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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划大学数学微积分基础实验报告mathcadMathcadXX上机实习指导Ch1MathcadXX简介1-1Mathcad主菜单框和子菜单框点击Windows桌面上MathcadXX图标，即呈现Mathcad工作区和MathcadXXRESOURCECENTER(资源中心)，关闭中心，在上方菜单条中，点击“view”“Toolbars”“Math，”出现Math主菜单框，里面有9个子菜单框，它们依次为：主菜单计算器图形矩阵求值微积分布尔编程希腊字母符号计算其中，1）Calculator(
2、计算器，内含基本初等函数，四则运算符，开方乘方，上、下标，绝对值，n!等)；2）Graphs(图形，有平面和空间直角坐标系，极坐标系)；3）VectorandMatrix(向量与矩阵，用于线性代数)；4）Evaluation(赋值，有软等号“=”用于数值运算，“”用于符号运算，赋值号“:=”用于建立函数)；5）Calculus(微积分，含极限，导数，不定积分和定积分)；6）Boolean(布尔运算，含硬等号“=”，不等号，大于等于号和小于等于号)；7）Programming(编程，含“if”，“otherwise”,“for”，“while”等命令)；8）GreekSymbol(希腊字母)；9
3、）SymbolicKeyword(符号关键词,含”solve”,”series”,”factor”,”simplity”)。红十字光标所在区域为Mathcad工作区域，各种运算在此展开。在上方菜单栏最后的“help”中，可以搜索需要的帮助。1-2建立函数函数是我们研究的主要对象，建立函数是Mathcad操作的基本功。建立函数要把等号改为赋值号“:=”，按“：”键，出现赋值号“:=”，即可建立函数,赋值号“:=”也可从4号子菜单框得到。例如：y(x):=sin(x),z(x,y):=ln(x+y).函数名必须写成y(x),定义函数必须用“:=”建立分段函数有点复杂，要用“if”和“otherwi
4、se”,它们在7中要写成y(x):?exx?0y(x)?号子菜单框中。例如，分段函数，在x?0?xMathcadexp(x)xifx?0otherwise为此，可按下列步骤建立：1）先在键盘上打“y(x):=”；2）在键盘上按右方括号“”，出现一条竖线及两个小黑框，再次按“”，可增加小黑框；3）指数函数ex用exp(x)代替,再从7号子菜单框中打“if”，其后写条件x0，不等号在6号子菜单框中,在第二行，条件x3”用“+”代替；第3行，在-10后跟“otherwise”。结果为：asin(x)y(x):?xif?10if(x?1)?(x?2)(x?3)?(x?3)otherwise建立函数要注
5、意：1）数学符号y=f(x)在Mathcad中的表示有区别：在数学符号中，写y=f(x)意义十分明确，但在Mathcad中，y后必须加“(x)”，要完整写成y(x)，即告诉Mathcad它是名叫y的x的函数；同时，等号必须换成赋值号“:=”；2）常见的基本初等函数sinx,cosx,lnx等必须写成sin(x),cos(x),ln(x),要加括号。指数函数ex用exp(x)代替,反三角函数arcsinx等用asin(x)代替，其中.arc简写为a.3）不同函数名在数学符号中可用下标区别，但在Mathcad中，下标专用于向量的分量，可以用：y1,y2,y3?等。4）乘积AB在数学语言中，乘法运算
6、符可以不出现，但在Mathcad中必须在中间加“”，符号“”位于1号子菜单框中；5）在操作时，可以运用编辑菜单功能，灵活掌握剪切、复制和粘贴功能。1-3函数作图与求极限1如何作二维图？?xx?1例如，要作出函数y=sinx和f(x)?的图象，先按1-2?xx?1?e的方法建立函数，再从2号子菜单框中点击图框(或者用Shift+)，出现下面左图，填写f(x)和x及其范围，可得下面第二个图。在同一图框内可画多个函数的图形，只要在f(x)后击逗号“，”自动换行，填y(x),将出现下面右图。如果错误地建立函数就无法作图。2如何改变线条粗细和颜色？把十字光标移到图中按鼠标左键激活对象图形，再按鼠标右键出
7、现菜单框，点“格式”,出现“FormattingCurrentySelectedX-YPlot”对话框，点“Traces”,有Traces1-Traces16，选择一条曲线，在“Line”栏改变线条形式，在“color”栏改变曲线颜色，在“Weight”改变线条粗细。3求极限点击5号子菜单框，可找到极限号及左、右极限号：再在小黑框内填相应内容并打“”就可得到相应结果。例如：(x)?xx12limf(x)?1?x?(x)?sin(x)?x?x?x?0limy(x)?exp?6?1?(x)?(2x?3)ifx?1?x2?1?limx?1?x?1otherwise?2lim(2x?3)?1?x?1?
8、2?习题11建立函数1）y?xcosx?2x?1;2）y=e2x+1；3）y?xlnx;3x(来自:写论文网:大学数学微积分基础实验报告mathcad)5x?1x?0?2x,2建立分段函数并作图：1）f(x)?x?0?sin2x,2）?3?x?1?arctanx?f(x)?exx?4或x?3?100其它?3把幂函数y=xa.a=1,-1,2,-2,3,1/2画在同一幅图中，曲线分别用不同颜色表示。4求极限1)1limx?xln(1?)x?x22)(1?x)?elimx?0x1x大学物理上机实验报告学院：光电信息学院姓名：王志强学号：XX一对1、试分析T及a取值范围为：a:P(v?a?b?T)?
9、用Mathcad画出P(v?300)P(v?300)P(v?300)P(v?300)注意：在v=2?10?4，从PV图从上至下依次分别为p(v,0,0,300),p(v,300),p(v,300),p(v,300)的函数曲线分析：由上图观察得，对vanderWaals方程，当b,T值一定时，随着a的增加，PV图在接近0与a值较大时曲线几乎不变，但在1?10附近向下凹陷，P急剧减小用Mathcad画出a=,T=300不同b情况下的PV图?4P(v?300)P(v?300)P(v?300)P(v?300)注意：在v=2?10?4图在趋于0与a用Mathcad画出?10P(v?300)P(v?330
10、)P(v?360)P(v?300)1?105?102?10?44?10?46?10?48?10?4v不同T值的PV图注意：在v=2?10?4，从PV图从上至下依次分别为p(v,0,0,300),p(v,360),p(v,330),p(v,300)的函数曲线分析：由上图观察得，对vanderWaals方程，当a,b值一定时，随着T的增加，PV图在趋于0与a值较大时曲线几乎不变，但在1?10?4附近向下凹陷，P变化较大总结：综合以上分析，对vanderWaals方程，当a,b,T三个量中有两个保持不变，另外一个量值变化时，其图像变化规律非常相似，都是在在趋于0与a值较大时曲线几乎不变，而在中间某个
11、值附近向下凹陷二用Mathcad绘制磁滞回线2、若磁矩m在外磁场中随时间的变化遵从如下微分方程：dmdt?m?tanhm+H(t)T这里H(t)?H0sin(?t)为周期性外磁场，T为温度。试用Mathcad分析m与t关系，以及m与H0sin(?t)关系。其Mathcad程序为：?H?T?0.5已知ddtm(t)?m(t)?H0?sin(?t)?m(t)?tanh?T?m(0)(t?XX?XX00)?3m?Odesolvem(t)0?t分析：仅从上图观察，m(t)?t曲线图像近似于周期图像对此进一步分析，由于H(t)?H0sin(?t)，猜想其周期TO?2?，故绘制其TO后的m(t)?t曲线图
12、像，即m(t?2?)?t图像如下图：m?t?2?t分析：仅从上图观察，m(t?2?)?t曲线图像近似于周期曲线，它的曲线相当于Mathcad一.一.MathCAD简介MathCAD是美国Mathsoft公司推出的一个交互式的数学软件。该软件定位于向广大教师、学生、工程人员提供一个兼备文字处理、数学和图形能力的集成工作环境，使他们能方便地准备教案、完成作业和准备科学分析报告。在输入一个数学公式、方程组、矩阵之后，计算机能直接给出结果，而无须去考虑中间计算过程。在加入软件包自带的Maple插件后能直接支持符号运算。你可以在计算机上输入数学公式、符号和等式等，很容易地算出代数、积分、三角以及很多科技
13、领域中的复杂表达式的值，并可显示数学表格和图形,通过对图形结果的分析，使我们对问题的理解更加形象。二.二.特点1.1.与数学书写习惯非常接近；2.2.动态的所见即所得界面；例：a:=3a+4=7当a的值改变时后a+4的值自动更新。3.3.任意位置输入Youcanplaceequations,text,andgraphicsanywhere。三.三.操作环境的设置(一)(一)显示/关闭工具栏11常用工具栏：“View”菜单Toolbar22格式工具栏：“View”菜单Formatbar33数学工具栏：“View”菜单MathPalatte(二)(二)对象域RegionMathcad文档是一个式子、文字、图形等对象的集合。创建每一个对象时就生成了一个不可见矩形包围的对象域Region.显示/关闭对象域Region:“View”菜单Regions四.四.文档编辑(三)(一)常用数学符号的输入4.1.键盘输入字母，Ctrl+G希腊字母：例：a,Ctrl+Gp,Ctrl-GD,Ctrl-G*乘号multiplicationorinner(dot)product指数exponentiation。例：23得到23/分数division平方根squarerootCtrl+n次根nthroot
