Система MathCAD общается с пользователем посредством математи-
чески ориентированного входного языка, который является типичным язы-
ком визуального программирования. В нем большинство операторов и функ-
ций языка знакомо пользователю по курсу математики.
Алфавит входного языка – это совокупность символов и слов, которые
используются при задании команд и функций. Алфавит системы содержит:
1) малые и большие латинские буквы;
2) малые и большие греческие буквы;
3) арабские цифры от 0 до 9;
4) системные переменные;
5) математические операторы;
6) имена встроенных функций;
7) спецзнаки.
К укрупненным элементам языка относят типы данных, операторы,
встроенные функции, функции пользователя, процедуры и управляющие
структуры, кроме того, все, что находится в палитрах математических зна-
ков, также относится к алфавиту MathCAD.
К важнейшим типам данных в системе MathCAD относятся констан-
ты, обычные и системные переменные, массивы и данные файлового типа.
Константы – имеющие уникальные имена объекты, хранящие некото-
рые значения, которые определяются в процессе загрузки системы. MathCAD
поддерживает следующие типы констант:
1) целочисленные константы;
2) вещественные числа с мантиссой и порядком;
3) восьмеричные числа (идентифицируется латинской буквой о);
4) шестнадцатеричные числа (имеют в конце отличительный признак
в виде буквы h);
5) комплексные числа;
6) системные константы, хранящие определенные параметры системы;
7) строковые константы – любые цепочки символов, заключенные в
кавычки (арифметические выражения в строковых константах рассматрива-
ются как текст и не вычисляются);
8) единицы измерения физических величин.
Для проведения физических расчетов в системе MathCAD можно при-
менять особый вид констант – единицы измерения размерных величин. Помимо
своего числового значения, они характеризуются еще и указанием на то, к какой
физической величине они относятся.
Переменные являются также объектами, имеющими уникальные име-
на. Однако, в отличие от констант, они вначале неопределенны, а после оп-
ределения могут принимать любые значения в пределах своего типа. В сис-
теме MathCAD тип переменной определяется ее значением и предварительно не
задается.
Задание переменным значений называется присваиванием. Если пере-
менной присваивается значение с помощью оператора «:=» (или «=»), то такое
присваивание является локальным. Однако с помощью знака
можно обес-
печить глобальное присваивание, то есть независимо от того, в каком месте
документа стоит оператор глобального присваивания, переменная получает
это значение. Статус присваивания не следует путать со статусом самих пе-
ременных. Все переменные, описанные выше, являются глобальными, так
как их можно определять в любом месте документа и в любом месте изме-
нять их значения.
Имена констант, переменных и иных объектов называют идентификато-
рами. Идентификаторы могут иметь практически любую длину и содержать лю-
бые латинские и греческие буквы (русские буквы использовать нельзя), а также
цифры. Однако идентификатор может начинаться только с буквы. Малые и
большие буквы в идентификаторах различаются.
Операторы – элементы языка, предназначенные для создания матема-
тических выражений совместно с данными, называемые операндами. Это
знаки математических операций, вычисления сумм, произведений, производ-
ной, интеграла и т.д. После указания операндов операторы становятся испол-
няемыми программными блоками. Операторы в MathCAD вводятся с помо-
щью шаблонов, которые имеют места ввода для операндов.
Фактически система MathCAD интегрирует в себе три редактора: фор-
мульный, текстовый и графический. В простейшем случае работа с системой
MathCAD сводится к подготовке в окне редактирования задания на вычисления
и установке форматов для их результатов. Для этого используются различные
приемы подготовки объектов. Рассмотрим подготовку объектов двух типов —
текстовых и формульных блоков.
Заметим, что:
- при настройке системы по умолчанию сами вычисления выполняются ав-
томатически, поскольку установлен режим автоматических вычислений;
- в ходе расчетов формулы обрабатываются последовательно, слева на-
право и сверху вниз, а текстовые блоки игнорируются.
Ввод информации осуществляется в месте расположения курсора.
Данная программа использует три вида курсора:
1) крестообразный курсор – определяет место создания следующего
объекта при условии, что не выбраны другие объекты;
2) уголковый курсор – указывает текущий элемент выражения при
вводе формул;
3) текстовый курсор применяется при вводе данных в текстовом бло-
ке, имеет вид вертикальной черты.
Выделенные рамкой блоки можно переносить на другое место, уцепив-
шись за рамку указателем мыши — он при этом превращается в изображение чер-
ной ладошки. Если в начале перемещения нажать клавишу Ctrl, то будет выпол-
няться перенос блока с его сохранением на первоначальном месте.
Для ввода текстового комментария достаточно ввести символ " (одна
двойная кавычка — не путайте с одиночной кавычкой или апострофом). В поя-
вившемся прямоугольнике можно начинать вводить текст. В текстовом блоке
курсор имеет вид красной вертикальной черты и отмечает место ввода. Текст ре-
дактируется общепринятыми средствами — перемещением курсора ввода клави-
шами управления курсором, установкой режима вставки или замещения символов
(клавиша Insert), стиранием (клавиши Del и Backspace), выделением, копировани-
ем в буфер, вставкой из буфера и т. д. В текстовом блоке есть также возможность
выровнять текст по левой его границе, правой границе или по центру. А для анг-
лоязычных текстов предусмотрен орфографический контроль с применением
встроенного словаря.
Клавиши перемещения курсора можно использовать с нажатой клавишей
Shift, что обеспечивает ускоренное перемещение в текстовом блоке. Например,
сочетания клавиш <—+Shift и —>+Shift позволяют перемещать курсор ввода не
по отдельным символам, а по целым словам.
Пока мы ограничимся простейшими правилами ввода текста:
1) введите знак двойной кавычки " на русском регистре — появится пря-
моугольник с курсором ввода;
2) с помощью раскрывающегося списка выбора шрифта на панели
форматирования установите нужный шрифт, например при вводе русскоязычного
текста устанавливают кириллический шрифт;
3) начните посимвольно набирать текст, используя типовые средства
текстового редактора (клавиши Пробел, Del, Backspace и т. д.);
4) нажмите клавишу Enter для перехода на новую строку (если этого не
делать, переход на новую строку будет осуществляться автоматически);
5) для завершения ввода текста отведите указатель мыши в сторону от
текстового блока и щелкните левой кнопкой мыши.
Текстовый блок в ходе набора текста расширяется. Блок имеет маркеры
изменения размера в виде маленьких черных прямоугольников, уцепившись за
которые, блок можно растягивать в том или ином направлении. В блок большего
размера можно ввести больше надписей. Как только длина строки текста достига-
ет правой границы текстового блока, происходит перенос вводимого текста на но-
вую строку внутри блока.
Для завершения создания текстового блока достаточно отвести указа-
тель мыши в сторону от блока и щелкнуть левой кнопкой. Можно также на-
жать одновременно комбинацию клавиш Ctrl+Shift+Enter.
Для коррекции текста необходимо: подвести указатель мыши к месту кор-
рекции и щелкнуть левой кнопкой мыши. Появится рамка текстового блока, а
на месте указателя мыши — курсор ввода. Теперь можно корректировать текст,
дописывать его, вставлять новые символы между старыми (режим Insert), уда-
лять символы и т.д.
Замечание: Нередко пользователь начинает набор текстов, забыв
установить признак текстового блока (одну двойную кавычку "). MathCAD
2000 воспринимает такой набор как ввод математического выражения. Од-
нако, нажав клавишу Пробел, можно тут же превратить набранный фраг-
мент в текстовый.
Формулы – основные объекты рабочего листа. Новый объект по умолча-
нию является формулой. Чтобы начать ввод формулы, необходимо установить
крестообразный курсор в нужное место и начать ввод букв, цифр и знаков опера-
ций. При этом создается область формулы, в которой появляется уголковый кур-
сор, охватывающий текущий элемент формулы.
Элементы формул можно вводить с клавиатуры или с помощью специаль-
ных панелей инструментов. Необходимые панели инструментов можно открыть,
используя динамические кнопки панели Математическая палитра рисунок 22.
Рисунок 22 - Панель инструментов Математическая палитра
Для ввода элементов формул предназначены следующие панели, изобра-
женные на рисунке 23:
- панель инструментов Калькулятор для ввода чисел, знаков матема-
тических операций и наиболее употребляемых стандартных функций;
- панель инструментов Подсчет для ввода оператора вычисления;
- панель инструментов Булевый для ввода знаков логических опера-
ций;
- панель инструментов Графики для построения графиков;
- панель инструментов Матрица для ввода векторов и матриц, зада-
ние матричных операций;
- панель инструментов Калькулус для задания операций, относящих-
ся к математическому анализу;
- панель инструментов Греческий алфавит для ввода греческих букв;
- панель инструментов Символика для управления аналитическими
преобразованиями;
- панель инструментов Программирование.
Рисунок 23 - Панели инструментов, входящие в Математическую палитру
При вводе сложных математических выражений в первую очередь не-
обходимо использовать рассмотренные панели инструментов. Если же необ-
ходимый шаблон отсутствует, то нужно воспользоваться кнопкой мастера
функций на панели инструментов Стандартная, изображенной на рисунке 24.
