Оператор присваивания

Основным оператором MathCad является оператор присваивания, который имеет следующий формат (конструкцию):

переменная:= выражение

переменная — совокупность букв и цифр не имеющая пробела и начинающаяся с буквы; выражение – совокупность констант, переменных, функций, соединенных знаками арифметических действий.

Как видно из формата, в левой части оператора всегда расположена переменная, а в правой части – выражение. Например, запись x:=5 означает, что переменной х присваивается значение константы 5.

Оператор выполняется следующим образом: сначала вычисляется выражени е и значение (результат) выражения присваивается переменной.

Запись p1:=a+b означает, что переменной p1 присваивается значение выражения a+b (к моменту выполнения выражения значения переменных a и b должны быть заданы).

С физической точки зрения выполнение оператора присваивания означает, что MathСad, вычислив выражение, записывает значение выражения в ячейку с именем переменная, причем результат хранится в ячейке в двоичном коде.

Например, программа y:=2+1

y=3

выполняется следующим образом: сначала компьютер переводит числа 2 и 1 в двоичный код, т.е. в числа 10 и 1. Затем эти два числа складываются и получается 11 (это число 3, в десятичной системе счисления). После этого компьютер из множества ячеек памяти выделяет одну ячейку, которая получает имя y и в эту ячейку записывается двоичный код числа 3, т.е. число 11.

Второй математический блок выводит из ячейки y число 11, переводит это число в десятичную систему, т.е. в число 3 и полученный результат выводится на экран монитора.

Использование оператора присваивания позволяет решать различные математические и физические задачи.

Задача 1. Вычислить длину гипотенузы (с) прямоугольного треугольника, если известны значения длин катетов а и в.

Анализ задачи:

Известно, что длина гипотенузы связана с длинами катетов соотношением:

Программа в MathСad:

Из приведенных записей видно, что задача решается довольно просто, но кроме решения задачи еще важно грамотно оформить программу.

Для оформления программы и ввода в текст (листинг) программы сообщений кроме математических блоков в MathCad можно создавать текстовые области. Для создания текстовой области используют механизм: Вставка => Регион текста. После этого на экране создается небольшая прямоугольная область, в которой курсор закрашен в красный цвет.

Если клавиатуру переключить на русский шрифт и включить шрифт Arial Cyr или Times New Roman Cyr, то можно, используя буквы русского алфавита, вводить в листинг программы различные сообщения, например, написать шапку программы. Также полезно к каждому математическому блоку написать подсказки (комментарии), что позволяет любому пользователю легко разобраться в программе.

Запишем вышеприведенную программу, составив шапку программы и вставив подсказки:

Программа в MathCad:

Программа для вычисления длины гипотенузы

Разработчик программы − студент гр. 6131-11 Байгузин Н.Г.

Дата разработки программы − 21.01.13

Имя файла программы: Len_Gipotenuza.mcd

Введите длины катетов а и в (в метрах):

a:=5 b:=3

Вычисление длины гипотенузы:

Длина гипотенузы, в метрах равна:

Оформление программы включает в себя также закраску блоков, что делает программу легко читаемой. Рекомендуем Вам использовать следующие цвета для раскраски блоков:

- зеленый цвет для закраски блоков с исходными данными;

- желтый цвет для закраски блоков с формулами;

- красный цвет для блоков, которые выводят основные или промежуточные результаты расчетов.

Все остальные блоки можно раскрашивать в зависимости от Вашего желания и вкуса. Желательно использовать при раскраске блоков светлые тона, т.к. при распечатке программы на обычном (не цветном) принтере на темном фоне плохо видны формулы, цифры и текст.

Линейные программы

В линейных программах один математический блок выполняется за другим в том порядке, в котором их записал пользователь.

Пользователь должен учитывать, что MathСad выполняет математические блоки слева направо и вниз (при отсутствии глобальной переменной).

Задача 2. Вычислить значение переменной Y:

где x=1,5; a=3,2

Программа в MathCad:

Программа для вычисления выражения

Программист − студент КНИТУ, гр. 6131-11 Белова А.В.

Дата разработки программы − 28.01.13

Имя файла программы: Задача2.mcd

Ввод данных:

Вычисление переменной Y:

Вывод результата:

Обсуждение программы:

Для вычисления значения переменной Y в первую очередь необходимо задать исходные данные (в данном случае значения переменных x и a), которые используются в выражении. Обратите внимание на то, что целая часть числа отделена от дробной части десятичной точкой. Необходимо помнить, что в MathCad многие математические функции обозначаются иначе чем в математике, например, десятичный логарифм (lg x) записывается как log(x), arc sin(x) записывается как asin(x). При записи произведения обязательно вводится знак умножения – звездочка (*) с клавиатуры или знак × с панели Калькулято р.

После получения результата закрасьте блоки и выровняйте их по вертикали и горизонтали, используя пиктограммы выровнять по вертикали и выровнять по горизонтали.

Задача 3. Вычислить площадь круга для значений радиуса 3; 13; 20.

Анализ задачи:

Как известно площадь круга вычисляется по формуле:

S=πR²

Эту задачу можно решить, заменяя значение радиуса каждый раз на новое число или, если присвоить значения заданных радиусов различным переменным: R1, R2, R3.

Однако такие способы решения задачи не являются эффективными.

Для эффективного решения задачи необходимо использовать функцию пользователя, которая имеет следующий формат:

имя_функции_пользователя (параметры):= выражение

имя_функции_пользователя − это имя, которое присваивается заданному выражению. Имя функции пользователя создается также, как и имя переменной, т.е. это совокупность букв и цифр, записанная без пробелов и начинающаяся с буквы; параметры - это те переменные, от которых будет зависеть выражение; выражение − это константы, переменные и функции, соединенные знаками арифметических действий.

Приведем приме р записи функции пользователя в MathCad:

mmm(x):=sin(x)

Такая запись означает, что функция sin(x) переименована программистом, имеет имя mmm и зависит от х.

При выполнении блока, в котором определена функция пользователя, MathCad не производит вычисления, просто выражение получает новое имя − имя_функции_пользователя. Вычисления производятся только тогда, когда вместо формального значения параметра подставляют конкретное числовое значение, например,

Используя понятие функции пользователя, решим поставленную задачу о вычисления площади круга для различных значений радиуса:

Программа в MathCad:

Программа для вычисления площади круга

Программист − студентка гр. 6131-11 Боярова А.А.

Дата разработки программы - 28.01.13

Имя файла программы S_KRUG.mcd

Определение функции пользователя:

Задание 7. Запишите вышеприведенную программу и вычислите значение переменной. Запишите программу в отдельный файл и сохраните ее.

Оформите отчет о проделанной работе в Worde. Для этого запишите условие задачи, используя Microsoft Equation 3.0. Скопируйте программу в буферную память, используя клавишу Print Screen. Откройте стандартную программу Paint и вставьте информацию из буферной памяти. При необходимости откорректируйте картинку с программой, убрав все лишнее и увеличив ее масштаб, так чтобы она была хорошо читаемой.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: