Предопределенные переменные

Практическая работа №34

ОСНОВЫ РАБОТЫ С MATHCAD

 

Цель работы 

Освоить основы работы в системе математических расчётов MathCAD – ознакомиться с интерфейсом среды, научиться определять глобальные, локальные и ранжированные переменные, выполнять операторы, определять пользовательские функции и строить их графики.

Постановка задачи

Согласно варианту задания, выполнить вычисления арифметических выражений с форматным выводом данных, определить пользовательскую функцию и рассчитать ееё значения для трех ранжированных переменных, построить графики функций.

 

Внеаудиторная подготовка

Для подготовки к работе следует ознакомиться с [9] (С.В.Глушаков. Математическое моделирование. Mathcad 2000. Учебный курс / Харьков: Фолио, 2001. - 524 с.).

 

Краткие теоретические сведения

Определение переменных

Переменные должны быть предварительно определены пользователем, т. е. им необходимо хотя бы однажды присвоить значение. В качестве оператора присваивания используется знак:=, тогда как знак = отведен для вывода значения константы или переменной. Попытка использовать неопределенную переменную ведет к выводу сообщения об ошибке.

В MathCAD различают: локальные и глобальные переменные.

Локальные переменные вводятся:     Имя_переменной: выражение

 

На экране:                                               Имя_переменной:= выражение

 

Глобальные переменные вводятся:    Имя_переменной ~ выражение

 

На экране:                                               Имя_переменной ≡ выражение

Если переменной присваивается начальное значение с помощью оператора:=, такое присваивание называется локальным. До этого присваивания переменная не определена и ее нельзя использовать. MathCAD читает рабочий документ слева направо и сверху вниз, поэтому определив переменную, ее можно использовать в вычислениях везде правее и ниже равенства, в котором она определена. Однако с помощью знака ≡ (три горизонтальные черточки) можно обеспечить глобальное присваивание, т. е. оно может производиться в любом месте документа. К примеру, если переменной присвоено таким образом значение в самом конце документа, то она будет иметь это же значение и в начале документа.

Например:

Переменные могут использоваться в математических выражениях, быть аргументами функций или операндом операторов. Переменные могут быть и размерными, т. е. характеризоваться не только своим значением, но и указанием физической величины, значение которой они хранят. Проведение расчетов с размерными величинами и переменными особенно удобно при решении различных физических задач.

Предопределенные переменные

Предопределенные (системные) переменные – особые переменные, которым изначально системой присвоены начальные значения.

 

Операторы

Операторы - элементы языка, с помощью которых можно создавать математические выражения. К ним, например, относятся символы арифметических и логических операций, знаки вычисления сумм, произведений, производной и интеграла и т. д. Операторы, обозначающие основные арифметические действия, вводятся с панели Calculator (Калькулятор, Арифметика).

Вычислительные операторы вставляются в документы при помощи панели инструментов Calculus (Матанализ). При нажатии любой из кнопок в документе появляется символ соответствующего математического действия, снабженный несколькими место заполнителями. Количество и расположение местозаполнителей определяется типом оператора и в точности соответствует их общепринятой математической записи.

Результатом действия логических, или булевых, операторов являются только числа 1 (если логическое выражение, записанное с их помощью, истинно) или 0 (если логическое выражение ложно).

Вычислительные операторы сгруппированы на панели Evaluation (Вычисления):

- Численный вывод (Evaluate Numerically) =

- Символьный (аналитический) вывод (Evaluate Symbolically) →

- Присваивание (Definition):=

- Глобальное присваивание (Global Definition) ≡.