований, ориентированных на клиентов, а также новых функций, отсутствовавших в предыдущих версиях Mathcad. Помимо общих улучшений ключевых слов, были значительно улучшены и расширены использование и производительность для интегральных функций, таких как Фурье, Лаплас и Ztrans и их обратные. Были добавлены два новых модификатора, позволяющие манипулировать факторами нормализации и колебаний для использования с ключевым словом Фурье. Операторы исчисления, такие как пределы, интегралы и производные, были улучшены и охватывают расширенные варианты использования. И теперь улучшена автоматическая маркировка неопределенных переменных в символьных результатах.
Обновления юзабилити
- Теперь вы можете видеть на вкладке рабочего листа, когда рабочий лист не сохранен, и можете закрыть рабочий лист непосредственно из его вкладки.
- Вы можете перемещать рабочие листы, чтобы изменить их порядок.
- Каждая вкладка теперь содержит меню правой кнопки мыши, которое обеспечивает доступ к полезным действиям, включая расчет, перемещение вкладки, копирование полного пути к файлу, открытие содержащей папки и закрытие этой или других вкладок.
- И есть несколько небольших обновлений удобства использования, таких как новая команда формата открытого текста и масштабирование с помощью Ctrl/Wheel.
Сохранить как устаревшее представление листа HTML
И, наконец, в устаревший конвертер листов добавлен новый параметр «Сохранить как HTML». Это позволяет вам создать представление вашего устаревшего рабочего листа PTC Mathcad перед его преобразованием в формат PTC Mathcad Prime и обращаться к нему, чтобы при необходимости переработать преобразованный рабочий лист.
Вы новичок в Mathcad Prime 8?
При загрузке PTC Mathcad Express и выборе 30-дневной полной функциональности вы получите доступ к полной версии PTC Mathcad Prime 8 на 30 дней.
Получить пробную версию / / /
Новости Mathcad
[8. Mar.2022] Что нового в Mathcad Prime 8
Компания PTC недавно выпустила новую версию Mathcad — Prime 8. Итак, давайте взглянем на улучшения.
1. Предупреждения о переопределении
Благодаря функции предупреждений о переопределении в Mathcad Prime 8 предупреждения автоматически появляются при переопределениях в областях, которые их содержат. Вы можете включать и выключать предупреждения для всех или отдельных категорий идентификаторов, чтобы более точно управлять использованием своего идентификатора.
2. Показать рамку (верхний и нижний колонтитулы, тело страницы)
Включите границы для расчетной области верхнего и нижнего колонтитула и тела страницы на листе. Эти границы отображаются в режиме просмотра страницы, в печатных документах и на листах, сохраненных в формате PDF.
3. Оператор частной производной
Вставьте и используйте оператор частной производной на листе. В меню «Операторы» используйте новый оператор для записи выражений в терминах частных производных.
4. Копирование/вставка нескольких значений в поле со списком
Mathcad Prime 7 включает элемент управления вводом в поле со списком, чтобы вы могли управлять вычислениями на своих листах с помощью простого в создании и использовании перетаскивания. -down меню определений переменных.
В Mathcad Prime 8 добавлена возможность вставки нескольких значений переменных непосредственно в режим редактирования поля со списком. Скопируйте выборку значений из матрицы или таблицы, выберите тот же размер данных в поле со списком и вставьте. Или вы можете вставить в одно поле значения, и данные будут вставлены из этого места вниз и вправо. В обоих случаях поле со списком автоматически изменяет размер для размещения вставленных данных.
5. Символ. , представленный в PTC Mathcad Prime 6. В PTC Mathcad Prime 8 вы найдете:
- Усовершенствования интегрального преобразования символов. Значительное улучшение и расширение использования и производительности, включая добавление поддерживаемых вариантов использования, были добавлены для следующих символьных интегральных преобразований:
- фурье и invfourier
- лаплас и инвлаплас
- зтранс и инвзтранс
- Новые модификаторы nfact и ofact для использования с ключевым словом Фурье, которые позволяют определять коэффициенты нормализации и колебания.
- Улучшена производительность и добавлены поддерживаемые варианты использования для операторов исчисления, включая ограничения, производные и интегралы.
- Повышена производительность и добавлены поддерживаемые варианты использования для ключевых слов, включая решение, переписывание, серию, упрощение, предположение.
- Улучшение обработки неопределенных переменных в символьных результатах, включая улучшенную автоматическую маркировку свободных неопределенных переменных и переменных в лямбда-выражениях.
6. Улучшения числового механизма
В PTC Mathcad Prime 8 были внесены следующие обновления и усовершенствования числового механизма.
- Обновлены физические константы. В соответствии с NIST и CODATA мы обновили несколько физических констант, в том числе следующие:
- постоянная Планка
- постоянная Больцмана
- Приведенная постоянная Планка
- Атомная единица массы
- Номер Авогадро
- Молярная газовая постоянная
- Постоянная тонкой структуры
- Элементарная зарядка
- Постоянная Стефана–Больцмана
- Квант магнитного потока
- постоянная Ридберга
- Более понятные сообщения об ошибках, связанные с поведением функций statespace и odesolve при неправильной настройке.
7. Улучшения удобства использования
Внесены следующие улучшения удобства использования:
- Масштабирование с помощью Ctrl/Wheel теперь можно использовать для увеличения и уменьшения рабочего листа.
- Ползунок масштабирования теперь по умолчанию использует шаг 5 % при использовании элементов управления + и –.
- С помощью кнопки «Закрыть» на вкладках рабочих листов теперь можно закрывать рабочие листы непосредственно с вкладки рабочего листа.
- Индикатор несохраненного рабочего листа: для рабочих листов, которые еще не сохранены, на вкладке рабочего листа появится звездочка.
- Контекстное меню на вкладках рабочего листа: новое контекстное меню теперь доступно на всех вкладках рабочего листа, обеспечивая доступ к полезным действиям, в том числе:
- Вычислить
- Закрыть (этот рабочий лист, все рабочие листы, другие рабочие листы, рабочие листы слева/справа, рабочие листы без изменений)
- Переместить вкладку
- Скопировать полный путь к файлу
- Открыть содержащую папку
- Печать
- Сохранить как
- Перетаскивание вкладок рабочего листа: когда открыто несколько рабочих листов, выбранную вкладку рабочего листа теперь можно перетаскивать, чтобы упорядочить вкладки рабочего листа в соответствии с предпочтениями пользователя.
- Команда «Очистить текстовый формат»: теперь вы можете очистить форматирование текста (шрифт, размер шрифта, цвет и т. д.) для выделенного текста, вернув его к текстовому формату по умолчанию.
8. Разное
Наконец-то вы обнаружите, что эти обновления доступны, так что ваша работа останется полезной в будущем.
Сохранение устаревших рабочих листов в формате HTML
Преобразователь рабочих листов PTC Mathcad Prime 8.0 позволяет сохранять устаревшие рабочие листы Mathcad 15 в формате HTML. Благодаря автономному конвертеру, представленному в PTC Mathcad Prime 7.0, вам больше не нужна устаревшая установка Mathcad для преобразования устаревших рабочих листов Mathcad 15 в формат Mathcad Prime. Благодаря функции «Сохранить как HTML» в конвертере PTC Mathcad Prime 8.0 XMCD MCD теперь можно создать представление рабочего листа прежней версии Mathcad 15, поэтому вам больше не потребуется установка прежней версии Mathcad для просмотра конвертируемого содержимого.