Mathcad

Табулирование функции в mathcad: 2. Решение задач с помощью пакета MathCad

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

5

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 Fortran

Информатика 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
Полный список ВУЗов

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *