1. Интерфейс пакета. Основные понятия Окно пакета имеет вид, представленный на рис.1.

Рис.1

В рабочей области экрана показаны палитры инструментов, с которыми вам придется работать.

Вся рабочая область окна отводится под текущий документ. В процессе работы в пакете пользователь имеет дело с четырьмя важными понятиями: курсор|,дополняющий курсор(|_ или _|),шаблон математических операторовиуказатель. Шаблон математических операторов представляет собой заготовку, которая облегчает построение математических выражений. Например, шаблон для вычисления определенного интеграла выглядит так:

.

Указатель, или место ввода, определяет место в выражении, куда должна быть помещена соответствующая конструкция (число, выражение, единица измерения). Указатель обозначается в шаблоне темным прямоугольником.

Создаваемый в пакете документ в общем виде состоит из областей (блоков) трех видов: текстовых,графических ивычислительных. Обычно границы блоков невидимы, однако при щелчке на месте блока эти границы проявляются. С блоками можно выполнять обычные операции, применяемые к объектам системыWindows.

Текстовый блок – это блок, содержащий текстовый комментарий к соответствующему месту в документе. Текст можно ввести, нажав предварительно символ кавычек, либо воспользовавшись командой Insert / Textregionв строке меню.

Графический блок содержит рисунок или график. Построение графиков функций рассматривается подробно ниже.

Вычислительный блок содержит выражения, над которыми должны быть выполнены соответствующие операции.

Особенность создания документов в пакете в том, что документ имеет привычный вид математического документа. Входной язык пакета относится к интерпретирующему типу, т.е. система выполняет указанные в блоке операции немедленно. Пакет выполняет действия над блоками в определенном порядке: блоки анализируются слева направо и сверху вниз. Это означает, что блоки нельзя располагать в документе произвольно. Блоки, готовящие какие-либо операции, должны предшествовать блокам, которые эти операции выполняют. Исключение составляют блоки с глобальными определениями(см. ниже).

2. Алфавит и элементы входного языка

Алфавит языка содержит:

• латинские буквы (строчные и прописные);

• греческие буквы;

• арабские цифры;

• системные переменные;

• математические операторы;

• имена встроенных функций;

• спецзнаки.

К укрупненным элементам языка относятся типы данных, операторы, встроенные функции, функции пользователя, процедуры и управляющие структуры.

К важнейшим типам данных относятся константы, обычные и системные переменные, массивы (матрицы и вектора) и данные файлового типа.

MathCADподдерживает следующий тип констант:

• целочисленные;

• вещественные;

• восьмеричные;

• шестнадцатеричные;

• комплексные;

• строковые;

• символьные.

Переменные

Переменные в пакете могут быть числовыми, строковыми, символьными и т.д. Тип переменной определяется ее значением. Имена переменных могут иметь любую длину, содержать латинские и греческие буквы, цифры, иметь литеральные индексы. Примеры:Xout,max,coordinate_X. Нельзя начинать имя переменной с цифры и использовать пробелы. Для задания литерального индекса используется точка.

Вводим На экране

E.max Е_max

Операторы языка

Операторы – это элементы языка, предназначенные для создания математических выражений совместно с данными, именуемыми операндами. Операторы - это знаки арифметических операций, вычисления сумм, произведений, производной, интеграла и т.д. После завершения ввода операндов операторы становятся исполняемыми программными блоками.

Некоторые операторы языка MathCAD

Ввод	На экране	Комментарий
:		Оператор присваивания
=		Печать результатов
+		Сложение
-		Вычитание
/		Деление
*		Умножение
\		Корень квадратный
^		Возведение в степень
|		Модуль числа
$		Сумма ряда
#		Произведение ряда

Встроенные функции

Пакет поддерживает множество встроенных функций. Функции вводятся своими именами, принятыми в системе MathCAD. Иногда эти имена отличаются от принятых в математике. Например,arcsin,arccos,arctgпишутся в пакете какasin( ),acos( ),atan( ).

Функции пользователя

Возможно задание собственных пользовательских функций. Функции пользователя вводятся следующим образом:

Имя_функции (список аргументов) : = выражение

Пример

Func(x):=8*(1-exp(x))

Пояснение

Здесь Func(x) – это пользовательская функция одного аргумента, аexp(x) – это встроенная функция пакета (e^x).

Математические выражения

Из имен переменных, функций, знаков арифметических, логических операций строятся математические выражения.

Задание

Определите пользовательскую функцию y(x)=1-exp(x) и вычислите ее значение дляx=0;1;1.5.

Локальное и глобальное присваивания

Если переменной задается значение с помощью оператора :=, то такое присваивание является локальным. Его статус распространяется на блоки , расположенные правее и ниже.

!!! Знак операции = в пакете используется как оператор присваивания при первом употреблении с переменной. Повторное использование оператора = приведет к печати значения переменной.

Определение значения переменной знаком (кнопка операции находится в палитре “Evaluation” – палитра под номером два на рис.1) задает это значение как глобальное. Глобальное присваивание распространяется на весь документ.

!!! Приоритет локального присваивания выше, чем приоритет глобального присваивания. Это значит, что если переменной присвоено глобальное значение, а затем выполнено локальное присваивание, то в его области действия (правее и ниже) будет действовать локальное присваивание.

!!! Статус присваивания не следует путать со статусом переменной. Переменные, описываемые в документе, являются глобальными. Локальными являются переменные, которые содержатся в телах пользовательских функций.

Задание

Задайте в нижней части экрана глобальное присваивание переменной х3, а затем выше напечатайте значение переменнойx. Присвойте переменнойxлокальное значениеx:=2 и убедитесь, что локальное присваивание отменило действие глобального присваивания.