- 12.12.2020
- 772
- 0
ФГБОУ ВПО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ М. Е. ЕВСЕВЬЕВА»
Факультет физико-математический
Кафедра информатики и вычислительной техники
Проект по имитационному моделированию в системах компьютерной математики на тему:
«Программирование в MathCAd»
Работу выполнила:студентка 2 курса группы МДМ-214 Д.А.Лапшина
Направление подготовки «Педагогическое образование».
Профиль подготовки «Математика. Информатика».
Работу проверила: Т.В. Кормилицына
Саранск 2015
Программирование в MathCAD
Панель инструментов Программирование
Язык программирования Mathcad
Для вставки программного кода в документы в Mathcad имеется специальная панель инструментов Программирование. Большинство кнопок этой панели выполнено в виде текстового представления операторов программирования, поэтому их смысл легко понятен.
Что такое программа?
Программа – это выражение содержащее более одного утверждения.
Основными инструментами работы в Mathcad являются математические выражения, переменные и функции.
Программирование в Mathcad имеет ряд существенных преимуществ, которые в ряде случаев делают документ более простым и читаемым:
Программный модуль обозначается в Mathcad вертикальной чертой, справа от которой последовательно записываются операторы языка программирования.
Создание программы (Add Line)
Чтобы создать программный модуль:
После того как программный модуль полностью определен и ни один местозаполнитель не остался пустым, функция может использоваться обычным образом, как в численных, так и в символьных расчетах.
Не вводите с клавиатуры имена операторов.
Для их вставки пользуйтесь панелью Программирование.
Начало создания программного модуля
Разработка программы
Вставить строку программного кода в уже созданную программу можно в любой момент с помощью той же самой кнопки Add Line. Для этого следует предварительно поместить на нужное место внутри программного модуля курсор ввода.
Основной принцип создания программных модулей заключается в правильном расположении строк кода. Ориентироваться в их действии довольно легко, т. к. фрагменты кода одного уровня сгруппированы в программе с помощью вертикальных линий.
Оператор локального присваивания (¬)
Язык программирования Mathcad позволяет создавать внутри программных модулей локальные переменные, которые "не видны" извне, из других частей документа. Присваивание значения переменной, в отличие от документов Mathcad, производится с помощью оператора Локальное присваивание, который вставляется нажатием кнопки с изображением стрелки ¬.
Ни оператор присваивания :=, ни оператор вывода = в пределах программ не применяются.
|
|
Локальное присваивание иллюстрируется примером слева. Переменная z существует только внутри программы, выделенной вертикальной чертой. Из других мест документа получить ее значение невозможно. |
Условный оператор (if, otherwise)
Сначала проверяется логическое выражение (условие) справа от него.
§ Если оно истинно, выполняется выражение слева от оператора if.
§ Если ложно, выполнение программы продолжается переходом к следующей строке.
Оператор otherwise используется совместно с оператором if и указывает на выражение, которое будет выполняться, если проверяемое условие не выполняется.
Пример. Построить график функции 
Операторы цикла (for, while, break, continue)
В языке программирования Mathcad имеются два оператора цикла: for и while. Первый из них дает возможность организовать вычисления несколько раз. Второй создает цикл с выходом из него по некоторому логическому условию.
Вставка оператора цикла
При необходимости дополните программу другими строками и введите в них нужный код.
Диапазон значений переменной в условии цикла for можно задать как с помощью диапазона ранжированной переменной, так и с помощью вектора.
|
|
Оператор цикла for с ранжированной переменной |
|
|
Оператор цикла for с вектором |
|
|
Оператор цикла while |
Оператор break
Позволяет досрочно завершить цикл при достижении некоторого условия. Управление передается на первый оператор после цикла.
|
|
Оператор break внутри цикла for |
|
|
Оператор break внутри цикла while
|
Чтобы четче обозначить границы завершения тела цикла, в его конце может использоваться дополнительная строка с оператором continue.
Возврат значения (return)
По умолчанию программа возвращает значение, вычисленное в последней строке. Можно явно указать имя вычисляемой переменной в последней строке программного модуля. Вместе с тем, можно вернуть значение, вычисленное в любом месте программы с помощью оператора return.
|
|
Возврат значения обозначен явно в последней строке программы |
|
|
Применение оператора return |
Перехват ошибок (on error)
Программирование в Mathcad позволяет осуществлять дополнительную обработку ошибок. Если пользователь предполагает, что выполнение кода в каком-либо месте программного модуля способно вызвать ошибку (например деление на ноль), то эту ошибку можно перехватить с помощью оператора on error. Чтобы вставить его в программу, надо поместить курсор ввода в нужное положение и нажать кнопку с именем оператора on error . В результате появится строка с двумя местозаполнителями и оператором on error посередине.
Вставка оператора перехода по ошибке
В правом местозаполнителе следует ввести выражение, которое должно выполняться в данной строке программы. В левом — выражение, которое будет выполнено вместо правого выражения, если при выполнении последнего возникнет ошибка. Приведем пример применения оператора on error в программном модуле, который рассчитывает функцию обратного числа значению n. Соответственно, вместо выражения справа от оператора on error будет выполнено левое выражение, присваивающее функции f(n) строковое значение "user error: cannot divide by zero" (пользовательская ошибка: деление на ноль невозможно). Конечно, этой строке можно присвоить и текст на русском языке.
|
|
Перехват ошибки деления на ноль |
|
|
Перехват ошибки деления на ноль |
Обратите внимание, что сделанные изменения свелись к помещению текста сообщения об ошибке в аргумент функции error.
Примеры программирования
Рассмотрим два простых примера использования программных модулей в Mathcad для численных и символьных расчетов. В двух приведенных листингах используется большинство операторов, рассмотренных в данной главе.
|
|
Программирование в численных расчетах
|
|
|
Программирование в символьных расчетах |
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Миллионы людей занимаются математическими расчетами в силу профессиональной или иной необходимости, не говоря уже об учебе. Ни одна серьезная разработка в любой отрасли науки и производства не обходится без трудоемких математических расчетов. Для их проведения используются программы, составленные с использованием конструкций языков высокого уровня (таких как ФОРТРАН, PASCAL, CИ и других). Однако разработка таких программ, особенно имеющих современный графический интерфейс требует и соответствующей подготовки в практике программирования и достаточно большого времени (и то и другое может отсутствовать у инженера или исследователя).Широкую известность и заслуженную популярность еще в середине 80-х годов приобрели интегрированные системы для автоматизации математических расчетов класса MathCAD, разработанные фирмой MathSoft (США) [1,2]. По сей день они остаются единственными математическими пакетами, в которых описание решения математических задач дается с помощью привычных математических формул и знаков. Такой же вид имеют и результаты вычислений.В последних версиях MathCAD6Plus и MathCAD7Professional[1-3] пользователям предоставлена возможность составлять "собственные" программы-функции и использовать принципы модульного программирования для реализации оригинальных вычислительных алгоритмов пользователя. Однако в литературе эти новые возможности освещены весьма слабо. Поэтому в данных указаниях излагаются способы программирования различных алгоритмов с использованием конструкций пакета MathCAD7Professional. За исключением некоторых конструкций, описанных в параграфе 2.7 эти способы реализуются и в пакете MathCAD6Plus.
6 656 262 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Богдашова Нина Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.