Теоретические положения

Лабораторная работа №1 «Начала программирования в MATHCAD. Создание программ линейной структуры»

Цель работы: изучить правила разработки простейших программ в MATHCAD

Теоретические положения

При программировании в Mathcad следует использовать инструменты панели Программирование, изображенной на рисунке 1:

- начинает блок программирования

- оператор присваивания

и другие операторы для более сложных программ.

Рисунок 1:Панель Программирование.

Программа Mathcad есть частный случай выражения Mathcad. Подобно любому выражению, программа возвращает значение, если за ней следует знак равенства. Точно так же, как переменную или функцию можно определить через выражение, их можно определить и с помощью программы.

Главным различием между программой и выражением является способ задания вычислений. При использовании выражения алгоритм получения ответа должен быть описан одним оператором. В программе может быть использовано столько операторов, сколько нужно. Можно рассматривать программу как “составное выражение.”

Следующий пример показывает, как написать простую программу для вычисления функции

Хотя этот пример настолько прост, что, может быть, и программа в этом случае не нужна, он позволяет показать, как нужно отделять друг от друга операторы, и как использовать локальный оператор присваивания “ ”.

· Введите левую часть определения функции и знак равенства “:=” и удостоверьтесь в том, что появилось поле ввода.

· Теперь нужно открыть панель программирования, щёлкнув по кнопке программирования в панели управления. Затем нужно нажать на панели кнопку“Add Line” или на клавиатуре клавишу ]. Появится вертикальный столбец с двумя полями ввода для занесения операторов, образующих программу. Поля ввода для дополнительных операторов открываются с помощью щелчка по кнопке “Add Line”.

· Перейдите в верхнее поле ввода, нажав клавишу [Tab]. Напечатайте z и нажмите кнопку “ ” на панели программирования или клавишу для того, чтобы ввести “ ”.

· В поле ввода справа от “ ” введите x/w.

· Последнее поле ввода предназначено для задания возвращаемого функцией значения log(z).

Теперь эту функцию можно использовать точно так же, как любую другую функцию. На Рисунке 2 эта функция показана вместе с функцией, ей эквивалентной, но определенной на одной строке вместо двух. Отметим, что переменная z не определена вне программы. Определение z внутри программы является локальным и действительно только внутри этой программы.

Программа может состоять из любого числа операторов. Чтобы прибавить оператор, нужно щёлкнуть по кнопке “Add Line” на панели программирования. Mathcad добавляет поле ввода внизу выделенного к этому моменту оператора. Чтобы исключить позицию ввода, ее нужно выделить, заключив в выделяющую рамку, и нажать клавишу [Del].

Рисунок 2: Определение одной и той же функции с помощью программы и через выражение.

На Рисунке 3 приведен несколько более сложный пример с формулой для корня квадратного уравнения. Хотя вычисление этого корня может быть описано одной формулой, как это показано в верхней половине рисунка, однако удобнее вычислять его с помощью последовательности простых операторов, как показано в нижней половине рисунка. Это позволяет избежать редактирования громоздких формул.

Рисунок 3: Определение более сложной функции в виде выражения и в виде программы.

Таким образом, программа Mathcad есть выражение, состоящее из последовательности операторов, каждый из которых является, в свою очередь, выражением. Как и любое другое выражение, программа Mathcad возвращает значение. Этим значением является значение последнего выражения, выполненного программой. Возвращаться может просто число, как на Рисунках 2 и 3, или массив чисел, или даже их комбинация.