Математический процессор Mathcad

End.

Begin

End.

Begin

Begin

Пример

Var XN: real;

NN: word;

{Подпрограмма-функция вычисления XN }

function Ipow(X: real; N: word): real;

Var I: word;

M: real;

M:=1;

for I:=1 to N do

M:=M * X;

Ipow:=M

end;

{Основная программа}

Readln(XN,NN);

Writeln(‘ Значение функции = ‘, IPow(XN,NN))

Как ранее указывалось, тип формальных параметров может быть любым, однако в заголовке подпрограммы нельзя вводить новый тип, так нельзя писать:

function Max(A: array [1..50] of real): real;

Правильно в основной программе ввести новый тип, а затем использовать его в заголовке подпрограммы:

Type MASS = array [1..50] of real;

function Max(A: MASS): real;

· Формальное описание процедуры

procedure <имя процедуры> ( <список формальных параметров> );

<секция описания локальных переменных>;

begin

<секция операторов>

end;

В отличие от формального описания функции, в заголовке процедуры отсутствует понятие <тип>, так как имя процедуры не является носителем формального результата. Результаты выполнения процедуры могут быть множественны и указываются в списке формальных параметров в качестве параметров-переменных.

В качестве формальных параметров наиболее часто встречаются параметры-значения и параметры-переменные.

Параметры-значения передаются основной программой в подпрограмму через стек в виде их копий и, следовательно, собственный параметр программы подпрограммой изменится не может.

При передаче параметров-переменных в подпрограмму фактически через стек передаются их адреса в порядке, объявленном в заголовке подпрограммы. Следовательно, подпрограмма имеет доступ к этим параметрам и может их изменять, поэтому результаты выполнения процедуры должны указываться в списке формальных параметров именно в качестве параметров-переменных.

Параметр-переменная указывается в заголовке процедуры аналогично параметру-значению, но только перед именем параметра записывается ключевое слово Var.

procedure MaxMin(A:MASS; Var Max,Min:real);

Здесь A - параметр-значение; Max, Min - параметры-переменные.

· Вызов процедуры

Для вызова процедуры из основной программы или другой подпрограммы используется отдельный оператор следующего вида:

<имя процедуры> ( <список фактических параметров> );

Требования к списку фактических параметров в процедуре предъявляются те же, что и в подпрограмме-функции.

Пример

Var N: integer;

S: real;

{Подпрограмма-процедура вычисления суммы ряда

1/3 + 1/5 + 1/7 +... + 1/(2*I+1) }

procedure Summa(Kol:integer; Var Sum:real);

Var I:integer;

Sum:=0;

for I:=1 to Kol do

Sum:=Sum+1/(2*I+1)

end;

{Основная программа}

Begin

Readln(N);

Summa(N,S); {вызов процедуры}

Writeln(‘ Сумма ряда =’, S)

Одна из задач ЭВМ – автоматизация труда, повышение эффективности научных исследований. Основная особенность ЭВМ – ориентация на применение пользователями, не владеющими языками программирования. Такой подход позволяет преодолевать языковой барьер, отделяющий человека от машины. С этой целью разрабатываются пакеты прикладных программ, рассчитанные на широкие круги специалистов. К подобным пакетам относится Mathcad.

Математический пакет Mathcad позволяет выполнять математические вычисления не только в числовой, но и в аналитической форме.

Пакет прикладных программ Mathcad предназначен для:

· проведения расчетов с действительными и комплексными числами;

· решения линейных и нелинейных уравнений и систем уравнений;

· упрощения, развертывания и группировки выражений;

· транспонирования, обращения матриц и нахождения определителя;

· построения двух - трехмерных графиков;

· оформления научно-технических текстов, содержащих сложные формулы;

· дифференцирования и интегрирования, аналитического и численного;

· проведения статистических расчетов и анализа данных.

Рис. 1. Рабочее окно программы Mathcad:

1- панель управления Арифметическая (Calculator); 2 - панель управления Графическая (Graph); 3 - панель управления Матрица (Matrix); 4 - панель управления Вычисление (Evaluati…); 5 - панель управления Исчисление (Calculus); 6 - панель управления Логическая (Boolean); 7 - панель управления Программирование (Programming); 8 - панель управления Греческий алфавит (Greek); 9 - панель управления Аналитические вычисления (Symbolic)

Документ Mathcad состоит из областей различного типа. Текстовые области создаются нажатием кнопки с буквой А на панели инструментов. Математические области возникают, если щелкнуть мышью на свободном месте рабочего окна (появляется красный крестик – визир, фиксирующий место ввода формулы). Документ Mathcad, на котором совмещены текст, графика и формулы, выглядит как страница научной статьи или учебника, при этом формулы являются «живыми»: стоит внести изменения в любую из них, как будут пересчитаны результаты, перерисованы графики и т.д.

Текст, формулы и графики можно свободно сочетать, передвигая их как выделенные штриховой рамкой объекты, и помещать их в произвольной точки экрана; при изменении хотя бы в одном из объектов последовательно пересчитываются все остальные данные.

Все процедуры: возведения в степень, извлечения корня, взятия модуля, интеграла, операции присваивания и многие другие вынесены в пиктограммы. С клавиатуры они набираются интуитивно понятным способом.

В пакете широко используются встроенные функции. К основным встроенным функциям относятся тригонометрические и обратные, гиперболические и обратные, экспоненциальные и логарифмические, статистические, Фурье, Бесселя, комплексных переменных и др. Такой широкий набор функций (более 200) позволяет решать задачи практически из любой области.

При решении задач физики обычно требуется проставления размерности и такую возможность предоставляет Mathcad. Всего в среде Mathcad пять единиц измерения: длина, масса, время, заряд и абсолютная температура. Если же при решении вы будете, к примеру, суммировать секунды с метрами, то Mathcad честно вам признается, что делать это нельзя и откажется работать.

Пакет Mathcad предоставляет широкие графические возможности. Кроме того, здесь можно использовать чертежи и рисунки, полученные в других графических системах.

Кроме работы с десятичными числами существуют возможность работы с восьми – и шестнадцатеричными числами. Так же есть набор процедур для возможности функционирования не только над числами, векторами или матрицами, но и над более сложными объектами, таких как деревья, списки или наборы. При вычислениях в символах, так называемая символьная математика (или аналитические преобразования), существуют три группы инструментов:

Команды символьной математики из меню (Symbolic);

Режим непрерывных символьных преобразований (Life Symbolics);

Оптимизация численных вкладок через символьные преобразования (Optimize).

Они позволяют вычислять неопределенные интегралы, интегрировать по переменой, дифференцировать по переменой, упрощать и разлагать по степеням и на множители выражения, находить полиномиальные коэффициенты, решать относительно переменой, разлагать в ряд, матричные преобразования, преобразования Фурье, Лапласа и Z, находить пределы и т.д. Вывод числового значения возможен с точностью до 4000 знаков.

Кроме работы с функциями языка С и С++, есть встроенный язык программирования. Пользователь может создавать свой собственные приложения к Mathcad`у: процедурные операции позволяют определять локальные переменные, циклы, ветвления, вложенные структуры данных, рекурсию и т.д. к тому же язык программирования внедрен в пользовательский интерфейс пакета: его операторы функционируют как полноправные объекты Mathcad`a, а при изменениях хотя бы одном из объектов приводят к автоматической модификации зависимых выражений.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: