О чем свидетельствует наличие на экране голубого вертикального курсора в маткаде
1.3.4. Рабочая область MathCAD
Большую часть окна Mathcad занимает рабочая область, в которую пользователь вводит математические выражения, текстовые поля и элементы программирования. Важно уметь настроить рабочую область для работы, чтобы хорошо ориентироваться в документе.
Курсор ввода
На некоторых рисунках этой главы (см., например, рис. 1.7) виден курсор ввода в виде небольшого крестика (на дисплее он имеет красный цвет). С его помощью отмечается незаполненное место в документе, куда в текущий момент можно вводить формулы или текст. Чтобы переместить курсор, достаточно щелкнуть указателем мыши в требуемом месте, либо передвинуть его клавишами-стрелками. Если выполнить щелчок в области формулы или начать ввод выражения на пустом месте, вместо курсора появятся линии редактирования, отмечающие место в формуле или тексте, редактируемым в данный момент (см. рис. 1.3 и 1.4).
Применение курсора ввода и приемов редактирования документов будет подробно рассмотрено в главе 2.
Внешний вид документа
Документ Mathcad строится по принципу размещения формул и текста в рабочей области, которая изначально является подобием чистого листа. Чтобы показать или скрыть расположение регионов с математическими выражениями, текстом или графиками, имеется возможность включить опцию показа границ регионов. Делается это с помощью главного меню View / Regions (Вид / Регионы). Если эта опция включена, документ выглядит так, как показано на рис. 1.11 (см. рис. 1.4 для сравнения).
Присмотревшись к рис. 1.11 и некоторым другим рисункам этой главы, вы обнаружите в правой части рабочей области вертикальную линию раздела страниц. Если документ большой, то в некотором месте будет наблюдаться и прерывистая горизонтальная линия раздела страниц. Эти линии показывают, каким образом будет осуществлено разбиение на страницы при распечатке документа на принтере. Изменить параметры страницы можно с помощью команды File / Page Setup (Файл / Параметры страницы).
Рис. 1.11. Вид документа с выделенными границами регионов
Ориентироваться в размещении объектов на странице документа помогает горизонтальная линейка, расположенная под панелями инструментов в верхней части окна Mathcad (рис. 1.12) Линейку можно вызвать на экран с помощью команды View / Ruler (Вид / Линейка)
Рис. 1.12. Вызов линейки
Перемещение по документу
Просматривать документ вверх-вниз и вправо-влево удобно с помощью вертикальной и горизонтальной полос прокрутки, перемещая их бегунки (в этом случае обеспечивается плавное перемещение вдоль документа) или щелкая мышью с одной из двух сторон бегунка (при этом перемещение по документу будет скачкообразным). Также для перемещения курсора по документу можно использовать клавиши листания страниц
. Обратите внимание, что во всех перечисленных случаях положение курсора не меняется, а просто просматривается содержание документа. Кроме того, если документ имеет большой размер, просматривать его содержимое удобно при помощи меню Edit / Go to Page (Правка / Перейти к странице). При выборе этого пункта откроется диалог, позволяющий перейти к странице с заданным номером.
Для того чтобы двигаться по документу вверх-вниз и вправо-влево, перемещая курсор, следует нажимать на соответствующие клавиши управления курсором. Попадая в область регионов с формулами и текстом, курсор превращается в две линии ввода — вертикальную и горизонтальную синего цвета.
Рис. 1.13. Изменение масштаба отображения документа
При дальнейшем перемещении курсора внутри региона линии ввода смещаются на один символ в соответствующую сторону. При выходе за пределы региона курсор снова становится курсором ввода в виде красного крестика.
Конечно, переместить курсор можно и щелчком мыши в соответствующем месте. Если щелкнуть на пустом месте, то в нем появится курсор ввода, а если в пределах региона — то линии ввода.
Изменение масштаба
Изменение масштаба документа не влияет на его содержание, а просто определяет размер букв и графики, отображаемых на экране.
Для того чтобы изменить масштаб изображения, войдите в соответствующее поле на панели инструментов Standard, которое отмечено указателем мыши на рис. 1.13. Щелчок мыши на этом поле приводит к появлению списка возможных масштабов от 25 до 200%. Значение 100% соответствует размеру страницы документа, который получится при его распечатке. Сравните рис. 1.13 и 1.14, на которых один и тот же документ представлен при разном увеличении.
Рис. 1.14. Диалоговое окно выбора масштаба
Чтобы выбрать другое значение масштаба отображения документа, необходимо выполнить команду View / Zoom (Вид / Масштаб). В этом случае появляется диалоговое окно Zoom (Масштаб) управления масштабом (рис. 1.14), в котором можно выбрать один из переключателей с желаемым значением масштаба Для задания значения вручную выберите переключатель Custom (Настройка) и в открывшемся текстовом поле введите нужное число (в процентах от реального масштаба страницы) Для подтверждения проделанных изменений нажмите кнопку ОК.
Многооконный режим редактирования
Все предыдущие рисунки были примерами одного документа, развернутого во все пространство окна Mathcad. Однако допускается одновременно держать на экране и редактировать сразу несколько документов. Их можно расположить на экране в любом порядке. Для этого, открыв меню Window (Окно), следует выбрать в нем один из пунктов Cascade (Расположить каскадом), Tile Horizontal (Горизонтальная мозаика), Tile Vertical (Вертикальная мозаика). В результате все окна будут расположены на экране в пределах окна либо каскадом друг за другом, либо вертикально или горизонтально так, чтобы они не перекрывались (рис. 1.15—1.17).
Рис. 1.15. Расположение документов каскадом
Обратите внимание, что в окне каждого документа расположен свой курсор (курсор ввода или линии редактирования, в зависимости от места в документе). Кроме того, для каждого документа легко включить либо отключить линейку, задать свой масштаб (как это сделано на рис. 1.17) или установить опцию отображения границ регионов. В каждый момент времени допускается редактирование только одного документа Заголовок окна активного документа выделен более ярким цветом. Окно документа активизируется либо щелчком мыши в его пределах, либо выбором его имени в выпадающем меню Window (Окно). Имена открытых документов расположены в нижней части меню Window, а имя активного документа отмечено флажком.
Расположив несколько документов на экране, можно менять положение и размер каждого из них, перетаскивая их окна за заголовок и перетаскивая линии их границ.
Рис. 1.16. Расположение документов по горизонтали
В многооконном режиме удобно копировать объекты из одного документа в другой с помощью техники перетаскивания (Drag-and-Drop) Для этого достаточно ухватить объект указателем, используя левую кнопку мыши, за его границу и буксировать его в окно другого документа, не отпуская кнопку мыши (см рис 1 17)
Рис. 1.17. Расположение документов по вертикали
В многооконном режиме любой документ можно закрыть или развернуть во весь экран с помощью кнопок управления окном в его правом верхнем углу. Когда окно документа развернуто, кнопки управления его окном помещаются в область верхнего меню, а переход между различными документами осуществляется только через меню Window (Окно)
В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.
Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
О чем свидетельствует наличие на экране голубого вертикального курсора в маткаде
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ N 23
ТЕМА: Основные элементы интерфейса системы MathCad. Основы работы в системе.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Практически применять среду MathCAD для решения прикладных задач.
ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: 2 часа.
Mathcad является уникальной системой для научных и инженерных расчетов и позволяет работать с формулами, числами, текстом и графиками. С помощью Mathcad можно решить почти любую математическую задачу символьно либо численно. Mathcad позволяет записывать на экране компьютера формулы в их привычном виде.
Mathcad имеет свою собственную справочную систему. Электронные Книги делают доступными для использования в рабочем документе множество полезных формул, справочных данных и диаграмм простым нажатием кнопки.
Объединяя в одном рабочем листе текст, графику, и математические выкладки, Mathcad облегчает понимание самых сложных вычислений.
Особенности Mathcad
¨ Полная совместимость с Windows : изменение размеров окон и их перемещение, открытие нескольких окон, поддержка мыши.
¨ Возможность комбинирования текста, математических выкладок и графики в любом месте экрана.
¨ Встроенный алгоритм решения систем уравнений и неравенств.
¨ Действия с производными и интегралами.
¨ Вычисление сумм рядов, произведений и итерации.
¨ Тригометрические, гиперболические, экспоненциальные и Бесселевы функции.
¨ Статистические функции, включая линейную регрессию, гамма – функцию Эйлера, интеграл ошибок, функции вероятностных распределений.
¨ Векторы и матрицы, включая операции матричного умножения, обращения, матриц, транспонирования, вычисления определителя матрицы, скалярное и векторное умножение.
¨ Символьное интегрирование и дифференцирование.
¨ Обращение, транспонирование и вычисление определителя матриц.
¨ Многообразие типов графиков: в декартовых координатах, графики в полярных координатах, построение поверхностей в трех измерениях, построение линий уровня, картины векторных полей, трехмерных гистограмм, точечные графики.
¨ Анимация графиков и любых других объектов рабочего документа.
¨ И многое, многое другое.
Интерфейс программы.
Рабочее окно Mathcad является стандартным окном Windows – приложения. Сверху располагается строка заголовка, где приводится название приложения ( Mathcad ) и имя рабочего листа (документа). Ниже располагается строка меню, где все команды пакета сгруппированы по функциональному назначению. Ниже строки меню располагаются панели инструментов – Стандартная и Форматирование. Панель Математика обычно находится в рабочей зоне документа. Для открытия других панелей необходимо выполнить последовательность – Вид/Панели. С помощью курсора можно менять положение и форму панелей. Самая нижняя строка – строка состояния, где приводится информация о текущих режимах. Для удобства работы с большими листами имеются линейки вертикальной и горизонтальной прокрутки:
Для большей наглядности объекты Mathcad – выражения, текст, графики и т.п. выполняются различным стилем шрифта и цвета, настройку которых можно изменить.
Для вызова контекстного меню, необходимо нажать правую клавишу мыши, появится меню соответствующее текущему положению курсора или выбранному объекту Mathcad .
Панель Математика.
По мере необходимости они вызываются с помощью меню View (Вид) или панели Math (Математика). Размещение панелей, их форму и размеры можно настраивать. Панели содержат наиболее часто используемые функции, конструкции и отсутствующие на клавиатуре символы операций.
— панель калькулятора (арифметические инструменты);
— логические ;
— построение графиков;
— векторные и матричные операции;
— матанализ ( операторы математического анализа);
— символьные операторы;
— символы греческого алфавита.
Панель Калькуля тор дает возможность вводить простейшие операции: арифметические действия, возведение в степень и извлечение корня, вычисление модуля и тригонометрических функций:
панель Матанализ — производные, интегралы, суммы, произведения:
панель Логические — логические операции:
панель Графики помогает строить разнообразные графики:
Основы работы в среде Mathcad
Документ Mathcad представляет собой рабочий лист, на котором размещаются блоки трех типов: математические выражения, фрагменты текста и графические области . Они содержит объекты: формулы, графические области и текстовые блоки.
(печатается сооб-щение об ошибке)
Место ввода очередного блока указывается курсором, который вне блоков имеет вид красного крестика.
Курсоры Маткада
Визир (крестообразный курсор) – используется для размещения новых выражений, графиков и текстовых областей. Визир может появляться только в свободном месте документа. При начале печати курсор принимает другую форму.
Маркер ввода – используется в выражениях для вставки и удаления отдельных символов, скобок и операторов. Может использоваться в области любого типа.
Ввод, редактирование и форматирование математических выражений
Формулы — основные объекты рабочего листа. По умолчанию новый объект является формулой. Чтобы начать ввод формулы, надо установить крестообразный курсор, расположенный изначально в левом верхнем углу рабочего листа, в нужное место и начать ввод. Перемещение курсора возможно как мышью, так и клавишами управления курсором («стрелками»).
При этом создается область формулы, в которой появляется уголковый курсор, охватывающий текущий элемент формулы, например, имя переменной (функции) или число. Если формула заканчивается знаком «=», Mathcad отобразит результат вычисления.
При попытке вычислить формулу система может встретиться с ошибкой (неопределенная переменная, несоответствие числа аргументов и т. п.). При этом проблемный участок формулы выделяется цветом, при наведении указателя мыши на область с ошибкой выводится сообщение:
Вставка и удаление скобок:
1. Заключите выражение в выделяющую рамку.
2. Нажмите апостроф [ ‘ ] чтобы вставить скобки.
3. Нажмите [Del], чтобы удалить пару скобок
Упражнение 1. Вычислить значение выражения 1,5* .
ВНИМАНИЕ! В Мathcad дробная часть от целой в десятичной дроби отделяется точкой.
После входа в Маткад на экране появляется красный крестик, который обозначает место, где будет производиться запись. Его можно перемещать по экрану мышью.
Наберем внутри рамки-шаблона последовательность символов 1.5*∏/7 и завершим ее знаком равно « = ». Щелкнем левой клавишей мыши в любом месте рабочего листа. Получим результат в виде
Совет. Ввод и редактирование текстов и математических выражений напоминает аналогичные действия в текстовом редакторе Word.
ВНИМАНИЕ! Любое введенное выражение (формула, уравнение и т.п.) должно записываться внутри одного шаблона . При переходе к следующей записи первый шаблон исчезает. Если подвести курсор к записи без шаблона и нажать на левую клавишу мыши, шаблон появится снова.
Выделим блок с созданным выражением, скопируем в буфер обмена (Сtrl+С), а затем три раза вставим на рабочий лист (Сtгl+V). Перемещая формульный курсор, выполним удаления, вставки и замены символов в копиях в соответствии с приведенным выше образцом.
ВНИМАНИЕ! Если в процессе решения задачи происходит нарушение грамматики Маткада, то все содержание шаблона окрашивается в красный цвет и появляется разъяснение ошибки. На хорошем английском языке 😉 .
Упражнение 3. Вычислить значения выражений
при а = 2, b = 5, с = π /6.
ВНИМАНИЕ! Правило видимости: значение переменной доступно правее и ниже её определения.
Согласно правилу видимости в начале присвоим значения переменным:
ВНИМАНИЕ! Следует различать символы := и = . Символ := — это оператор присваивания, символ = — это команда « Вывести значение «.
Наберем выражения, вводя символы операций вычисления модуля, возведения в степень, извлечения корня и тригонометрические функции с панелей инструментов, и получим результаты вычислений:
ВНИМАНИЕ! Имена переменных чувствительны к регистру, т.е. Mathcad воспринимает прописные и строчные буквы как различные идентификаторы, то же касается букв, изображенных различными шрифтами, — это разные имена.
Вычислите значение выражения:
а) ; б)
;
в) ; г)
д) y 1+ y 2+ y 3, если:
з) сos(0.2π)+ ; и) tg(0.23)
Отчет должен содержать ответы выполненных упражнений и ответы на контрольные вопросы.
1. Какие типы блоков может содержать документ Маthcad?
2. Какой вид может принимать курсор?
3. Какой вид принимает курсор в блоке математических выражений?
4. Какие клавиши используются при выделении частей выражения?
В системе Mathcad имеется ряд ограничений на использование некоторых символов в начале имени, поэтому обычно имена начинаются с буквы. Все символы имени должны быть напечатаны одинаковым шрифтом.
При составлении имени следует учитывать, что в отличие от большинства других программ Mathcad различает в формулах не только прописные и строчные буквы, но даже стиль их оформления. Например, переменные N, N, n, n рассматриваются как различные и не взаимозаменяемы [2].
Примеры правильных имен-идентификаторов Mathcad:
Ввод имени переменной с нижним индексом, например, wmin, осуществляется следующим образом: вводится часть имени без индекса (w), затем на клавиатуре набирается десятичная точка (на экране она не отображается), после чего вводятся символы нижнего индекса (min). Не следует путать буквенный нижний индекс, являющийся частью имени переменной, с нижним индексом элемента массива данных. Выглядят они одинаково, но по смыслу различны. Нижний индекс массива осуществляет ссылку на элемент массива и вводится с помощью кнопки палитры векторных и матричных операций.
Mathcad не делает различий между именами переменных и именами функций. Если вначале была определена функция f(x), а затем задана переменная f, то после этого использование определения f(x) окажется невозможным.
1.4.2. Ввод математических выражений
Важным преимуществом Mathcad является то, что он отображает формулы практически в том же виде, как их обычно пишут на бумаге. Ввод символов, имеющихся на клавиатуре, можно производить непосредственно с клавиатуры или с помощью соответствующих кнопок палитр символов. В качестве разделителя между целой и дробной частями десятичных чисел используется точка. При вводе произведения знак умножения между сомножителями обязателен (при этом Mathcad преобразует оператор умножения «*» в традиционную точку). Общепринятый оператор деления «/» Mathcad интерпретирует как горизонтальную дробную черту стандартного вида.
При вводе составных операторов в области формулы автоматически появляются слόты – заполнители в виде черных прямоугольников, предназначенные для записи соответствующих операндов, например, для ввода корня произвольной степени они имеют вид: . Перемещение по слотам осуществляется щелчком левой кнопки мыши на них или клавишей Tab.
Содержимое уголкового курсора становится первым операндом очередного вводимого оператора, т. е. каждое следующее действие при вводе формулы относится к данным, заключенным в уголковый курсор. Это свойство позволяет значительно упростить процесс ввода сложных формул, где порядок операций определяется скобками. Элементы формулы, которые в рамках операции должны рассматриваться как единое целое, нужно «охватить» уголковым курсором, а затем выполнить относящееся к ним действие. Управление уголковым курсором осуществляется следующим образом: нажатие на клавиатуре клавиши ↑ или пробела увеличивает объем содержимого уголкового курсора (т. е. объединяет операторы), нажатие клавиши ↓ – уменьшает.
При правильном вводе формулы Mathcad автоматически заключает в скобки нужные ее фрагменты. При необходимости скобки можно удалять и вставлять по одной обычными способами редактирования. Чтобы заключить содержимое уголкового курсора в скобки, следует нажать клавишу ‘ (апостроф). Для удаления парных скобок нужно поместить в уголковый курсор фрагмент формулы, включая скобки, и нажать клавиши Delete или BackSpace. Того же результата можно добиться, поместив курсор ввода справа от левой скобки и нажав BackSpace.
Для ввода стандартных математических функций используется кнопка на панели инструментов. Наиболее часто употребляемые функции имеются и на арифметической палитре
. Кроме того, имя функции можно вводить побуквенно непосредственно с клавиатуры. Аргумент функции всегда записывается в скобках (табл. 1). По умолчанию аргумент любой тригонометрической функции предполагается в радианах. При необходимости можно ввести единицы измерения конкретной переменной или константы. Чтобы это сделать, нужно просто умножить ее на соответствующую единицу, которая выбирается из списка в меню Математика → Единицы → Вставить единицы, например, sin 90° следует ввести как sin(90∙deg).
Ввод операторов суммирования (∑), произведения (∏), интегрирования (∫) и некоторых других осуществляется аналогично стандартным функциям с помощью соответствующих кнопок палитры операторов математического анализа .
Примеры записи математических функций в Mathcad
О чем свидетельствует наличие на экране голубого вертикального курсора в маткаде
Ввод и редактирование формул и текста.
В MatCAD-документе курсор ввода имеет вид красного крестика. Этот крестик указывает, в каком месте рабочего листа будет произведено следующее действие. Установив указатель мыши в нужном месте документа и выполнив щелчок, вы перемещаете туда крестик (можно использовать стрелки, а не мышь). Указатель в виде крестика может принимать другие формы.
| Он становится вертикальной чертой голубого цвета при вводе формулы в области формул или при выборе уже существующей формулы. Перемещать этот голубой курсор можно только с помощью клавиш-стрелок. Если при перемещении красного курсора-крестика вы вторглись в область формулы, курсор автоматически принимает форму голубого курсора формул. Помимо курсора формул в вашем распоряжении находится курсор мыши. С его помощью можно только позиционировать курсор формул, как и курсор-крестик, но не перемещать его.
|