Mathcad універсальна програма, що дозволяє робити математичні розрахунки будь-якої складності, дана програма застосовується для розрахунків у будь-якій області. Відмінною рисою даної програми є висока візуалізація процесу введення даних у програму. Рішення рівнянь і різних задач у програмі Mathcad не становить великих зусиль навіть для недосвідченого користувача. Рівень візуалізації процесів на стільки високий, що процес роботи в Mathcad дуже схожий з роботою стандартного редактора формул у програмі Word.
Програма Mathcad знайшла застосування в різних галузях науки, вона дозволяє робити символьні й аналітичні обчислення, робить операції з матрицями, системами рівнянь, функціями, а так само будувати графіки й діаграми за отриманими результатами.
Лабораторна робота №1
НАЙПРОСТІШІ ОБЧИСЛЕННЯ ТА ОПЕРАЦІЇ В MATHCAD
Текстові фрагменти
Текстові фрагменти являють собою частини тексту, які користувач хотів би бачити у своєму документі.
– текстова область призначена для невеликих фрагментів тексту – підписів, коментарів і т.і. Вставляється за допомогою команди Insert Text Regionабо комбінації клавіш Shift + " (подвійні лапки).
Обчислити значення арифметичних виразів і .
1. Клацніть мишею по будь-якому місцю в робочому документі – у полі з'явиться хрестик, що позначає позицію, з якої починається введення.
2. Введіть із клавіатури символи в наступній послідовності: 31+7/5.
3. Введіть із клавіатури знак рівності, нажавши клавішу =. Mathcad обчислює значення виразу й виводить праворуч від знака рівності результат.
4. Клацніть мишею праворуч унизу біля цифри 5 і натисніть клавішу <Backspace>. Тепер значення виразу не визначено, місце введення позначене чорним маркером й обмежене кутовою рамкою.
5. Введіть із клавіатури цифру 4 і клацніть мишею поза рамкою.
Обчислити значення виразу, що містить змінні: при t = 0.7, а = 4.
1. Клацніть мишею по вільному місцю в робочому документі та введіть із клавіатури символи а:=.
2. Введіть із клавіатури символ 4 і клацніть по вільному місцю поза полем введення.
3. Клацніть мишею по вільному місцю в робочому документі та введіть із клавіатури t:=0.75.
4. Клацніть мишею по вільному місцю в робочому документі та Введіть із клавіатури формулу в такий спосіб: . Поставте знак = і клацніть по вільному місцю поза полем введення.
Якщо при введенні виразу була припущена помилка, виділіть неправильний символ кутовою рамкою (клацніть мишею праворуч унизу біля символу), видаліть виділений символ (натисніть клавішу <Backspace>) і введіть у позначеній позиції виправлення.
Mathcad читає й виконує введенні вирази зліва направо і зверху вниз, тому стежте, щоб вирази для обчислення розташовувалися справа або нижче певних для нього значень змінних.
Визначити функцію , обчислити її значення при х =1.2 і побудувати таблицю значень функції для х [0, 10] із кроком 1.
1. Клацніть по вільному місцю в робочому документі, введіть із клавіатури .
2. Клацніть по вільному місцю в робочому документі нижче формули та введіть із клавіатури f(1.2)=. Відразу після введення знака рівності негайно виводиться обчислене значення функції f(x) при х = 1.2.
3. Задати дискретні значення аргументу х Є [0, 10] із кроком 1, клацнувши по вільному місцю в робочому документі, введіть із клавіатури х := 0, 1; 10.
4. Клацнувши по вільному місцю в робочому документі, введіть із клавіатури f(x)=.
У результаті під ім'ям функції з'явиться таблиця значень функції
Перетворення алгебраїчних виразів
У Mathcad можна виконати наступні символьні перетворення алгебраїчних виразів:
simplify (спростити) виконати арифметичні операції, навести подібні, скоротити дріб, використати для спрощення основні тотожності (формули скороченого множення, тригонометричні тотожності й т.п.);
expand (розгорнути) розкрити дужки, перемножити й навести подібні;
factor (розкласти на множники) надати, якщо можливо, вираз у вигляді добутку простих співмножників;
substitute (підставити) замінити в алгебраїчному виразі букву або вираз іншим виразом;
convert to partial fraction розкласти раціональний дріб на найпростіші дроби.
Спростити вираз .
Для цього потрібно ввести даний вираз, виділити його та у меню Symbolics вибрати пункт Simplify.
Розкрити дужки й навести подібні у виразі x(z+1)2 - 2z(x+z).
Введіть вираз для перетворення, виділіть його й клацніть по рядку Expand у меню Symbolics. Результат (перетворений вираз) відображається в робочому документі праворуч від вихідного виразу.
Введіть вираз для перетворення, виділіть його й клацніть по рядку Factor у меню Symbolics. Результат відображається в робочому документі праворуч від вихідного виразу. При введенні виразу не забувайте вводити знак множення (<*>), а після введення показника ступеня натискати клавішу <пробіл>.
Розкласти на найпростіші дроби раціональний дріб .
Введіть вираз для перетворення, виділіть змінну х і клацніть по рядку Convert to Partial Fraction у пункті Variable меню Symbolics.
Вставляється за допомогою команди Insert Text Regionабо комбінації клавіш Shift + " (подвійні лапки).
і 
.
при t = 0.7, а = 4.
. Поставте знак = і клацніть по вільному місцю поза полем введення.
, обчислити її значення при х =1.2 і побудувати таблицю значень функції для х [0, 10] із кроком 1.
.
f(1.2)=. Відразу після введення знака рівності негайно виводиться обчислене значення функції f(x) при х = 1.2.
.
.