MathCAD2000的基础知识

在 MathCAD2000 的 菜单 栏 中 ， 共 有 九 个 主 菜 单 。 这 九 个 主 菜 单 的 下 拉 式 菜 单 及其所辖命令的功能
分别列于下述各小节中。
1.1.4 常用工具栏
在本书中，“按钮”一律用空心方括号〖〗括起；对话框名用双引号“”括起； 首次出现的专用名词或易混淆的名词也以“双引号”括起。
现，一学就会。可以说：只要懂得了数学，就能掌握 MathCAD2000。
2
第1章 MathCAD2000的基础知识
Nt hRoota n
a estrt
n2
按精度计算a的n次方根 用的程序
while estrt n a
estrt 1
1 n
estrt
a n estrt n1
estrt
2.1.3 文本区域
文本区域（Text Region，简称“文本区”）用于编辑文本内容以给出必要的文字说明。 为了创建文本区域，必须调用【Insert】【Text Region " 】。
2.2 公式的输入和编辑
众所周知，所谓“公式（Formula）”，就是将“表达式（Expression）”的值赋予一 个“变量”或“函数”。可见，公式由下述三部分组成：左部的变量名或函数名；右 部的表达式；起连接作用的“赋值号”。变量或函数的赋值，也就是对该变量或函数进 行“定义（Definition）”。
1. MathCAD2000 的基础知识
MathCAD 是由美国 Mathsoft 公司于 1986 年推出的优秀数学软件，它集科学计算、图 形和文本二维排版编辑功能于一身，是数学、物理、力学和机械工程等学科强有力的二次 开发软件。MathCAD 的科学计算包括：三角与代数、级数与极限、微分与积分、矢量与矩 阵、复变函数、数理统计、插值拟合、求解非线性方程组和微积分方程、最优化技术以及 常用工程变换等。图形功能包括：根据表达式绘制函数的直角坐标或极坐标线图、曲面图 和等值线图、柱面图和散点图以及制作动画、图形文件和矩阵之间的数字化读写以及编辑。 科学计算可以是数值计算或者在可能的条件下给出解析结果（称为“符号运算”）。
2、 逻辑运算工具栏 。 3、 函数图形工具栏 。 4、 编程工具栏 。 5、 希腊字母工具栏 。
图 1-8 函数图形工具 栏
图 1-9 编程工具栏
图 1-10 希腊字母工具栏
6、 符号运算工具栏 。
图 1-11 符号运算工具栏
MathCAD2000 简介
5
2. MathCAD 基本操作方法
本章介绍 MathCAD2000 区域的类型和编辑、公式和文本内容的编辑、静态图形和动 画的创建、对象的格式化、文件存取和打印。其中，区域编辑、图形和动画的创建以及对 象的格式化叙述得比较完备。本章介绍的这些内容虽然尚未涉及数学的主要问题，但却是 最基本的操作技能并密切地关系到用户的工作质量和效率。
1.1.5 格式工具栏
图 1-2 “常用工具栏”
4
1.1.6 数学工具栏
第1章 MathCAD2000的基础知识
数学工具栏（Math Toolbar）
图 1-3 矢量矩阵工具栏
图 1-4 微积分工具栏
1、 数值计算工具栏 。
图 1-5 计算器工具栏
图 1-6 数值计算工具 栏
图 1-7 逻辑运算工具 栏
运算符（Operator）是可执行的运算规则的一种符号代码。在 MathCAD2000 中，运算 符只有：算术运算符和逻辑运算符两类（没有字符串运算符，字符串运算是通过函数实现 的）。
2.2.2 变量或函数的赋值
本节主要介绍赋值号（Definition Operator）。为了弄清赋值（Assigning Values）的效 果，应对变量和函数的类型有一点初步认识。有关变量、函数的详细内容，请参阅“3.1 变 量和函数”。在此，仅简述如下： 2.2.2.1 单值变量和区域变量
在 Mathcad2000 工作表中的书写格式为： x b b2 4 a c 。 2 a
(2) 在 MathCAD 里编写的数学公式几乎完全采用“数学”形式，不仅与出版要 求十分一致，并且可给出计算结果（也即：公式是“活的 Live”）。例如：
如果原始结果为
2 1.414 ，
将 2 改为 3 后立即得 3 1.732 。
。
(5) 集成了动画、超文本、多媒体和网络功能。 (6) 其配备的结构化语言 M++，是一种“活的（Live）”流程图。如： (7) 配备有数据翻译平台 MathConnex，使 Matlab，Excel 和 MathCAD 等不同格
式的数据能在该平台上交互引用和流动。 (8) 在 MathCAD 里，几乎所有的操作都可以借助于“工具栏（Toolbar）”来实
MathCAD 的突出特点是： (1) 与人类的思维方式相贴近，可读性强、易于理解和查错，高效易用。例如二 次方程一个根的解析表达式，在程序语言、Excel 工作表和 MathCAD 工作表里的 书写格式分别为： 在一个程序语言中的书写格式为：x=(-B+SQRT(B**2-4*A*C))/(2*A)， 在 Excel 工作表中的书写格式为：=(-B1+SQRT(B1*B1-4*A1*C1))/(2*A1)，
】；
(2) 在“资源管理器（Explorer）”文件夹的 D:\Mcad2000 里，双击
或它
的启动程序
；
1.1.2 MathCAD 的界面
MathCAD2000 的程序窗口如图 1-1所示，其界面结构从上到下依次为：标题栏（Title
bar
，用于显示程序
名“Mathcad Professional”和当前工作表名，如“Untitled:1”）、菜单栏（Menu bar）、常 用工具栏（Standard bar）和格式工具栏（Formatting Bar）。大块地区称为“工作区（Work Area）”。与其他程序窗口一样，MathCAD2000 允许同时打开多个 mcd 文档（所不同的是： “Untitled:1”窗口仍存在）。mcd 文档又称为“Worksheet（工作表）”。工作表就是通常 的“文档窗口”。在工作表中，有多条（数量不限）浅灰色铅垂“边界线”
Nt hRoot 7 5 10 6 1.476 调用上 述程序计算的 结果
5 7 1.476
直接利 用Mathcad2000运算符 计算的结果
。
1.1 MathCAD 的启动和界面
1.1.1 MathCAD 的启动
启动 MathCAD2000 软件的方法有：
(1) 调用【开始】【程序（P）】【Mathsoft Apps】【
2.1 区域的组成
在 MathCAD2000 程序窗口的工作表里，可以任意设置三种区域（区域又称为“对象”）：
2.1.1 数学区域
数学区域（Math Region，简称“数学区”）用于键入数学公式。
2.1.2 图形区域
图形区域（Graphics Region，简称“图形区”）用于显示数学公式所体现的二维、三 维静态图形或动态图形。
(3) 能轻易地用图形和动画显示运算结果和过程的形象。 (4) 具有符号推导功能。例如级数求和与积分的符号推导结果分别为：
m
1 exp(1)
1
(m 1) exp(1) (m 1) (m 1 1)
n
(m 1)
n 0
符号运 算
b
1
dx at an(b) at an(a)
a
1 x2
。第一条边界线的右侧，还存在一条隐藏了的“纸边”分隔线（在
MathCAD7.0 中，是一条土黄色虚线）。纸边将工作表划分成左右两部分： 左面部分称为“工作表主区”，右面部分称为“工作表副区”，其范围 不受限制。边界线标志出右“页边距 Margin”。“数学”工具栏（Math Palette） 通常处于浮动状态（参见右图），它是极为重要的工具。
只取一个值的变量，称为“单值变量”。区域变量（Range Variable）又称为“范围变 量”或简称“域变量”，用于获取一系列值；区域变量也有整型和实型两种。 2.2.2.2 计算结果的显示
要显示表达式的“数值结果（Numerical Result）”，应采用普通等号“=”；要显示表 达式的“解析结果”，应采用解析等号“”。上述两种符号可以理解为：将左部表达式 赋予右部（相当于显示器）。“逻辑等号 ”（俗称“粗体等号”）的作用不在于“赋值”， 而是确保左右两个表达式“等值”。
xi i 2 n
MathCAD2000 简介
7
1 0.998
yi
0
0.998 1 0 0
2
4
xi
6
8
6.283
图 2-13 正弦曲线图
2.3.2 快速创建函数图形的方法
在创建图形时，如果用户未指明自变量的范围，则机器会自动设置该范围（通常为： -10..10，参见图 2-14）。
2.3 函数静态图形的创建
函数图形分静态和动态两种，最主要的特征是：动态图形受控于内置变量 FRAME（称 为“帧变量”）。
需要强调指出的是：在 MathCAD2000 中，所谓创建图形，主要是绘制图形上的若干 “点”；至于点的形状以及点与点之间的连线（包括线型和颜色等）属于“图形格式”的 内容。有了“图形格式”手段，使作图大大简化了。
2.2.1 基本概念
为了正确掌握数学区的编辑技巧，必须了解与“公式”有关的一些基本概念。 2.2.1.1 常量
常量（Constant）可区分为：算术常量、字符串常量和逻辑常量三种类型。所谓“常量” 就是直接列写的不变内容。机器能识别常量并将其用于表达式参与运算。常量不占用内存。
算术常量是用数字直接表示的“数”，有：常标量（如：4，5.6，2+3i 等）；常矢 量、常矩阵（如：[4 5.6]T，[2+3j 6j]T 等）。