- •«Математическое моделирование систем и процессов»
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Интерфейс программного пакета MathСad
- •2. Ввод и вывод информации
- •3. Применение встроенных функций MathСad' а
- •4. Формат представления численного результата
- •5. Вычисление производных и интегралов
- •5.1. Вычисление производных
- •5.2. Вычисление интегралов заданных функций
- •6. Редактирование рабочего листа
- •6.1. Копирование, удаление и перемещение объектов рабочего листа
- •6.2. Ввод текста
- •7. Содержание лабораторной работы.
- •Варианты задания
- •8. Отчет по лабораторной работе
- •Лабораторная работа №2
- •1. Построение и редактирование двумерных графиков в декартовой системе координат.
- •1.1. Построение графиков
- •1.2. Форматирование двумерных графиков в декартовых координатах
- •1.3 Построение двумерных графиков в ортогональной системе координат для различных типов данных
- •1.3.1. Построение графиков в тексте вычислительной программы
- •1.3.2. Построение графиков по табличным данным
- •Построение гистограмм
- •1.3.4. Построение графиков дискретных функций, заданных системой неравенств
- •3. Содержание работы.
- •Лабораторная работа № 3
- •1. Системы линейных уравнений
- •1.1. Запись векторов и матриц в MathCad
- •1.2. Решение систем линейных алгебраических уравнений методом обратной матрицы
- •1.3. Решение системы линейных алгебраических уравнений встроенной функцией lsolve
- •1.4. Решение системы линейных алгебраических уравнений блоком Given…Find
- •2. Системы нелинейных алгебраических уравнений
- •2.1. Решение с помощью вычислительного блока Given…Find
- •2.2. Решение системы нелинейных алгебраических уравнений вычислительным блоком Given…Minerr.
- •3.3. Решение системы алгебраических уравнений в символьной форме
- •4. Размерные величины в решающем блоке
- •Содержание и порядок выполнения работы.
- •Варианты для самостоятельной работы.
- •Цель лабораторной работы № 4
- •1. Решение оду с помощью решающего блока Given …Odesolve
- •2. Решение оду первого порядка
- •2.3. Решение оду n-го порядка с одной неизвестной функцией
- •2. Решение систем оду первого порядка
- •2. Решение системы оду методом Рунге-Кутта
- •2.1. Решение системы оду методом Рунге-Кутта с фиксированным шагом интегрирования (функция rkfixed)
- •Решение системы оду методом Рунге-Кутта с автоматическим выбором шага интегрирования (Rkadapt)
- •3. Решение системы оду методом Булирша – Штера (функция Bulstoer)
- •5. Решение системы оду методом Розенброка (функция Radau)
- •6. Содержание лабораторной работы.
- •Библиографический список
- •«Математическое моделирование систем и процессов»
- •Самара 2008
- •«Быстрые клавиши» в MatCad.
6.2. Ввод текста
Для записи текста в рабочий лист необходимо в заданное место листа вставить область ввода текста – текстовую область. Для этого нужно:
- в главном меню щёлкнуть мышью опцию Insert (вставка);
- в выпадающем меню выбрать команду Text Region (текстовая область) и открыть поле для ввода текста (рис. 15). Текстовое поле можно открыть и с клавиатуры набором комбинации клавиш « [Shift]+[2“]» при латинской раскладке клавиатуры.
Рис. 15. Поле для ввода текста
Текстовое поле может размещаться в любом месте рабочего листа, а его размеры могут изменяться как по длине, так и по ширине. Текстовое поле так же, как и математическое поле может быть выделено и скопировано в буфер обмена для экспорта, например в Word, перемещено в пределах рабочего листа или удалено.
Так как MathСad - неруссифицированная оболочка, то иногда возникают проблемы с установкой параметров кириллических шрифтов в случае изменения стиля текстовой области. В то же время, для оформления рабочего листа и создания небольшого технического отчёта в большинстве случаев достаточно имеющегося набора шрифтов, которые могут быть установлены из главного меню: Arial CYR, Arial Cyr, MS Sans Serif, MS Serif, Courier New CYR, Courier New Cyr, System, Times New Roman CYR, Times New Roman Cyr.
7. Содержание лабораторной работы.
Изучить общую часть лабораторной работы (п.1).
Открыть программу MathCad.
Выполнить задания, представленные на рис. 7-14 .
Вычислить первую и вторую производные, определенный или неопределенный интегралы от функции (по заданию преподавателя из таблицы 1):
Варианты задания
Таблица 1
№№ |
функции |
№№ |
Функции |
1 |
10 |
sin x2 | |
2 |
ln x |
11 | |
3 |
x arcsin x |
12 |
(ax + b)2; |
4 |
x ln x |
13 | |
5 |
14 | ||
6 |
15 | ||
7 |
16 |
cos (ax) | |
8 |
ln x *ln (1-x) |
17 |
tg(ax) |
9 |
18 |
sin(ax) |
8. Отчет по лабораторной работе
Отчет по лабораторной работе в печатном и электронном виде должен быть выполнен согласно шаблону (приложение 1), т.е. состоять из титульного и рабочего листа с краткими комментариями на русском языке к каждому заданию (см. п.7).
При отчете по лабораторной работе №1:
1) студент должен написать любое предложенное преподавателем выражение и получить результат вычисления.
2) объяснить свои действия по проделанной работе.
Лабораторная работа №2
Цель работы: приобретение навыков построения и форматирования двумерных графиков в среде MathСad.
MathCad располагает широким набором средств графической интерпретации результатов моделирования. В частности в MathCad возможно построение и редактирование графиков функций в декартовых и полярных координатах, изображать их значения в виде столбчатой диаграммы, создавать анимации и др. На рис.1 изображена панель построения графиков Graph, на которой представлен набор всех типов графиков, которые могут быть построены и отредактированы в MathCad.
Внимание: Для вызова панели, если она не установлена при запуске по умолчанию, необходимо на математической панели Math главного меню щёлкнуть мышью символ с изображением графика функции .
Для инженерных расчётов основное значение имеет оформление их результатов в графическом виде. Для их редактирования и построения MathCad предоставляет широкие возможности.
Рис.1. Вид панели построения графиков
1 - двумерный график в декартовых координатах; 2 - то же в полярных координатах; 3 – столбчатая диаграмма (гистограмма); 4 – трёхмерная графика; 5 – контурный график функции 2-х переменных; 6 – векторная диаграмма; 7 - трёхмерная диаграмма.