Mathcad_cwiczenia_cwmcad.pdf

(416 KB) Pobierz
IDZ DO
PRZYK£ADOWY ROZDZIA£
SPIS TRE CI
KATALOG KSI¥¯EK
KATALOG ONLINE
ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG
MathCAD. Æwiczenia
praktyczne
Autor: Jacek Pietraszek
ISBN: 83-7197-972-X
Format: B5, stron: 96
TWÓJ KOSZYK
DODAJ DO KOSZYKA
Program MathCAD to aplikacja s³u¿¹ca do wykonywania z³o¿onych obliczeñ,
wizualizacji ich wyników, a tak¿e tworzenia dokumentacji projektowej. Przeznaczony
przede wszystkim dla in¿ynierów i projektantów, powinien równie¿ zainteresowaæ
wszystkie osoby, potrzebuj¹ce zaawansowanego pakietu matematycznego. Statystyka,
analiza matematyczna, obliczenia finansowe, dwu- i trójwymiarowe wykresy, to tylko
niektóre dziedziny zastosowañ MathCAD-a.
Ksi¹¿ka prezentuje mo¿liwo ci MathCAD-a w zakresie:
Obliczeñ skalarnych
Obliczeñ wektorowych i operacji na macierzach
Wykresów dwu- i trójwymiarowych
Rozwi¹zywania równañ i uk³adów równañ
Analizy matematycznej (szeregów, pochodnych i ca³ek oznaczonych)
CENNIK I INFORMACJE
ZAMÓW INFORMACJE
O NOWO CIACH
ZAMÓW CENNIK
CZYTELNIA
FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE
Ksi¹¿ka zawiera szereg praktycznych, pogrupowanych tematycznie æwiczeñ, które krok
po kroku ods³aniaj¹ bogate mo¿liwo ci tej aplikacji. Mo¿e stanowiæ nieocenion¹ pomoc
dla studentów wszystkich kierunków, na których wyk³adana jest matematyka.
Wydawnictwo Helion
ul. Chopina 6
44-100 Gliwice
tel. (32)230-98-63
e-mail: helion@helion.pl
Spis treści
Wstęp.............................................................................................................................................................. 5
Rozdział 1.
Zaczynamy pracę z Mathcadem ......................................................................................................... 7
Uruchomienie programu ..............................................................................................................7
Okno programu Mathcad .............................................................................................................7
Paski narzędzi...............................................................................................................................8
Obszary.......................................................................................................................................10
Odświe anie ekranu ...................................................................................................................11
Zapisywanie arkusza ..................................................................................................................12
Otwieranie arkusza.....................................................................................................................13
Rozdział 2. Obliczenia skalarne .............................................................................................................................. 15
Wprowadzanie operatorów i stałych ..........................................................................................15
Funkcje trygonometryczne i cyklometryczne ............................................................................17
Funkcje wykładnicze i logarytmiczne........................................................................................20
Inne funkcje wbudowane ...........................................................................................................21
Definiowanie własnych funkcji..................................................................................................23
Zmienne zakresowe....................................................................................................................24
Automatyczne i ręczne przeliczanie arkusza .............................................................................25
Formatowanie wyników numerycznych ....................................................................................26
Rozdział 3. Obliczenia wektorowe i macierzowe ........................................................................................... 31
Wstęp do wektorów....................................................................................................................31
Wektory......................................................................................................................................32
Wstęp do macierzy .....................................................................................................................38
Macierze .....................................................................................................................................39
Rozdział 4. Wykresy dwuwymiarowe ................................................................................................................... 47
Wstęp do wykresów ...................................................................................................................47
Wykres funkcyjny w układzie kartezjańskim ............................................................................48
Wykres parametryczny w układzie kartezjańskim.....................................................................51
Formatowanie wykresu kartezjańskiego ....................................................................................53
Wykres funkcyjny w układzie biegunowym..............................................................................58
Wykres parametryczny w układzie biegunowym ..........................................................................60
Formatowanie wykresu biegunowego........................................................................................61
4
Mathcad. Ćwiczenia
Rozdział 5. Wykresy trójwymiarowe.................................................................................................................... 65
Wstęp do wykresów ...................................................................................................................65
Wykres przestrzenny danych macierzowych .............................................................................67
Wykres przestrzenny powierzchni funkcyjnej ...........................................................................69
Wykres przestrzenny powierzchni parametrycznej....................................................................72
Wykres przestrzenny krzywej parametrycznej ..........................................................................74
Wykres poziomicowy.................................................................................................................76
Rozdział 6. Równania i układy równań algebraicznych .............................................................................79
Równania z jedną niewiadomą...................................................................................................79
Układy równań i nierówności ....................................................................................................82
Optymalizacja.............................................................................................................................84
Rozdział 7.
Analiza matematyczna......................................................................................................................... 87
Szeregi........................................................................................................................................87
Iloczyny......................................................................................................................................89
Pochodne ....................................................................................................................................91
Całki oznaczone .........................................................................................................................92
4.
Wykresy dwuwymiarowe
Rozdział
Wstęp do wykresów
Mathcad posiada bogate mo liwości tworzenia ró norakich wykresów dwuwymiarowych.
Dotyczy to zarówno sposobów dostarczania danych, niezbędnych do utworzenia wykresu,
jak i typów wykresów płaskich.
Podstawowe dane, potrzebne do utworzenia wykresu płaskiego, to:
dwa wektory liczbowe
o takiej samej liczbie składowych, gdzie jeden wektor jest
traktowany jako zestaw wartości zmiennej niezale nej, drugi — zale nej; program
buduje wykres jako linię łamaną, której stopień gładkości zale y od zagęszczenia
punktów;
funkcja jednej zmiennej
zadana jawnym wzorem funkcyjnym typu
[
=
H Z
oraz
wektor wartości zmiennej niezale nej; Mathcad tworzy wykres jako linię łamaną,
stopień wizualnej gładkości tej linii zale y od przyjętej przez u ytkownika liczby
składowych wektora; wariant ten pozwala na kontrolowane zagęszczanie liczby punktów
w obszarze du ej zmienności funkcji i rozrzedzanie ich w pozostałej części dziedziny
funkcji;
funkcja jednej zmiennej
zadana jawnym wzorem funkcyjnym typu
[
=
H Z
; w tym
przypadku Mathcad przez domniemanie zakłada pewien wektor wartości zmiennej
niezale nej o takiej liczbie składowych (wartości), aby wykres był w miarę gładki;
dwie funkcje jednej zmiennej
zadane jawnymi wzorami funkcyjnymi typu
[
=
H Z
;
jest to przypadek dotyczący wykresów parametrycznych, zmienna niezale na musi
być w obu wzorach ta sama; je eli zakres jej zmienności nie jest podany jawnie
(zmienna zakresowa), to Mathcad przyjmie pewien zakres domniemany.
48
Mathcad. Ćwiczenia
Dostępnymi typami wykresów są:
wykresy w układzie kartezjańskim — funkcyjne i parametryczne,
wykresy w układzie biegunowym — funkcyjne i parametryczne.
Szablony poszczególnych typów wykresów mo na wywoływać za pomocą albo skrótów
klawiszowych (tabela 4.1), albo poprzez naciśnięcie odpowiedniej ikony z paska narzędzi
Graph
(rysunek 4.1). Pasek narzędzi
Graph
mo na wyświetlić za pomocą polecenia
Toolbars
w menu rozwijanym
View
(rysunek 4.2).
Tabela 4.1.
Skróty klawiszowe wywołujące szablony wykresów 2D
Opis
Wykres w układzie kartezjańskim
Wykres w układzie biegunowym
Rysunek 4.1.
Pasek narzędzi Graph
Klawisz
Shift+2
Ctrl+7
Rysunek 4.2.
Polecenie Toolbars
w menu rozwijanym View
Wykres funkcyjny
w układzie kartezjańskim
Wykres taki mo e być wykonany z zastosowaniem:
wektora wartości zmiennej niezale nej i wektora wartości zmiennej zale nej,
wektora wartości zmiennej niezale nej i wzoru funkcyjnego,
wyłącznie wzoru funkcyjnego i zakresu zmienności zmiennej niezale nej.
Do wywołania szablonu wykresu dwuwymiarowego w układzie kartezjańskim słu y albo
skrót klawiszowy
Shift+2,
albo odpowiednia ikona na pasku narzędzi
Graph
(rysunek 4.3).
Zgłoś jeśli naruszono regulamin