Пакет символьной информатики MATHCAD в инженерных расчетах - Курсовая работа

О системе с такой вычислительной мощью, как у MATHCAD 2001 PRO, еще пару десятков лет назад не могли мечтать даже разработчики уникальной научной и космической аппаратуры. Но эта мощь нисколько не затрудняет удивительно простое и интуитивно предсказуемое общение с системой на общепринятом языке математических формул и графиков. Облегчая решение сложных математических задач, система снимает психологический барьер при изучении математики. Грамотное применение систем в учебном процессе обеспечивает повышение фундаментальности математического и технического образования, содействует подлинной интеграции процесса образования в нашей стране и наиболее развитых западных странах, где подобные системы применяются уже давно. Новые версии MATHCAD позволяют готовить электронные уроки и книги с использованием новейших средств мультимедиа, включая гипертекстовые и гипермедиа-ссылки, изысканные графики.Система MATHCAD занимает особое место среди множества таких систем, как Eureka, MATLAB, Mathematica, Maple и других, и по праву может называться самой современной, универсальной и массовой математической системой. Система MATHCAD изначально создавалась для численного решения математических задач (1988), и только начиная с 1994 г. в нее интегрированы инструменты символьной математики из системы Maple, что постепенно превратило MATHCAD в универсальный инструмент решения математических задач. Затем на экране монитора появляется окно MATHCAD 2000 Professional (рис. В центре окна расположено окно Tip of the Day (Полезные советы), которое позволяет быстро ознакомить пользователя с возможностями MATHCAD 2001 (информация на английском языке). За кнопкой управления окном следуют имя Windows - приложения MATHCAD Professional и имя файла, в котором сохраняются результаты работы.Он содержит объекты: формулы и текстовые блоки. В ходе расчетов формулы обрабатываются последовательно, слева направо и сверху вниз, а текстовые блоки игнорируются. Для ввода элементов формул предназначены следующие панели: u панель управления Arithmetic (Счет) для ввода чисел, знаков типичных математических операций и наиболее часто употребляемых стандартных функций; Для вывода результата выражения используют знак вычисления, который выглядит как знак равенства и вводится при помощи кнопки Evaluate Expression (Вычислить выражение) на панели инструментов Evaluation (Вычисление). Знак присваивания изображается как «:=», а вводится при помощи кнопки Assign Value (Присвоить значение) на панели инструментов Evaluation (Вычисление).Вставить в выражение стандартную функцию можно при помощи команды Insert > Function (Вставка > Функция). В диалоговом окне Insert Function (Вставка функции) слева выбирается категория, к которой относится функция, а справа - конкретная функция. Функция root возвращает значение независимой переменной, обращающее функцию f(x) в 0. Отобразить эту матрицу можно в виде поверхности - Insert > Graph > Surface Plot (Вставка > График > Поверхность), столбчатой диаграммы - Insert > Graph > 3D Bar Plot (Вставка > График > Столбчатая диаграмма) или линий уровня - Insert > Graph > Contour Plot (Вставка > График > Линии уровня).

Содержание

Введение

1. Работа с пакетом MATHCAD

1.1. Возможности системы

1.2. Интерфейс MATHCAD 2001

1.3. Основные приемы работы с системой MATHCAD

1.4. Стандартные и пользовательские функции

2. Описание индивидуальных заданий с анализом их решения

Выводы и предложения

Литература

Приложение

Размещено на .ru

О системе с такой вычислительной мощью, как у MATHCAD 2001 PRO, еще пару десятков лет назад не могли мечтать даже разработчики уникальной научной и космической аппаратуры. Но эта мощь нисколько не затрудняет удивительно простое и интуитивно предсказуемое общение с системой на общепринятом языке математических формул и графиков.

Исключительно велика роль систем класса MATHCAD в образовании. Облегчая решение сложных математических задач, система снимает психологический барьер при изучении математики. Грамотное применение систем в учебном процессе обеспечивает повышение фундаментальности математического и технического образования, содействует подлинной интеграции процесса образования в нашей стране и наиболее развитых западных странах, где подобные системы применяются уже давно. Новые версии MATHCAD позволяют готовить электронные уроки и книги с использованием новейших средств мультимедиа, включая гипертекстовые и гипермедиа-ссылки, изысканные графики.

Математические и научно - технические расчеты являются важной сферой применения персональных компьютеров . Часто они выполняются с помощью программ , написанных на языке высокого уровня, например Бейсике или Паскале. Сегодня эту работу нередко выполняет обычный пользователь ПК. Для этого он вынужден изучать языки программирования и многочисленные, подчас весьма тонкие капризные численные методы математических расчетов. Нередко при этом из под руки способного физика, химика или инженера выходят далекие от совершенства программы. Это не вполне нормальное положение может изменить к лучшему применение интегрированных программных систем автоматизации математических расчетов (Eureka, MATHCAD, MATLAB и др.). Здесь рассматриваются возможности и эволюция одной из таких систем - MATHCAD.

Фирма MATHSOFT Inc.(США) выпустила первую версию системы в 1986 г. Главная отличительная особенность системы MATHCAD заключается в ее входном языке, который максимально приближен к естественному математическому языку, используемому как в трактатах по математике, так и вообще в научной литературе. В ходе работы с системой пользователь готовит так называемые документы. Они одновременно включают описания алгоритмов вычислений, программы управляющие работой систем, и результат вычислений. По внешнему виду тексты мало напоминают обычной программы

Целью данной курсовой работы является знакомство с основными возможностями MATHCAD на примере своего варианта выполнения работы.

Основные задачи: научиться пользоваться основными компонентами данного математического пакета, строить графики зависимостей функций и переменных, а так же пользоваться справкой программы.

Данная работа включает в себя два основных раздела - теоретический и практический.

Теоретический раздел включает в себя основные понятия и описание синтаксиса программы MATHCAD 2001 Pro. Описываются основные компоненты программы и принцип работы с ними.

Практическая часть включает в себя подробное рассмотрение решений индивидуального задания вручную и средствами MATHCAD. Описание сопровождается иллюстрациями решений. При желании ознакомления с вычислениями в данной программе, можно посмотреть электронный вариант файлов задач или листинги программ, которые приведены в качестве приложения к курсовой работе.

1.

1. Шушкевич Г.Ч. Введение в MATHCAD 2000: Учеб. пособие / Г.Ч.Шушкевич, Ш98 СВ.Шушкевич. - Гродно: ГРГУ, 2001. - 138 с.

2. Дьяконов В.П. MATHCAD 8/2000: Специальный справочник. - СПБ.: Питер, 2000. - 592 с.

3. Шушкевич Г.Ч., Шушкевич СВ. Символьные преобразования в пакете MATHCAD //Компьютерная алгебра в фундаментальных и прикладных иследованиях и образовании: Тез. междунар. науч. конф. - Мн.: БГУ, 1997. - С.170-172.

4. Очков В.Ф. MATHCAD 7 Pro для студентов и инженеров. - М.: Компьютер пресс, 1998. - 380 с.

5. Сборник индивидуальных заданий ч.1, ч.2 под общей редакцией А.Л.Рябушко, Мн.: Вышэйшая школа, 1990, 1991 гг.

6. Демидович Б.П. Сборник задач и упражнений по математическому анализу. - М.: Наука, 1969. - 544 с.