Пособие MathCAD (стр. 1 из 5)
1. Рабочее окно MathCAD
· Панель Математика (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Панель Математика
При щелчке на кнопке математической панели инструментов открывается дополнительная панель:
 Панель калькулятора |  Панель исчислений |
 Панель графики |  Булевая панель |
 Панель векторов и матриц |  Панель греческих символов |
 Панель оценки |  Панель программирования |
2. Элементы языка MathCAD
К основным элементам математических выражений MathCAD относятся операторы, константы, переменные, массивы и функции.
2.1 Операторы
Операторы — элементы MathCAD, с помощью которых можно создавать математические выражения. К ним, например, относятся символы арифметических операций, знаки вычисления сумм, произведений, производной, интеграла и т.д.
Оператор определяет:
а) действие, которое должно выполняться при наличии тех или иных значений операндов;
б) сколько, где и какие операнды должны быть введены в оператор.
Операнд — число или выражение, на которое действует оператор. Например, в выражении 5!+3 числа 5! и 3 — операнды оператора «+» (плюс), а число 5 — операнд факториала (!).
Любой оператор в MathCAD можно ввести двумя способами:
· нажав клавишу (сочетание клавиш) на клавиатуре;
· используя математическую панель.
Для присвоения или вывода содержимого ячейки памяти, связанной с переменной, используются следующие операторы:
— знак присвоения (вводится нажатием клавиши : на клавиатуре (двоеточие в английской раскладке клавиатуры) или нажатием соответствующей кнопки на панели Калькулятор);Такое присвоение называется локальным. До этого присваивания переменная не определена и ее нельзя использовать.
— глобальный оператор присвоения. Это присвоение может производиться в любом месте документа. К примеру, если переменной присвоено таким образом значение в самом конце документа, то она будет иметь это же значение и в начале документа. 
— оператор приближенного равенства (x1). Используется при решении систем уравнений. Вводится нажатием клавиши; на клавиатуре (точка с запятой в английской раскладке клавиатуры) или нажатием соответствующей кнопки на Булевой панели.= — оператор (простое равно), отведенный для вывода значения константы или переменной.
Простейшие вычисления
Процесс вычисления осуществляется при помощи:
Панели Калькулятора, 
Панели Исчислений и 
Панели Оценки.Внимание. Если необходимо поделить все выражение в числителе, то его нужно первоначально выделить, нажав пробел на клавиатуре или поместив в скобки.
2.2 Константы
Константы — поименованные объекты, хранящие некоторые значения, которые не могут быть изменены.
Например, p = 3.14.
Размерные константы — это общепринятые единицы измерения. Например, метры, секунды и т.д.
Чтобы записать размерную константу, необходимо после числа ввести знак * (умножить), выбрать пункт меню Вставка подпункт Юнит. В измерениях наиболее известные вам категории: Length — длина (м, км, см); Mass — вес (гр, кг, т); Time — время (мин, сек, час).
2.3 Переменные
Переменные являются поименованными объектами, имеющими некоторое значение, которое может изменяться по ходу выполнения программы. Переменные могут быть числовыми, строковыми, символьными и т.д. Значения переменным задаются с помощью знака присвоить (: =).
Внимание. MathCAD прописные и строчные буквы воспринимает как разные идентификаторы.
Системные переменные
В MathCAD содержится небольшая группа особых объектов, которые нельзя отнести ни к классу констант, ни к классу переменных, значения которых определены сразу после запуска программы. Их правильнее считать системными переменными. Это, например, TOL [0.001]- погрешность числовых расчетов, ORIGIN [0] — нижняя граница значения индекса индексации векторов, матриц и др. Значения этим переменным при необходимости можно задать другие.
Ранжированные переменные
Эти переменные имеют ряд фиксированных значений, либо целочисленных, либо изменяющихся с определенным шагом от начального значения до конечного.
Для создания ранжированной переменной используется выражение:
Name =Nbegin,(Nbegin+Step)..Nend,
где Name — имя переменной;
Nbegin — начальное значение;
Step — заданный шаг изменения переменной;
Nend — конечное значение.
Ранжированные переменные широко применяются при построении графиков. Например, для построения графика некоторой функции f(x) прежде всего необходимо создать ряд значений переменной x — для этого она должна быть ранжированной переменной.
Внимание. Если в диапазоне изменения переменной не указывать шаг, то программа автоматически примет его равным 1.
Пример. Переменная x изменяется в диапазоне от –16 до +16 с шагом 0.1
Чтобы записать ранжированную переменную, нужно ввести:
- имя переменной (x);
- знак присвоения (:=)
- первое значение диапазона (–16);
- запятую;
- второе значение диапазона, которое является суммой первого значения и шага (–16+0.1);
- многоточие (..) — изменение переменной в заданных пределах (многоточие вводится нажатием точки с запятой в английской раскладке клавиатуры);
- последнее значение диапазона (16).
В результате у вас получится: x := –16,–16+0.1..16.
Таблицы вывода
Любое выражение с ранжированными переменными после знака равенства инициирует таблицу вывода.
В таблицы вывода можно и вставлять числовые значения и корректировать их.
Переменная с индексом
Переменная с индексом — это переменная, которой присвоен набор не связанных друг с другом чисел, каждое из которых имеет свой номер (индекс).
Ввод индекса осуществляется нажатием левой квадратной скобки на клавиатуре или при помощи кнопки xn на панели Калькулятор.
В качестве индекса можно использовать как константу, так и выражение. Для инициализации переменной с индексом необходимо ввести элементы массива, разделяя их запятыми.
Пример. Ввод индексных переменных.
i:= 0..2 — индекс изменяется от 0 до 2 (индексная переменная будет содержать 3 элемента).
— ввод числовых значений в таблицу производится через запятую; 
— вывод значения первого элемента вектора S; 
— вывод значения нулевого элемента вектора S. 2.4 Массивы
Массив — имеющая уникальное имя совокупность конечного числа числовых или символьных элементов, упорядоченных некоторым образом и имеющих определенные адреса.
В пакете MathCAD используются массивы двух наиболее распространенных типов:
- одномерные (векторы);
- двухмерные (матрицы).
Вывести шаблон матрицы или вектора можно одним из способов:
· выбрать пункт меню Вставка - Матрица;
· нажать комбинацию клавиш Ctrl + M;
· нажать кнопку
на Панели векторов и матриц.В результате появится диалоговое окно, в котором задается необходимое число строк и столбцов:
Rows — число строк
Columns — число столбцов
Если матрице (вектору) нужно присвоить имя, то вначале вводится имя матрицы (вектора), затем — оператор присвоения и после — шаблон матрицы.
Например: 
Матрица — двухмерный массив с именем Мn,m, состоящий из n строк и m столбцов.