Mathcad基础学习教程Word下载.docx
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字母,Ctrl+G希腊字母:
a,Ctrl+G→αp,Ctrl-G→πD,Ctrl-G→Δ
*乘号multiplicationorinner(dot)product
/分数division
^指数exponentiation。
2^3得到23
\平方根squareroot
Ctrl+\n次根nthroot
:
赋值。
3得到a:
=3(设a=3)
=计算。
3+4=得到7
Ctrl+=相等(关系运算)equalto。
3=4结果为0(真),4=4结果为1(假)
Ctrl+3≠notequal(关系运算)。
Ctrl+9≤lessthanorequal
Ctrl+0≥greaterthanorequal
|绝对值magnitudeordeterminant
'
一对括号Matchedpairofparentheses
;
数值范围的最后一个数。
2,4;
12得到2,4..12
$按范围变量连加Σ。
若n=1,2..4,则
#按范围变量连乘Π。
Ctrl+Shift+4连加summation
Ctrl+Shift+3连乘product
Ctrl+-向量vectorize。
ABCtlr+-得到
"
共轭复数。
若x=3+2i,则x”得,其值为3-2i。
!
阶乘
Ctrl+M矩阵
[下标vectorsubscriptormatrixsubscript。
x.i产生xi
Ctrl+1转置transpose
?
导数differentiation
&
定积分。
产生:
Ctrl+I不定积分Indefiniteintegral
Ctrl+.(Period)Symbolicequalsign(显示为→)
Ctrl+Shift+.(Period)占位符与符号运算符Keywordsymbolicequalsign
Ctrl+4sumofelementsinvector
Ctrl+8crossproduct
Ctrl+6superscript
Ctrl+Shift+?
nthderivative
Ctrl+Enteradditionwithlinebreak
Ctrl+L极限Limit
Ctrl+A右极限Right-handlimit
Ctrl+B左极限Left-handlimit
5.2.
在数学工具栏上选取
上述键盘操作,也可在数学工具栏的如下几类工具板上选取:
计算工具栏CalculatorToolbar/ArithmeticPalette
求值工具栏EvaluationToolbar
布尔工具栏BooleanToolbar/Palette
微积分工具栏CalculusToolbar/Palette
希腊字母工具栏GreekSymbolicToolbar/Palette
向量和矩阵工具栏VectorandMatrixToolbar/Palette
6.3.
与数学习惯不同之处
①乘号不能省略。
x与y的积不能写成xy,而要写成x·
y。
②自变量要用圆括号括起来。
sinx要写成sin(x)。
(四)
(二)
创建对象(输入)
定位(单击或用↑、↓、←、→、PageUp、PageDown等键)——输入内容。
(五)(三)
选定对象
1.1.选定一个或连续多个对象
法一:
拖动出一个矩形框围住要选的对象;
法二:
单击首对象——按住Shift键再单击末对象。
2.2.选定不连续多个对象:
单击首对象——按住Ctrl键,依次单击各对象。
3.3.选定全部对象:
“Edit”菜单——SelectAll
(六)(四)
删除对象
选定对象——删除键Delete或退格键。
(七)(五)
移动对象
选定对象——移动鼠标到区域边界出现手形指针——拖动到目的地;
选定对象——单击右键弹出菜单——Cut——到目的地单击右键弹出菜单——Paste
(八)(六)
复制对象
选定对象——单击右键弹出菜单——Copy——到目的地单击右键弹出菜单——Paste
(九)(七)
删除括号
定位到前括号的右边——敲退格键,或,定位到后括号的左边——敲删除键
(一十)(八)
空格键和左右箭头键的作用
空格键:
用于扩大式子的编辑范围(由蓝色的编辑线指示)。
输入xa+b+y——敲键:
x^a+b空格空格+y
左右箭头键:
用于改变编辑位置(注意编辑线的方向)。
(示例)
(一十一)(九)
创建文字区CREATINGATEXTREGION
指定位置——“Insert”菜单——TextRegion——输入文字——单击文字区外
五.五.运算与解题
(一十二)
(一)
数字格式
1.1.改变格式:
“format”菜单——Result/Number——选择精度、指数形式的转换位数等。
2.2.显示数字的全精度:
指定数字——Ctrl+Shift+N将在窗口下部的信息栏上显示数字的全精度。
(一十三)
(二)
定义变量
格式:
变量名:
=输入表达式(其中的:
=敲冒号键)
A:
3+4,得到A:
=3+4。
(一十四)(三)
定义函数
函数名(自变量表):
=表达式
f(x,y)=x+sin(y)。
注意:
自变量放在圆括号中。
(一十五)(四)
定义范围变量
格式1:
=a1..an(其中的:
=敲冒号键,..敲分号键)
i:
=0..3定义了0,1,2,3。
格式2:
=a1,a2..an
=2,4..12定义了2,4,6,8,10,12
下图。
(一十六)(五)
算术运算符=
表达式=
得到3.732
若表达式中有未定义的变量,则该变量以红色显示,且得不到运算结果。
(举例)
(一十七)(六)
符号运算符→
方法:
输入表达式——Ctrl+.(→)——确认(回车或单击区域外)
=与→的区别,例:
(一十八)(七)
布尔运算符
Booleanoperatorsareunlikeotheroperatorsinthattheyonlyreturnazerooraone.Despitethis,theycanbeveryuseful.
>greaterthan>
<lessthan<
≥greaterthanorequalCtrl+0
≤lessthanorequalCtrl+9
≠notequalCtrl+3
=equalCtrl+=
布尔表达式的值只有两种:
结果为真时返回0,否则返回1。
例:
若x=5,y=3,则x>
y的值为1,x<
y的值为0,x=y的值为0,……。
=0..2
j:
xi,j:
=i=j,则(若xi,j:
=i≤j则得到上三角矩阵)
(一十九)(八)
运算关键字
Mathcad提供了一些用于代数运算的关键字。
常用关键字:
simplify化简
expand展开
factor分解因式
solve解方程
输入表达式——Ctrl+Shift+.(占位符与→)——在占位符处输入关键字——确认
化简。
二项式展开
分解因式
解方程
上述操作也可由Symbolics菜单或数学工具栏中的SymbolicKeywordToolbar/Palette完成。
(二十)(九)
解方程与方程组
1.解一元一次方程
root函数
root(f(x),x)
x=0定义变量x(此步不能省)
f(x)=3x-6
root(f(x),x)=2根为2
2.解一元高次方程
格式:
polyroots(v)
其中v是系数矩阵(升幂排列)。
f(x):
=x3-10x+2
r=polyroots(v)
得解:
3.解线性方程组Ax=b
lsolve(A,b)
其中,A为系数矩阵,b为常数项向量。
解方三元一次方程组
z+y+z=6
2x-2y+z=1
3x+4y-3z=2
4.解非线性方程组
find(x,y,…)
使用时,方程组要夹在关键字given和函数find之间。
x:
=1y:
=1定义变量
given
x2+y2=6=用Ctrl=产生
x+y=2=用Ctrl=产生
六.六.函数图象
在绘图之前,要将图形模式设成“自动”,方法是选中“Math”菜单中的AutomaticCalcultion(自动计算),否则修改参数后要人工更新图象(在Math”菜单中选Calculate或敲F9键)。
(二十一)
(一)
直角坐标系图象
7.1.
创建图象TocreateanX-Yplot:
①在数学工具栏——GraphToolbar/Palette——X-YPlot
或“插入”Insert菜单——Graph——X-YPlot
或热键@
ChooseGraph/X-YPlotfromtheInsertmenutocreateaplotregion.
②在横轴下方中间的占位符上输入x的表达式,如x.Inthemiddleplaceholderunderthehorizontalaxis,entertheexpressionyouwanttoplotonthexaxis.Forexampletypex。
③在纵轴旁的占位符上输入y的表达式,如x2。
Inthemiddleplaceholderbesidetheverticalaxis,entertheexpressionyouwanttoplotontheyaxis.Forexample,typex^2.
④回车键确认
8.2.
在同一坐标中创建多个图象
在上述x和y的表达式后加一个逗号,再输入第二个表达式即可。
(举例sin(x),cos(x))
9.3.
改变坐标范围
选取图象区,出现四个表示范围的数——单击这些数可进行修改
10.4.
坐标设置AXISSETTINGS(X-YPLOTS)
双击图象打开对话框——单击X-YAxes——出现各选项:
Double-clickonaplottoopenatabbeddialogbox.
ClickontheX-YAxestab.
Eachaxishasthefollowingcheckboxesassociatedwithit:
Logscale对数比例
Gridlines网格线
Numbered数字
Autoscale自动比例
Showmarkers显示标记,用于画平行于坐标轴的线。
选中此项确定退出对话框后出现两个占位符,在占位符上输入数并确定。
Autogrid自动网格线。
清除该框可在它下面的数字框中输入网线的数目。
Axesstyle坐标类型,有三个选项:
Boxed(边框)、crossed(十字)、None(无)。
Equalscales相等比例。
若选中此项,则X和Y轴有相同的比例。
Whenyou'
redone,click"
Apply"
topreviewtheplot.Click"
Close"
or"
OK"
todismissthedialogbox.
11.5.
标题和坐标名称
双击图象打开对话框——单击Labels——出现对话框:
显示标题:
在Title文本框内可输入标题,并选择Above(上方)或Below(下方),选中Showtitle(显示标题)复选框。
显示坐标名称:
选中X-axis复选框,并在后面的文本框内输入x轴的名称,如x,“时间”等;
选中Y-axis复选框,并在后面的文本框内输入y轴的名称,如y,“产量”等。
最后确定。
12.6.
图象设置TRACESETTINGS(X-YPLOTS)
双击图象打开对话框——单击Trace——出现对话框:
Legend图例名称。
清除HideLegend(隐藏图例)后将显示图例及该名称。
Symbol符号,缺省值为None(无)。
若给出符号,则图象由该符号组成。
Line线型。
Color颜色。
Type线类型。
Weight线宽度。
13.7.
图象的放大/缩小:
选取图象区——拖动尺寸柄。
(二十二)
(二)
极坐标系图象
创建极坐标系图象:
在数学工具栏——GraphPalette——PolarPlot
或Insert菜单——Graph——PolarPlot
其它操作与直角坐标系图象类似。
画出ρ=asinnφ(玫瑰线)的图象
=3
(二十三)(三)
3D图象
14.1.
三维条形图CREATINGA3DBARCHART
①定义一个像素矩阵,每个元素的值即是该位置的高度。
Definethematrixofelementstoplot.Thematrixmusthaveatleasttworowsandtwocolumns.
②“Insert”菜单——Graph——3DBarChart。
ChooseGraph/3DBarChartfromtheInsertmenutocreatea3Dbarchartregion.
或在数学工具栏上选图形工具板GraphPalette——3DBarChart
③在占位符处输入矩阵的名字。
Placethenameofthematrixintheplaceholder.
15.2.
曲面图SURFACEPLOTS
操作步骤与1.类似,只是在第2步选SurfacePlot
Whenyoucreateasurfaceplot,Mathcadvisuallyrepresentsamatrixofdataasasurfaceinathreedimensionalgraph.Youcanchangetheperspectiveofthesurface,itssize,andcolor.Youcanalsochangeasurfaceplotintoanothertypeof3Dplot.
16.3.
3D图形设置
双击图弹出3D图形设置对话框3DPlotFormat。
1①颜色:
单击color&
lines——在shading中选择color(彩色)、none(无色)、grayscale(灰度)。
2②坐标线:
在Axes对话框中设置,方法与平面图类似。
3③标题:
在Title对话框中设置,方法与平面图类似。
4④视图:
在View对话框中设置。
例如:
3D图的形式转换,在Displayas复选框组中选择。
(二十四)(四)
动画
17.1.
创建动画
FRAME是一个驱动动画的内建变量,在动画对话框中定义它的值的范围可以生成动画。
方法如下:
Makesureyourworksheetisinautomaticmode.
①创建一个依赖于变量FRAME的表达式或函数及相关的图象CreatearegionwhoseappearancedependsonFRAME.
②在View菜单中选Animate打开动画对话框ChooseAnimatefromtheViewmenutoopentheAnimatedialogbox.
③选择要作动画的区域Enclosetheregion(s)youwanttoanimateinaselectionrectangle.
④在对话框中填入FRAME的初值和终值Inthedialogbox,specifystartingandendingvaluesofFRAME.
⑤单击Animate按钮Click"
Animate."
18.2.
播放动画
单击播放按钮或拖动播放滑块。
19.3.
存储动画
生成动画后,在动画对话框中单击Saveas按钮并回答文件名,便可成一个独立的Windows视频文件。
20.4.
动画例
演示当a在-1.9~+1.9范围内变化时,指数函数y=ax的图象的变化情况。
步骤:
1①定义:
=1+FRAME/10;
2②显示a的值:
a=;
3③作y=ax的图象;
4④在View菜单中选Animate打开对话框;
5⑤在ForFRAME的From文本框中填入初值,如-9;
在To文本框中填入终值,如9;
6⑥选取a=和图象两个区域;
7⑦单击Animate。
七.七.快速模板QuickSheets
(二十五)
(一)
启动快速模板
单击工具栏上的ResourceCenter(资源中心)按扭Help(或从Help菜单中选ResourceCenter)——QuickSheets
(二十六)
(二)
算术和代数运算ArithmeticandAlgebra
在快速模板QuickSheets中选ArithmeticandAlgebra。
下面是常用的几种:
FactoringanInteger分解整数
FindingtheGCDofTwoInteger求二整数的最大公约数
FindingPrimeNumbers求第n个素数
TrigonometircFunctions(ArgumentsinRadians)求三角函数值(以弧度为单位)
TrigonometircFunctions(ArgumentsinDegrees)求三角函数值(在角度为单位)
NaturalandBase10Logarithms自然对数和以10为底的对数
LogarithmstoAnyBase任意底的对数。
CalculatingBinomialCoefficients求二项式系数
求第50个素数。
在快速模板QuickSheets中选ArithmeticandAlgebra——FindingPrimeNumbers——在黄色处填入50并确认即得结果229。
(二十七)(三)
解方程
在快速模板QuickSheets中选SolvingEquations。
SolvingQuadratics解一元二次方程
SolvinganEquationinaSingleUnknown解一元方程
SolvingaLinearSystemofEquations解线性方程组
SolvingaNonlinearSystemofEquations解非线性方程组
解三元一次方程组:
x+y+z=6
在快速模板QuickSheets中选SolvingEquations——SolvingaLinearSystemofEquations——单击样板系数矩阵处并用箭头键使编辑线包含矩阵——用Delete键或退格键删除原矩阵——敲Ctrl+M键创建新的3×
3系数矩阵——类似在,在矩阵v处输入常数项向量(3×
1矩阵)——确认即得结果。
(二十八)(四)
画图
在快速模板QuickSheets中选GraphsingandVisualization。
QuickX-YPlotofaFunction函数的直解坐标系图象
PlottingaCircle画圆
PlottingaSphere画球面
DrawingaSurfaceofRotation