Введение icon

Введение



НазваниеВведение
страница1/4
Дата конвертации05.09.2012
Размер0.52 Mb.
ТипЛабораторная работа
  1   2   3   4
1. /RANDOMIZ.DOC
2. /М.М.4,1.doc
3. /МЕТ1_M.doc
4. /МЕТ2_M.doc
5. /МЕТ3_M.doc
6. /МЕТ4_M.doc
7. /МЕТ5_M.doc
8. /МЕТ6_M.doc
9. /МЕТ7_2_M.doc
10. /МЕТ8_2_M.doc
11. /МЕТ9_2_M.doc
12. /Мет10_2_M.doc
13. /Мет11_2_M.doc
14. /Мет12_2_M.doc
15. /Мет13_2_M.doc
16. /Мет14_2_M.doc
Генераторы случайных чисел. Псевдослучайные числа
Дифференциальные уравнения первого порядка
Введение
Точечные оценки параметров распределений
Методы получения точечных оценок
Интервальное оценивание параметров нормально распределенной случайной величины
Проверка статистических гипотез о параметрах нормально распределенной случайной величины
Лабораторная работа №6
Введение
Моделирование случайных сигналов и процессов
Аппроксимация эмпирических данных методом наименьших квадратов
Лабораторная работа №10
Линейные статистические модели. Пассивный и активный эксперименты
Синтез D–оптимальных тестирующих сигналов для идентификации динамических объектов
Функции одной переменной в экономических задачах
Лабораторная работа №14

ВВЕДЕНИЕ

________________________________________________________________________________

ВВЕДЕНИЕ


Моделирование является одной из главнейших составных частей аппарата системотехники.
Ряд этапов развития и внедрения сложная система проходит не в реальном виде в окружающем мире, но в виде модели, сложившейся в уме и взаимодействующей со сложившейся интеллектуальной средой.

Имитационное моделирование – наиболее мощный универсальный метод исследования и оценки эффективности систем, поведение которых зависит от взаимодействия случайных факторов.

В основе имитационного моделирования лежит статистический эксперимент, реализация которого практически невозможна без применения средств вычислительной техники. Поэтому любая имитационная модель представляет собой в конечном счете более или менее сложный программный продукт. Реализация таких моделей на универсальном языке программирования –очень сложная задача.

Вместе с тем в настоящее время появилось множество математических систем: Maple, Matlab, Mathematica, Reduce, Derive, Theorist, Macsyma и др. Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и области применения.

MathCAD — математически ориентированные универсальные системы. Помимо собственно вычислений они позволяют решать задачи, которые с трудом поддаются популярным текстовым редакторам или электронным таблицам. С их помощью можно не только качественно подготовить тексты статей, дипломных и курсовых проектов, они, кроме того, облегчают набор самых сложных математических формул и дают возможность представления результатов в удобном графическом виде.

Целью лабораторных занятий является приобретение навыков имитационного моделирования в среде Mathcad 7.0; оценка точности и достоверности результатов моделирования.

Лабораторная работа № 1

Изучение работы программного пакета Mathcad 7.0 PRO

Основы пользовательского интерфейса


Под интерфейсом пользователя подразумевается совокупность средств графической оболочки MathCAD, обеспечивающих легкое управление системой как с клавишного пульта, так и с помощью мыши.

Интерфейс системы внешне очень напоминает интерфейс широко известных текстовых процессоров Word 7.0/8. 0 под Windows 95. Это, в частности, позволило несколько сократить описание общепринятых для Windows-приложений деталей работы с ними.

Окно редактирования

Основную часть экрана занимает окно редактирования, первоначально пустое. Верхняя строка — титульная. Она отображает название загруженного или вводимого с клавиатуры документа. Вторая строка окна системы — главное меню.

Состав главного меню

Верхняя строка окна системы содержит указание на имя системы или текущего открытого окна. Следующая строка содержит позиции главного меню. Их назначение приведено ниже File (Файл) — работа с файлами, сетью Internet и электронной почтой; Edit (Правка) — редактирование документов; View (Обзор) — изменение средств обзора; Insert (Вставка) установка вставок объектов шаблонов (включая графику); Format (Формат) — изменение формата объектов; Math (Математика) — управление процессом вычислений; Symbolics (Символика) — выбор операций символьного процессора; Window (Окно) — управление окнами системы; Help (?) — работа со справочной базой данных о системе.

Позиция главного меню File (Файл)

Подменю содержит ряд операций, разбитых на группы. В первую группу входят следующие операции работы с документами:

New [Ctrl+ N] (Создать) — открыть окно для нового документа;

Open... [Ctrl+ 0] (Открыть) — открыть существующий документ;

Close [Ctrl+ F4] (Закрыть) — закрыть документ.

Вторая группа команд служит для сохранения документов:

Save [F6] (Сохранить) — сохранить на диске текущий документ;

Save as... [Ctrl+ S] (Сохранить как) — сохранить на диске текущий документ под новым именем.

Третья группа команд предназначена для работы с телекоммуникационными средствами:

Collaboratory... (Сотрудничество) установить связь с фирмой — разработчиком системы для обеспечения совместной работы над документами;

Internet Setup...(Установка Internet) — установить модемную связь с Internet;

Send... (Отправка) — отправить документ по электронной почте или по Internet.

Четвертая группа команд служит для подготовки к печати и самой печати документов:

Page Setup... (Параметры страницы) — установить левый и правый отступы на странице. Это окно принадлежит системе Windows. Непосредственно подлежит установке ширина отступа (поля) со всех сторон бумажного листа: Left (левый), Right (правый), Тор (верхний) и Bottom (нижний). Отступы устанавливаются в дюймах. Кнопки Headers... и Footers... позволяют ввести колонтитулы вверху и внизу документа при его печати. Кнопка Cancel (Отмена) отменяет эту операцию, а ОК фиксирует ее данные.

Print Preview... (Просмотр)— предварительно просмотреть документ перед печатью;

Print... [Ctrl+0] (Печать) — распечатать документ.

Последняя из этих операций позволяет распечатать весь текст документа с комментариями, математическими формулами, таблицами и графиками. Печать производится на принтере в графическом режиме и не очень быстро. Зато используются все шрифты и печатаются все математические спецзнаки. Можно печатать и части документа.

Пятая группа представлена командой Exit [Alt+F4] (Выход) — выйти из среды MathCAD.

Перед этой командой имеется перечень последних файлов, с которыми работала система, что позволяет загрузить любой из них без предварительного поиска.

Позиция главного меню Edit (Правка)

выводит подменю, содержащее следующие операции:

Undo [Alt+ BkSp] (Отменить изменения) — отменить последнюю операцию редактирования;

Redo (Повторить) — повторить последнюю операцию редактирования;

Cut [Ctrl+X] (Вырезать) — переместить выделенный объект в буфер обмена;

Copy [Ctrl+C] (Копировать) — скопировать выделенный объект в буфер обмена;

Paste [Ctrl+V] (Вставить) — вставить содержимое из буфера обмена в документ;

Paste Special... (Специальная вставка) — вставить содержимое из буфера обмена в различном формате. Операция специальной вставки позволяет вставлять в документ данные, представленные файлами различных форматов. Выбор форматов обеспечивается с использованием простого диалогового окна. Предусмотрены различные типы форматов: текстовый, MathCAD, RTF и Bitmap. Операция расширяет возможности подготовки многокомпонентных документов. С ее помощью можно, например, подготовив рисунок в графическом редакторе PaintBrush, перенести его в документ системы MathCAD. В остальном применение команды Paste Special... (Специальная вставка) подобно описанному для команды Paste (Вставить). Вставка может задаваться значком, причем с помощью дополнительного окна можно выбрать из предоставленного набора значков наиболее подходящий ;

Delete [Ctrl+ D] (Удалить) — стирание выделенных объектов;

Select All (Выделить все) — выделение всех объектов документа;

Find... [Ctrl+ F5] (Найти) — найти заданную текстовую или математическую строку;

Replace... [Shift+ F5] (Заменить) найти и заменить математическую или текстовую строку;

Go to Page... (Перейти к странице) — расположить начало указанной страницы в начале рабочего документа MathCAD;

Check Speling...(Контроль орфографии) – проверка орфографии (для англоязычных документов);

Links... (Связи) — задание связи с документом;

Object (Объект) — редактирование вставленного в документ объекта.
Позиция главного меню View (Обзор)

Существует три операции в подменю View (Обзор), позволяющие управлять выводом дополнительных элементов пользовательского интерфейса:

Toolbar (Панель) — убирает или восстанавливает панель инструментов для быстрого управления системой;

Format Bar (Панель) — убирает или восстанавливает панель форматирования;

Math Pallete (Палитра) — убирает или восстанавливает наборную панель вывода математических символов.

Regions (Области) позволяет выделить все области и обеспечивает закраску промежутков между ними серым цветом. Выделение областей особенно полезно для оценки их взаимного расположения и наложения. Заглядывая вперед, отметим, что операция Separate Region (Разделить области) в позиции Format (Формат) главного меню позволяет автоматически раздвинуть блоки для устранения наложения их друг на друга.

Zoom (Увеличение) – выводит окно со списком возможных масштабов.

Refresh – операция ничего не делает с объектами документа, а лишь уничтожает следы от них, если они возникают при работе с документом. Операция полезна также в случаях, когда часть текстового блока не видна из-за наложения на него другого блока — формульного или графического.

Animation (Анимация)– оживление графиков. В системе имеется встроенная переменная FRAME, принимающая целочисленные значения, по умолчанию — от 0 до 9 с шагом 1. Любая функция график которой планируется наблюдать в развитии, должна быть функцией этой переменной, являющейся по существу просто номером текущего кадра. Диапазон изменения переменной FRAME задается в диалоговом окне команды Animation. При создании анимационных рисунков все кадры строятся с одинаковыми координатами углов и, следовательно, с одинаковыми размерами и положением на экране. Их вывод один за другим с заданной скоростью (по умолчанию — 0 кадров в секунду) и создает живую картинку. В окне можно задать три основных параметра анимации: начальное значение FRAME, конечное значение FRAME и частоту смены кадров. Затем следует выделить пунктирными черными линиями нужный фрагмент изображения и, нажав кнопку Animate, приступить к созданию последовательности анимационных кадров. При этом кадры будут видны в специальной зоне просмотра окна Animate, а под этой зоной можно наблюдать изменение переменной FRAME. В зону выделения могут попадать и другие объекты, например формулы или текстовые комментарии. В этом случае они тоже будут видны при проигрывании анимационного видеоролика. По окончании процесса создания серии кадров анимационного видеоролика появится проигрыватель анимационных кадров, запускаемого опцией Playback (Воспроизвести) в подменю позиции главного меню Animation. Запустив его кнопкой пуска, имеющей вид треугольника, можно наблюдать изменение графика во времени.

Используя клавишу Save As..., можно вызвать стандартное окно записи файлов на диск. В этом окне можно найти папку, в которую будет помещен записываемый файл. Файл записывается с расширением. avi, принятым для файлов программной видеосистемы Microsoft Video for Windows. До записи в файл кадры видеоролика хранятся в оперативной памяти ПК, что ограничивает их число.

Позиция главного меню Insert (Вставка)

Graph (Графика) — вставка шаблонов графики;

Matrix... [Ctrl+ M] (Матрица) — вставка шаблонов матриц и векторов;

Function... [Ctrl+ F] (Функция) — вставка шаблонов встроенных функций;

Unit... [Ctrl+ U] (Единицы) — вставка единиц измерений размерных величин;

Picture [Ctrl+ T] (Рисунок) — вставка шаблона импортируемого рисунка;

Math Region — вставка в текстовую область (Математическая область) шаблона математической области;

Text Region (Текстовая область) — вставка текстовой области;

Page Break (Разрыв страницы) — вставка линии разрыва страницы;

Hyperlink (Гиперссылка) — вставка гиперссылки;

Reference... (Ссылка) — вставка обращения к заданному файлу активизацией кнопки,

Component... (Компонент) — вставка других компонентов системы;

Object... (Объект) — вставка объекта с установлением динамической связи с порождающим его приложением.

Для создания графиков в системе MathCAD имеется программный графический процессор. Основное внимание при его разработке было уделено обеспечению простоты задания графиков и их модификации с помощью соответствующих опций. Процессор позволяет строить самые разные графики, например в декартовой и полярной системах координат, трехмерные поверхности, графики уровней и т д. Более подробно этот вопрос рассмотрен ниже.

Позиция главного меню Insert (Включение)

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. Поэтому для начального построения графика того или иного вида достаточно задать тип графика. В подменю Graph содержится список из семи основных типов графиков. Они позволяют выполнить следующие действия X-Y Plot (Декартов — создать шаблон двумерного графика график) в декартовой системе координат, Polar Plot [Ctrl+ 7] — создать шаблон графика в полярной системе (Полярный график) координат, Surface Plot [Ctrl+ 2] — создать шаблон для построения трехмерного (График поверхности) графика, Contour Plot [Ctrl+ 5] — создать шаблон для контурного графика (Карта линий уровня) трехмерной поверхности, 3D Scatter Plot создать шаблон для графика в виде точек (Точечный график) (фигур) в трехмерном пространстве, 3D Bar Chart (Трехмерная создать шаблон для изображения в виде гистограмма) совокупности столбиков в трехмерном пространстве, Vector Field Plot — создать шаблон для графика векторного (Векторное поле) поля на плоскости X-Y Plot. Для упрощенного построения двумерных графиков некоторой функции f (x) надо вывести их шаблон, по вертикали указать эту функцию, а по горизонтали — независимую переменную х. Таким образом можно строить на одном рисунке и графики многих функций, используя запятые для разделения описаний функций. Графики будут построены линиями разного типа и цвета. Перед применением этой команды необходимо определить функции, графики которых должны строиться, и изменение их аргумента (например, х) в заданном интервале.

Для изменения размеров рисунка нужно точно подвести графический курсор к специальным шаблонам на рамке, выделяющей рисунок Эти шаблоны имеют вид маленьких черных прямоугольников. Изображение курсора при этом заменяется на двустороннюю стрелку, указывающую, в каких направлениях можно растягивать рисунок. Нажав левую клавишу мыши, можно захватить соответствующую сторону или угол шаблона рисунка и, не отпуская клавишу, начать растягивать или сжимать шаблон. После того как клавиша будет отпущена, рисунок перестроится в новых размерах. Сжимать и растягивать графики можно в вертикальном, горизонтальном и диагональном направлениях.

Surface Plot – эта операция служит для построения трехмерной поверхности Z (X, Y), предварительно представленной матрицей М ординат Z. Шаблон, в свою очередь, содержит единственный шаблон данных — темный прямоугольник у левого нижнего угла основного шаблона. В него надо занести имя матрицы со значениями ординат ЗD-поверхности. Разумеется, прежде чем строить график ЗD-поверхности, нужно ее определить математически. Наглядность представления трехмерных поверхностей зависит от множества факторов: масштаба построений, углов поворота фигуры относительно осей, применения алгоритма удаления невидимых линий или отказа от него, использования функциональной закраски и т. д. Для изменения этих параметров следует использовать операцию установки формата графика Поскольку график строится на основе матрицы, содержащей только координаты высот фигуры, то истинные масштабы по осям Х и Y не известны и на рисунках не проставляются. Могут, впрочем, выводиться просто порядковые номера элементов матриц в заданном направлении (по Х и по Y). Надо также следить за тем, как сформировать векторы Х и Y, с тем чтобы фигура выглядела естественно и занимала нужное место в пространстве. Большие возможности дает несколько иной способ задания трехмерных поверхностей — в параметрическом виде. При этом приходится формировать три матрицы — X, Y и Z — и указывать их в шаблоне в виде X, Y, Z.

Операция Matrix... (Матрицы) обеспечивает задание векторов или матриц. Матрица характеризуется числом строк (Rows) и числом столбцов (Columns). Таким образом, число элементов матрицы или ее размерность равны Rows x Columns Элементами матриц могут быть числа, константы, пере менные и даже математические выражения. Соответственно матрицы могут быть численными и символьными. Нажав клавишу Enter или указав курсором мыши на изображение клавиши Insert (Вставить) в окошке, можно вывести шаблон матрицы или вектора (вектор имеет один из параметров размерности, равный 1). Шаблон содержит обрамляющие скобки и темные маленькие прямоугольники, обозначающие места ввода значений (числовых или символьных) для элементов вектора или матрицы. Один из прямоугольников можно сделать активным (отметив его курсором мыши). При этом он заключается в уголок. Это указывает на то, что в него будут вводиться значения соответствующего элемента. С помощью клавиш перемещения курсора можно по горизонтали пробежаться по всем прямоугольникам и ввести все элементы вектора или матрицы. Если использовать операцию Insert (Включение) при уже выведенном шаблоне матрицы, то матрица расширяется и ее размер увеличивается. Кнопка Delete (Стирание) позволяет убрать расширение матрицы, вычеркнув из нее строку или столбец. Нижняя граница индексов задается значением системной переменной ORIGIN. Обычно ее значение задают равным 0 или 1.

Операция Choose function... (Вставить функцию) выполняет следующие действия:

• выводит полный перечень встроенных в ядро системы функций;

• кратко поясняет назначение каждой функции;

• позволяет корректно ввести шаблон с именем функции в место расположения курсора, установленного в математическом выражении.

При использовании операции Units... появляется окно, имеющее список размерных величин Dimension и относящихся к ним единиц измерения Unit. В окне есть также указание на то, какая система единиц System используется. Операция Options... в подменю Math главного меню служит для смены используемой системы единиц

Для импорта файла с рисунком достаточно выполнить операцию Picture (Рисунок) — появится шаблон рисунка с единственным маленьким шаблоном в левом нижнем углу. В нем надо записать имя файла и, отведя курсор мыши в сторону от рисунка, щелкнуть ее левой клавишей. Помимо импорта рисунков из файлов система MathCAD допускает копирование рисунков из буфера обмена системы Windows. Для этого надо ввести рисунок в этот буфер (например, используя графический редактор Windows Paint Brush или операции Copy либо Cut прикладных Windows-программ). Затем, перейдя к работе с системой MathCAD, нужно установить курсор на место верхнего левого угла будущего рисунка и выполнить операцию Paste в позиции Edit главного меню (или нажать клавишу F4).

Text Region... (Текстовая область) — операция вставки расширяемой текстовой области . Перед ее применением нужно установить курсор мыши (красный крест) в то место окна редактирования, откуда должен начинаться текст — это левый верхний угол будущей текстовой области. После этого исполняется данная операция и на месте курсора появляется прямоугольник (шаблон текстовой области) с текстовым маркером внутри него. Перед вводом русскоязычного текста рекомендуется выбрать подходящий шрифт. У многих русскоязычных (кириллических) шрифтов в названии имеется слово "Суг". Если в начале ввода выяснилось, что введена буква не русского алфавита, то при попытке ее стирания шаблон текстовой области исчезает и его придется выводить снова.

Для вставки в текстовые блоки математических формул надо выполнить операцию Math Region... (Математическая область). Кстати, эта операция доступна только в том случае, когда текстовый маркер установлен в нужное место текстовой области. Тогда выполнение операции Math Region... приведет к появлению в текстовой области шаблона в виде маленького черного квадрата. В этом квадрате можно задавать математические формулы, в том числе используя наборные панели с математическими символами.

Операция Page Break (Разрыв страницы) – вставляет в документ горизонтальную линию разрыва страницы.

Вставка гиперссылки (Hyperlink) — важный элемент создания сложных документов, обучающих программ и справочных систем. Напомним, что гиперссылка в системе MathCAD представляется подчеркнутым словом, при активизации которого вызывается связанный с ней документ (файл). Для создания гиперссылки должен быть создан текстовый блок, в котором нужно выделить некоторый фрагмент текста, чаще всего какое-либо слово.

Операция Reference... (Ссылка) – выводит окно задания ссылки, обращения к заданным файлам путем создания ассоциированного с ними графического объекта — кнопки. В этом окне надо либо явно указать полное имя файла , либо найти его, воспользовавшись кнопкой вызова окна просмотра Browse. Нажав далее кнопку ОК, можно вывести по месту расположения курсора мыши кнопку гиперссылки с указанным после нее именем вызываемого ею файла. Активизация кнопки ведет к появлению окна с вызываемым документом.

Для подключения к MathCAD новых компонентов (математических систем)используется операция Component... (Компоненты), выводящая диалоговое окно с перечнем компонентов, с которыми можно общаться после установления связи с тем или иным компонентом.

Вставка объектов (Object...) устанавливается связь с самыми различными приложениями этой операционной системы, в том числе с довольно далекими от математических систем, такими, например, как текстовый процессор Word или база данных Acess из офисного пакета Microsoft Office 95.

Позиция главного меню Format (Формат)

имеет следующие позиции:

Number... (Формат числа) — установка формата чисел. Это окно содержит три выделенные части. В первой — Radix — устанавливается тип основания чисел Decimal (десятичное), Hex (шестнадцатиричное) или Octal (восьмеричное). Вторая часть Precision (точность) — задает погрешность вычислений в виде показателя степени -n для числа 10 в этой степени. Задаются число отображаемых знаков Displayed (точность вывода), границы представления чисел в экспоненциальной форме Exponential Threshold (диапазон показателя), допустимая граница для комплексных чисел Complex Tolerance (комплексная точность) и допустимая граница для действительных чисел Zero Tolerance (точность нуля). В третьей части — Imaginary (мнимая единица) — задается знак мнимой единицы для комплексных чисел I или J. Комплексное число имеет представление вида , где а=Re(Z) — действительная часть комплексного числа, a b= Im(Z) комплексная часть Z. Если Re(Z)/Im(Z)>10n, то комплексное число Z выводится как действительное, а если Im(Z)/Re(Z)>10n, то число Z выводится как мнимое. Значения n для этих представлений задает параметр Complex Tolerance Если действительное число больше числа 10 в степени n или меньше, чем 10 в степени –n , где n — значение параметра Exponencial Threshold, то число представляется в экспоненциальной форме. Если значения чисел по модулю меньше указанных параметром Zero Tolerance, числа представляются в виде нулей. С помощью диалогового окна можно сделать формат глобальным (Global) или локальным (Local). Последнее возможно, если соответствующее значение отмечено выделением. Глобальный формат задает представление для всех числовых данных документа, а локальный — только для того блока, где использовалась операция изменения формата. Для массивов чисел их вывод задается в виде матрицы, если поставить "птичку" в прямоугольнике включения опции Display as Matrix (отображение в виде матрицы). Однако для больших массивов это может быть неприемлемо, так как такая матрица выходит за пределы экрана и даже страницы документа. Если опция Display as Matrix отключена, то большие массивы отображаются как электронные таблицы.

Equation... (Формат выражений) — установка формата выражений. Это окно устанавливает группу объектов в математических выражениях, шрифтовое оформление которых подлежит модификации. К таким объектам относятся переменные (Variables), константы (Constant) и объекты пользователя (User N, где N — номер группы от 1 до 7).

Text... (Формат текста) — установка формата текста;

Paragraph... (Формат параграфа) — установка формата параграфа. Окно установки формата параграфа имеет две опции Indent (Отступы): All Lines (Для всех строк) — установка отступа для всех строк, First Lines (Для первых строк) — установка отступа для первых строк. Можно задать абзацный отступ как для всех строк, так и только для первой строки. Кроме того, можно задать тип равнения строк Alignment (Выравнивание) Left (Слева) — по левому краю абзаца, Right (Справа) — по правому краю абзаца, Center (По центру) — по центру абзаца.

Style... (Формат стиля) — установка формата стиля. Окно выбора стилей имеет перечень стилей и ряд кнопок для задания следующих операций: Apply (Применить) — применить выбранный стиль; New... (Новый) — задать новый стиль; Modify... (Модифицировать) — модифицировать выбранный стиль; Delete (Стереть) — стереть заданный стиль; Close (Закрыть) — закрыть окно и отказаться от выбора стиля.

Properties... (Свойства) — установка свойств. В данном случае окно имеет панельный переключатель с двумя позициями: Displayed (Отображение) — свойства вывода; Calculation (Вычисления) — свойства вычислений.

К свойствам вывода в данном случае относится лишь наличие или отсутствие подкраски фона математического выражения. Активизируя кнопку Choose Color... (Выбрать цвет), можно вызвать окно задания цвета фона выражений. Панель Calculation предназначена для отключения или включения эволюции математических выражений. Под эволюцией математических выражений подразумевается их активность. Напоминаем, что обычно математические выражения активны и выполняют определенные действия. Однако, используя опцию Dissable Evalution (Отключение эволюции), выражение можно сделать пассивным, т. е. просто комментарием. Опция Enable Optimization (Включить оптимизацию) включает режим оптимизации. При этом выражение, если оно вычисляется, представляется в аналитическом виде всегда, когда это возможно. Это свойство может привести к заметному ускорению вычислений в тех случаях, когда оптимизирующее выражение проще исходного. Особенно заметен выигрыш в скорости вычислений при использовании функций (например, функций вычисления интегралов или производных) численными методами.

Graph (Формат графиков) — установка формата графиков. Для изменения формата уже построенного графика необходимо выделить его. Выделенный график обводится сплошной линией с маркерами его растяжения. окно формата имеет панельный переключатель на четыре позиции: X-Y Axes (X-Y Оси) — управление опциями осей; Traces (Графики) — управление линиями графика; Labels (Надписи) — управление метками (надписями) у осей; Defaults (По умолчанию) — задание опций по умолчанию.

В панели X-Y Axes содержатся следующие основные опции, относящиеся к осям Х и Y (Axis X и Axis Y): Log Scale (Лог. масштаб) — установка логарифмического масштаба; Crid Lines (Линии сетки) — установка линий масштабной сетки; Numbered (Пронумеровать) — установка цифровых данных по осям; Autoscale (Автомасштаб) — автоматическое масштабирование графика; Show Markers (Нанести риски) — установка делений по осям; Auto Grid (Автосетка) — автоматическая установка масштабных линий; No. of Grids (Число интервалов) — установка заданного числа масштабных линий.

Опций координатных осей (Axes Style): Boxed (Рамка) — оси в виде прямоугольника; Crossed (Репер) — оси в виде креста; None (Ничего) — отсутствие осей; Equal Scales (Равные деления) — установка равенства масштабов по осям графика. В нижней части панели имеются следующие клавиши: Close (OK) — закрытие окна; Cancel (Отмена) — выход из установок; Apply (Применить) — применение опций к выделенному графику; Help (Справка) — вывод подсказки.

Следующая панель, Traces (Графики) служит для управления отображением линий, которыми строится график. С помощью опций этой панели можно управлять следующими параметрами линий графика: Legend Label (Имя кривой) — указание типа линий у оси ординат, Symbol (Маркер) — выбор символа, который помещается на линию; Line (Линия) — установка типа линий (сплошная, пунктирная и др.); Color (Цвет) — цвет линий; Type (Тип) — тип графиков; Weight (Толщина) — толщина линий.

В средней части окна опций формата содержится каталог линий графиков с указанием следующих их установок: Symbol (Маркер) — установка символа отметки базовых точек графика, Line (Линия) — установка типа линии; Color (Цвет) — установка цвета линии и базовых точек; Trace type (Тип) — установка типа графика.

Опция Туре (Тип) задает следующие типы графика line (линия) — построение линиями; points (точки) — построение точками; err (интервалы) — построение вертикальными черточками с оценкой интервала погрешностей; bar (столбец) — построение в виде столбцов гистограмм; step (ступенька) — построение ступенчатой линией step; draw (протяжка) — построение протяжкой от точки до точки.

Еще две опции связаны с возможностью удаления с графика вспомогательных надписей: Hide Argument (Скрыть переменные) — прячет обозначения математических выражений по осям графика; Hide Legend (Скрыть имена) — прячет обозначения имен кривых графика. Панель меток Label (Надписи) позволяет вводить в рисунок дополнительные надписи. Опция Show Title (Показать заголовок) позволяет включать или выключать отображение титульной надписи. Панель Defaults (По умолчанию) служит для установки опций графиков Change to Defaults (Вернуть значения по умолчанию) и Use for Defaults (Использовать для значений по умолчанию). Установленные и зафиксированные опции используются в дальнейшем при построении графиков функций одной переменной.

При выполнении операции X-Y Trace при выключенной опции Track Data Points (Перемещение по точкам данных) маркер свободно перемещается по графику. При этом его координаты отображаются в окне этой опции. Поместив маркер на какую-либо интересную точку графика, можно примерно определить ее координаты. Однако, вручную трудно точно совместить маркер с выбранной точкой графика. Поэтому предусмотрен режим слежения за кривой графика. Он реализуется включением опции Track Data Points. При этом перемещение маркера происходит по кривой графика, и можно легко установить его точно на любую точку этой кривой.

Еще одна новая особенность при работе с графиками заключается в возможности их просмотра с увеличением отдельных частей этих графиков. Она реализуется операцией X-Y Zoom. Перемещением мыши с нажатой левой клавишей можно выделить определенную часть графика. При этом минимальная и максимальная координаты по осям Х и Y отображаются в окне данной операции. После этого можно реализовать три варианта просмотра: Zoom (Увеличение) — просмотр вырезанного участка; Unzoom (Отмена увеличения) — отмена просмотра вырезанного участка; Full View (Полный обзор) — полный просмотр.

Для других видов графиков опции, в основном ,аналогичны, и нет смысла их повторять.

Color (Цвет) — установка цвета. Она выводит подменю со следующими командами: Background... (Фон) — выбрать цвет фона окна; Highlight... (Подсвеченное выражение) — выбрать цвет выделения выражений; Annotation Color... (Аннотации) — выбрать цвет аннотаций.

Separate Region — автоматическое разделение перекрывающихся областей.

Align Region — задание расположения областей вывода. Она выводит подменю с двумя позициями: Across (Вдоль) — выровнять выделенные области вдоль горизонтальной линии, расположенной посередине между верхними краями высшей и низшей из выделенных областей; Down (Вниз) — выровнять выделенные области вдоль вертикальной линии, расположенной посередине между левыми краями самой правой и самой левой из выделенных областей. Эти операции применяются как элемент комбинированного форматирования документов. Подлежащие перемещению блоки должны быть предварительно выделены.

Lock Region (Запирание областей) — создание закрытых (недоступных для редактирования) областей. Она выводит подменю со следующими операциями по созданию и управлению такими областями: Set Lock Area... (Область) — определить защищаемую область рабочего документа; Lock Area... (Закрыть) — включить защиту области; Unlock Area... (Открыть) — редактировать защищаемую область. Первая из этих операций устанавливает на экран две горизонтальные черты — ограничители закрытой области с пиктограммой открытого замка в их начале. Пространство между ними и есть будущая закрытая область. Ограничители закрытой области можно, как и любые объекты, выделять и перемещать вверх или вниз по документу. Таким образом можно регулировать высоту закрываемой области. После установки ограничителей закрываемой области надо поместить в нее те объекты, доступ к которым закрывается .После этого надо исполнить операцию Lock Arrea..., которая вызывает появление окна с предложением о вводе пароля. Если не ввести пароль, то область будет закрыта навсегда. Ввод пароля означает, что в дальнейшем область можно будет сделать открытой. Обычно стоит предусмотреть такую возможность.

Header/Footer... (Колонтитулы) — создание колонтитулов. В основном окне можно установить, какой колонтитул создается верхний, Headers, или нижний, Footers. Опция Enable (Включить), будучи введенной (знак х), обеспечивает печать колонтитулов, в противном случае колонтитулы не печатаются. Это окно содержит три окна ввода надписей Left (Слева), Center (По центру) и Right (Справа), соответственно, и введенные надписи будут печататься в выбранном колонтитуле с выравниванием по левому краю, по центру или по правому краю. Имеется ряд кнопок для автоматического занесения в колонтитулы следующих данных: Filename (Файл) — имя файла; Page # (Стр №) — номер страницы; Date (Дата) — текущая дата; Time (Время) — текущее время. Эти данные заносятся по месту расположения курсора после нажатия соответствующей кнопки. Клавиша Fonts (Шрифты) дает возможность выбора подходящего шрифта для текстов колонтитулов.

Позиция главного меню Math

По умолчанию MathCAD работает в режиме автоматических вычислений. Однако иногда бывает удобнее работать в ручном режиме, например, если вычисления объектов при их изменении выполняются заново и долго. Ручной режим вводится операцией Calculate (Вычисления) из главного меню.

Если после подготовки документа с не вычисленными блоками нужно исполнить весь документ от начала до конца, то следует использовать операцию Calculate Worksheet (Вычисление документа).

Операция Automatic Calculation (Автоматические вычисления) в подменю Math обеспечивает переключение между ручным и автоматическим режимами вычислений Если против названия этой операции мышью установить "птичку", то будет работать автоматический режим вычислений, в противном случае — ручной.

Oптимизация (Optimization) вычислений достигается заменой сложной функции или математического выражения их аналитическим представлением (если оно, конечно, есть) Признаком оптимизации выражения является появление после него красной звездочки — знака *. Особенно большой выигрыш оптимизация может дать при многократном вычислении сложных функций, содержащих интегралы, производные, суммы, произведения и ряды. Бывают, впрочем, случаи, когда исходное выражение превращается в не менее сложное оптимизированное выражение. Тогда оптимизация оказывается бесполезной.

В позиции Options... (Опции) сосредоточены различные опции вычислительных процессов. Если активизировать эту позицию, то на экран будет выведено окно с панельным переключателем. Это окно имеет следующие панели: Built-in Variables... (Встроенные переменные) — установить значения встроенных (системных) переменных, Units System (Единицы — вывести подменю с позициями, Dimension (Размерность) — установить размерность величин. Действие системных переменных глобальное, т е. они доступны в любом месте программы и их значения можно изменить также в любом месте программы. Операция Built-in Variables... (Встроенные переменные) служит для установки значений системных переменных: TOL [0. 001] — погрешность численных расчетов; ORIGIN [0] — нижняя граница значения индекса индексации векторов и матриц; PRNPRECISION [4] - число столбцов для WRITEPRN, PRNCOLWIDTH [8] — число десятичных знаков, используемых для записи числовых данных в WRITEPRN. Для изменения формата размерных величин служит панель Dimensions (Размерности).

Позиция главного меню Symbolics

Системы компьютерной алгебры снабжаются специальным процессором для выполнения аналитических (символьных) вычислений. Его основой является ядро, хранящее всю совокупность формул и формульных преобразований, с помощью которых производятся аналитические вычисления.

Операции, относящиеся к работе символьного процессора, содержатся в подменю позиции Symbolics (Символика) главного меню.

Чтобы символьные операции выполнялись, процессору необходимо указать, над каким выражением эти операции должны производиться, т. е. надо выделить выражение (правила выделения неоднократно описывались выше). Для ряда операций следует не только указать выражение, к которому они относятся, но и наметить переменную, относительно которой выполняется та или иная символьная операция.

Символьные операции разбиты на пять характерных разделов.

Первыми идут наиболее часто используемые операции. Они могут выполняться с выражениями, содержащими комплексные числа или имеющими решения в комплексном виде.

Операции с выделенными выражениями

К операциям с выделенными выражениями относятся следующие Evaluate (Вычислить) — преобразовать выражение с выбором вида преобразований из подменю. Символьная операция Evaluate Symbolically [Shift+ F9] (Вычислить) обеспечивает работу с математическими выражениями, содержащими встроенные в систему функции и представленными в различном виде: полиномиальном, дробно-рациональном, в виде сумм и произведений, производных и интегралов и т. д. Операция стремится произвести все возможные численные вычисления и представить выражение в наиболее простом виде. Она возможна над матрицами с символьными элементами. Производные и определенные интегралы, символьные значения которых вычисляются, должны быть представлены в своей естественной форме. Эта операция содержит подменю со следующими командами:

Evaluate Symbolically [Shift+ F9] — выполнить символьное вычисление (Вычислить в символах) выражения;

Floating Point Evaluation... — выполнить арифметические (С плавающей точкой) операции в выражении с результатом в форме числа с плавающей точкой; Complex Evaluation — выполнить преобразование с пред- (В комплексном виде) ставлением в комплексном виде. Команда Evaluate Symbolically тут наиболее важная. Назначение других команд очевидно: они нужны, если результат требуется получить в форме комплексного или действительного числа.

Simplify (Упростить) — упростить выделенное выражение с выполнением таких операций, как сокращение подобных слагае мых, приведение к общему знаменателю, использова ние основных тригонометрических тождеств и т д, Эта операция позволяет упрощать математические выражения, содержащие алгебраические и тригонометрические функции, а также выражения со степенными многочленами (полиномами). Упрощение означает замену более сложных фрагментов выражений на более простые. Приоритет тут отдается простоте функций. К примеру, функция tan(x) считается более сложной, чем функции sin(x) и cos(x). Поэтому tan(x) упрощается так, что получает представление через соотношение этих функций, что несколько неожиданно, так как в некоторых пакетах символьной математики, например Derive, ситуация иная: они заменяют отношение sin (x)/cos (x) функцией tan (x). Эта команда открывает широкие возможности для упрощения сложных и плохо упорядоченных алгебраических выражений.

Expand — раскрыть выражение, например, для по степеням: (Х+ Y)(Х- Y) получаем X2- Y2;

Factor — разложить число или выражение на множители, например X2- Y2 даст (X+ Y)(X-Y), Collect (Разложить — собрать слагаемые, подобные выделенному по подвыражению) выражению, которое может быть отдельной переменной или функцией со своим аргументом (результатом будет выражение, полиномиальное относительно выбранного выражения),

Polynomial Coefficients — найти коэффициенты полинома по заданной полиномиальной переменной.

Операции с выделенными переменными

К числу операций с выделенными переменными относятся:

Solve (Решить) — найти значения выделенной переменной, (относительно переменной) при которых содержащее ее выражение становится равным нулю (решить уравнение или неравенство относительно выделенной переменной);

Substitute (Заменить) — заменить указанную переменную содержимым буфера обмена. Наряду с получением результата в символьном виде эта команда позволяет найти и числовые значения функции некоторой переменной путем замены ее на числовое значение.

Differentiate (Дифференцировать) дифференцировать все выражение, содержащее выделенную переменную, по отношению к этой переменной (остальные переменные рассматриваются как константы);

Integrate (Интегрировать) — интегрировать все выражение, содержащее выделенную переменную;

Expand to Series... (Разложить в ряд) — найти несколько членов разложения выражения в ряд Тейлора относительно выделенной переменной;

Convert to Partial Fraction (Разложить на элементарные дроби)— разложить на элементарные дроби выражение, которое рассматривается как рациональная дробь относительно выделенной переменной.

Операции с выделенными матрицами

Операции с выделенными матрицами представлены позицией подменю Matrix (Матричные операции), которая имеет свое подменю со следующими операциями:

Transpose (Транспонировать) — получить транспонированную матрицу;

Invert (Обратить) — создать обратную матрицу;

Determinant (Определитель) — вычислить детерминант (определитель) матрицы.

Операции преобразования

В MathCAD 7. 0 PRO в позиции Symbol содержится раздел операций преобразования, создающий подменю со следующими возможностями:

Fourier Transform (Преобразование Фурье) — выполнить прямое преобразование Фурье относительно выделенной переменной;

Inverse Fourier Transform (Обратное преобразование Фурье относительно выделенной Фурье)— выполнить обратное преобразование переменной;

Laplace Transform (Преобразование Лапласа) — выполнить прямое преобразование Лапласа относительно выделенной переменной (результат — функция от переменной s);

Inverse Laplace Transform (Обратное преобразование Лапласа относительно выделенной Лапласа) — выполнить обратное преобразование переменной (результат — функция от переменной t);

Z Transform (Z-преобразование) — выполнить прямое Z-преобразование выражения относительно выделенной переменной (результат — функция от переменной z);

Inverse Z Transform (Обратное Z-преобразование) — выполнить обратное Z-преобразование относительно выделенной переменной (результат — функция от переменной n).

К стилю эволюции относится одна операция:


Evaluation Style...(Стиль эволюции) — задать вывод результата символьной операции под основным выражением, рядом с ним или вместо него. В этом окне можно установить три тина вывода результата символьных преобразований: Vertically, inserting lines (Вертикально, включая линии) расположение результата под основным выражением с включением пустых линий, Vertically, without inserting lines (Вертикально, без линий) — расположение результата прямо под основным выражением; Gorizontally (По горизонтали) — расположение результата рядом (по го ризонтали) с основным выражением. Кроме того, установкой знака "птички" в прямоугольниках можно ввести еще две опции: Show Comments — наблюдать комментарии; (Просмотр комментариев); Evaluate in Place (Замещать) — заместить исходное выражение результатом его символьного преобразования.

Позиция главного меню Window (Окно)

Система MathCAD позволяет одновременно работать со многими задачами. Под каждую задачу она отводит свое окно. Одно из них обычно является активным — то, с которым происходит работа в настоящий момент. Состояние других документов "замораживается", но их можно пустить в работу в любое время без новой загрузки и без исполнения связанной с окном программы.

Основные операции с окнами:

Cascade (Каскад) — расположить окна документов друг под другом так, чтобы были видны заголовки;

Horizontal (По горизонтали) расположить окна документов горизонтально;

Vertical (По вертикали) — расположить окна документов вертикально;

Arrange Icons — упорядочить размещение пиктограмм (Упорядочить пиктограммы) рабочих документов вдоль нижней границы окна приложения.

Кроме этих операций в подменю позиции Window имеется список окон, которые в данный момент открыты. Он позволяет быстро сделать активным указанное окно.

Позиция главного меню Help (Справка)

Подменю Help имеет следующие позиции:

Mathcad Help [Fl] — вызов справочной системы MathCAD; Resource Center (Центр ресурсов) — вызов центра информационных ресурсов; Tip of the Day (Оперативная подсказка) — вызов оперативной подсказки; Open Book... (Открыть книгу) — вызов окна оперативной справки; Using Help (Использование)— вызов информации о справочной системе; About Matchcad... — краткая информация о системе MathCAD.

Отметим, что работа с документами MathCAD обычно не требует обязательного использования возможностей главного меню, так как основные из них дублируются кнопками быстрого управления.

Панели

Панели (строки) с ними находятся под строкой главного меню. Их можно выводить на экран или убирать с него с помощью соответствующих опций позиции View (Вид) главного меню Windows.

Обычно имеются две такие панели: панель инструментов (дублирующая ряд наиболее распространенных команд и операций) и панель форматирования для выбора типа и размера шрифтов и способа выравнивания текстовых комментарий.

Кнопки операций с файлами

Документы системы MathCAD являются файлами, т. е. имеющими имена блоками хранения информации на магнитных дисках. Файлы можно создавать, загружать (открывать), записывать и распечатывать на принтере. Возможные операции с файлами представлены в панели инструментов первой группой из трех кнопок:

New Worksheet (Создать) — создание нового документа с очисткой окна редактирования;

Open Worksheet (Открыть) — загрузка ранее созданного документа из диалогового окна;

Save Worksheet (Сохранить) — запись текущего документа с его именем.

Печать и контроль документов

Эта группа представлена тремя кнопками:

Print Worksheet (Печать) — распечатка документа на принтере;

Print Preview (Просмотр) — предварительный просмотр документа;

Check Speling (Проверка) — проверка орфографии документа.

Их назначение довольно очевидно. Отметим лишь, что проверка орфографии действует только для англоязычных документов.

Кнопки операций редактирования

Во время подготовки документов их приходится видоизменять и дополнять — редактировать. Следующие четыре кнопки служат для выполнения операций редактирования документов:

Cut (Вырезать) — перенос выделенной части документа в буфер обмена (Clipboard) с очисткой этой части документа;

Copy (Копировать) — копирование выделенной части документа в буфер обмена с сохранением выделенной части документа;

Paste (Вставить) — перенос содержимого буфера обмена в окно редактирования на место, указанное курсором мыши;

Undo (Отменить) — отмена предшествующей операции редактирования.

Три последние операции связаны с применением буфера обмена. Его возможности и назначение хорошо известны пользователям Windows. Он предназначен для временного хранения данных и их переноса из одной части документа в другую либо для организации обмена данными между различными приложениями.

Кнопки размещения блоков

Документы состоят из различных блоков: текстовых, формульных, графических и т. д. Блоки просматриваются системой, интерпретируются и исполняются. Просмотр идет справа налево и снизу вверх. Две операции размещения блоков представлены кнопками следующей группы:



Align Across (Выровнять по горизонтали) — блоки выравниваются по горизонтали;



Align Down (Выровнять вниз) — блоки выравниваются по вертикали, располагаясь сверху вниз.

Пиктограммы этих кнопок изображают блоки и указанные варианты их размещения. Определенное размещение блоков в некоторых случаях имеет значение. Например, нередко результат операции желательно разместить в одной строке с заданием на операцию. А размещение блоков по вертикали характерно для больших документов.

Кнопки операций с выражениями

Формульные блоки часто являются вычисляемыми выражениями или выражениями, входящими в состав заданных пользователем новых функций. Для работы с выражениями служат пиктограммы:



Insert Function — вставка функции из списка, появляющегося (Вставить функции) в диалоговом окне;



Insert Utit (Вставить единицы) — вставка единиц измерения;



Calculate (Пересчитать) — вычисление выделенного выражения.

MathCAD имеет множество встроенных функций, от элементарных до сложных статистических и специальных математических. Синтаксис их записи порой легко забывается. Поэтому возможность вставки функции с помощью кнопки Insert Function очень удобна. Другая кнопка, Insert Unit, позволяет вставить нужную единицу измерения.

Если документы большие, то при их изменениях не всегда выгодно запускать вычисления с самого начала. Операция Calculate (Пересчитать) позволяет запускать вычисления для выделенных блоков, что может уменьшить время вычислений.

В седьмой версии появились новые кнопки, дающие доступ к новым возможностям системы:



Insert Giperlink (Включение гиперссылки) — обеспечивает создание гиперссылки;



Component Wizard (Мастер компонентов) — открывает окно Мастера, дающего удобный доступ ко всем компонентам системы;



Run MathConnex (Запуск системы MathConnex) — запуск системы для стимулирования блочно- заданных устройств.

Кнопки управления ресурсами

Заключительная группа из двух пиктограмм обеспечивает обращение к центру ресурсов системы и к встроенной справочной базе данных системы:



Resource Center (Центр ресурсов) — дает доступ к центру ресурсов;

Help (Справка) — дает доступ к ресурсам справочной базы данных системы.

Указанных операций обычно вполне достаточно для работы с документами без применения других возможностей главного меню.

Панели форматирования и статуса системы

Вторая строка верхней части экрана содержит типовые средства управления шрифтами: переключатели типа символов, набора гарнитур и размеров шрифтов, три пиктограммы типа шрифтов (полужирный, наклонный, или курсивный, и подчеркнутый), а также три пиктограммы расположения букв в строке (рядом, надстрочное и подстрочное).

До тех пор пока не начат набор элементов документа, часть описанных кнопок и иных объектов пользовательского интерфейса находится в пассивном состоянии. В частности, в окнах переключателей панели форматирования нет надписей. Пиктограммы и переключатели становятся активными, как только появляется необходимость в их использовании.

Внизу экрана кроме полосы горизонтальной прокрутки расположена еще одна строка — строка состояния. В ней выводится служебная информация, краткие комментарии, номер страницы документа и др. Эта информация полезна для оперативной оценки состояния системы в ходе работы с нею.

Перемещаемые наборные панели (в оригинале Palletes — палитры)

служат для вывода заготовок — шаблонов математических знаков (цифр, знаков арифметических операций, матриц, знаков интегралов, производных и т. д.).

Наборные панели появляются в окне редактирования документов при активизации соответствующих пиктограмм — первая линия пиктограмм управления системой. С их помощью можно вводить в документы практически все известные математические символы и операторы. К сожалению, их так много, что вывод всех панелей обычно бесполезен, так как в окне редактирования не остается места для подготовки документов. Поэтому рекомендуется неиспользуемые в данное время панели закрывать, активизируя кнопку в конце их титульной строки с названием панели.


Рис.1.1. Наборная панель

Применение панелей для выбора шаблонов математических знаков очень удобно, поскольку не надо запоминать разнообразные сочетания клавиш, используемые для ввода специальных математических символов.

Простейшие приемы работы


В простейшем случае работа с системой MathCAD сводится к подготовке в окне редактирования задания на вычисления и к установке форматов для их результатов.

Формульный редактор

Фактически система MathCAD интегрирует три редактора: формульный, текстовый и графический. Для запуска формульного редактора достаточно установить курсор мыши в любом свободном месте окна редактирования и щелкнуть левой клавишей. Появится визир в виде маленького красного крестика. Его можно перемещать клавишами перемещения курсора. Визир не надо путать с курсором мыши.

Визир указывает место, с которого можно начинать набор формул — вычислительных блоков. Щелчок левой клавиши мыши устанавливает визир на место, указанное острием стрелки курсора мыши. В зависимости от места расположения визир может менять свою форму. Так, в области формул визир превращается в синий уголок, указывающий направление и место ввода.

Наборные панели и шаблоны

Подготовка вычислительных блоков облегчается благодаря выводу шаблона при задании того или иного оператора. Для этого в MathCAD служат наборные панели с шаблонами различных математических символов.

Допустим, требуется вычислить определенный интеграл. Для этого вначале надо вывести панель операторов математического анализа; ее пиктограмма в строке инструментов имеет знаки интеграла и производной. Затем следует установить визир в то место экрана, куда выводится шаблон, и на панели сделать активной пиктограмму с изображением знака определенного интеграла. Для ввода данных можно указать курсором мыши на нужный шаблон данных и, щелкнув левой ее клавишей для фиксации места ввода, ввести данные.

В области формул визир превращается в синий уголок, указывающий направление и место ввода. Обычное направление ввода справа от уголка, чтобы поменять направление ввода необходимо нажать клавишу [Insert], и синий уголок "развернется", поменяв цвет на красный. Для расширения зоны, обхватывающей рамки синего уголка, необходимо нажать клавишу пробела.

Наиболее часто используемые символы при вводе формул удобно набирать с клавиатуры – таблица 1.1.

Таблица 1.1

Отображение в документе

Клавиши

Описание операции

: =

Shift+:

присвоить



^

степень



[

нижний индекс



Ctrl+Enter

сложение с переносом ( используется в случае громоздких формул, непомещающихся в текстовой зоне документа)

1..5

;

задание границы изменения дискретного значения переменной

Текстовый редактор

Текстовый редактор позволяет задавать текстовые комментарии. Они делают документ с формулами и графиками более понятным. В простейшем случае для открытия текстового редактора достаточно ввести символ " (одиночная кавычка). В появившийся прямоугольник можно начать вводить текст. В текстовом блоке визир имеет вид красной вертикальной черточки и отмечает место ввода. Текст редактируется общепринятыми средствами: перемещением места ввода клавишами управления курсором, установкой режимов вставки и замещения символов (клавиша Insert), стиранием (клавиши Del и Backspace), выделением, копированием в буфер обмена, вставкой из буфера и т. д.

Выделение и редактирование объектов

При редактировании математических выражений важной возможностью является выделение их целиком или в виде отдельных фрагментов. По существу это означает замену одномерного маркера в виде синей вертикальной черты на двумерный в виде выделяющего часть выражения синего уголка. Он указывает направление ввода.

В версии MathCAD 7. 0 выделение текста с помощью мыши заметно улучшено и практически не отличается от хорошо известного выделения текстовых выражений.

Следует отметить, что изменение параметров и типов шрифтов для определенных объектов (например, переменных или констант) действует глобально. Так, если увеличить размеры обозначения какой-либо переменной, то все обозначения других переменных тоже будут увеличены.

Выделение блоков

Как уже отмечалось, документ состоит из отдельных блоков. Они могут быть различного типа: тексты (комментарии), формулы, графики, таблицы и т. д. Каждый блок занимает в текущем окне определенную область прямоугольной формы. Для конструирования блоков служат три встроенных в систему редактора: текстовый, формульный и графический.

Для выделения областей блоков можно проделать следующий эксперимент. Поместите курсор мыши в нерабочую часть экрана и нажмите ее левую клавишу. Перемещая мышь по диагонали при удержанной нажатой клавише мыши, вы увидите, как на экране пунктирными черными линиями выделяется прямоугольник. Добейтесь, чтобы в него попало несколько объектов — формул, таблиц, графиков. Все они тут же окажутся обведены прямоугольниками из пунктирных линий

Эти прямоугольники являются обычно невидимыми границами областей объектов. Несколько выделенных таким образом объектов образуют блок выделенных объектов. Он ведет себя как единое целое: его можно перемещать мышью, копировать в буфер обмена и стирать.

Расположение блоков в документе имеет принципиально важное значение. Блоки не должны взаимно перекрываться (хотя небольшое перекрытие обычно не существенно). Указанный порядок исполнения блоков означает, что, например, при построении графика функции или таблицы ее значений вначале должны исполняться блоки, задающие саму функцию и пределы изменения аргумента, а уже затем блок, задающий вывод таблицы или построение графика функции. Все это — следствие работы системы в интерпретирующем режиме.

Доступная область окна редактирования по горизонтали превышает видимую на экране. При этом область окна делится длинной вертикальной линией на две части, левую и правую Горизонтальными линиями документ делится на страницы. Можно разместить некоторые вспомогательные вычисления в правой, невидимой, части окна, а в левую, видимую, вынести задание исходных данных и вывод результатов расчетов

Создание документов с невидимой расчетной частью осложняется необходимостью выполнения блоков в строго заданном порядке. Так, при сложных расчетах их результаты могут оказаться намного ниже видимого текста документа. Заглядывая вперед, скажем о двух приемах, облегчающих решение этой задачи. Первый — использование оператора глобального присваивания (знак в виде "") В этом случае присваивание может находиться в любой точке документа (например, в его начале или в самом конце). Второй прием — расположение блоков по вертикали так, чтобы исполняемые в первую очередь блоки были чуть выше тех, которые будут исполняться позже.

Задание 1.1

Вычисление формул


Определить значение функции. Варианты заданий представлены в таблице 1.2.
  1   2   3   4




Похожие:

Введение iconДокументы
1. /Введение в DELPHI/Alexs.rtf
2. /Введение...

Введение iconДокументы
1. /Введение в JavaScript/WORD/COVER.DOC
2. /Введение...

Введение iconЗанятие №7. Введение лекарств с помощью инъекций. (практическая работа)
Вступление. Инъекции. Какой это способ введения лекарственных препаратов? (парентеральное введение)
Введение iconДокументы
1. /ВВЕДЕНИЕ В JAVASCRIPT ДЛЯ МАГА/PART1.DOC
2. /ВВЕДЕНИЕ...

Введение iconВведение в философию
...
Введение iconЛитература 7 кл. 7 Класс (68 часов по программе) введение
Введение. Изображение человека как важнейшая идейно-нравственная проблема литературы. Личность автора, его труд, его позиция и авторское...
Введение iconВведение Введение Космология
При рассмотрении изменений, происходящих во Вселенной, космология близко соприкасается с космогонией, изучающей происхождение и развитие...
Введение iconПлан-график мероприятий, направленных на введение фгос в мюоу сош №42 с 2011-2012 учебного года
Введение федеральных государственных образовательных стандартов (далее – фгос) начального общего образования во всех общеобразовательных...
Введение iconВ. А., Давыдов А. В. Краткое введение в преобразование Гильберта-Хуанга Введение
Функции базиса получаются адаптивно непосредственно из данных процедурами отсеивания функций «эмпирических мод». Мгновенные частоты...
Введение iconПоложение о контрольной работе по Криминалистике (разделы: «Введение в криминалистику. Криминалистическая техника»)
«Введение в криминалистику. Криминалистическая техника») это письменная самостоятельная работа курсантов, слушателей или студентов,...
Введение iconГлавная незнамо-чаво введение глава Введение в незнамо-чаво оглавление
Системный подход, системное движение, анализ систем, теория систем, теория сложных систем, системология вот часть терминов и понятий,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов