實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理論文

1、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理論文 Mathcad軟件介紹及簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)操作說(shuō)明 1、 mathcad軟件介紹 Mathcad又叫MCAD，即數(shù)學(xué)CAD，是美國(guó)Mathsoft公司推出的一個(gè)著名的交互式應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件，它集數(shù)理計(jì)算、圖形和文字處理等功能于一體。Mathcad的使用和操作十分簡(jiǎn)單，它充分體現(xiàn)了交互式的特點(diǎn)。用戶(hù)無(wú)需記住很多的命令和語(yǔ)句，也無(wú)需寫(xiě)出繁瑣的中間過(guò)程。用戶(hù)只需在工作頁(yè)中象通常進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)那樣，輸入計(jì)算公式、數(shù)值、等式或不等式，Mathcad就會(huì)計(jì)算出解析解或數(shù)值結(jié)果。 Mathcad能使人們離開(kāi)復(fù)雜、重復(fù)、容易出錯(cuò)的數(shù)學(xué)椎導(dǎo)演算和耗費(fèi)精力的計(jì)算機(jī)編程，真正集中智慧于問(wèn)題的本質(zhì)部分。 其

2、用途內(nèi)容主要有以下的十種：1、表達(dá)式計(jì)算、函數(shù)計(jì)算。相當(dāng)于高級(jí)計(jì)算器，除一般的加、減、乘、除、對(duì)數(shù)、三角函數(shù)等簡(jiǎn)單計(jì)算，豐富的內(nèi)部函數(shù)，使得可以進(jìn)行微分、積分、復(fù)數(shù)、矩陣等高級(jí)復(fù)雜計(jì)算。2、符號(hào)運(yùn)算、公式推導(dǎo)。公式化簡(jiǎn)、代數(shù)運(yùn)算、方程及不等式的解析解、微分的解析解、積分的解析解、求極限、展開(kāi)成冪級(jí)數(shù)、求多項(xiàng)式的系數(shù)、有理分式的展開(kāi)。 3、函數(shù)作圖、動(dòng)畫(huà)。由函數(shù)表達(dá)式自動(dòng)生成圖形，包括二維平面的直角坐標(biāo)及極坐標(biāo)圖，三維立體的表面圖形、等值圖、三維直方圖、三維散布圖、矢量圖。另有動(dòng)畫(huà)的制作和播放。4、解方程和方程組。一元方程求解、多項(xiàng)式方程求解、不等式方程求解、常微分方程求解、偏微分方程求解。5、

3、數(shù)理統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)處理。統(tǒng)計(jì)函數(shù)、統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)、隨機(jī)數(shù)、插值與預(yù)測(cè)、曲線平滑、曲線擬合函數(shù)。6、常用積分變換。傅立葉變換、拉普拉斯變換、Z變換、小波變換等。7、量綱、單位與數(shù)制。量綱與單位的選擇命名、數(shù)制轉(zhuǎn)換等。8、Mathcad編程。語(yǔ)言特點(diǎn)、賦值語(yǔ)句、控制語(yǔ)句、應(yīng)用等。9、Mathconnex。Mathconnex相當(dāng)與各種軟件的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，通過(guò)她各種軟件的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行雙向的流動(dòng)，如：Excell、Mathlab、Mathcad軟件間的連接與采用。選定組件、連接組件、系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行。組件包括：輸入輸出組件、觀察結(jié)果組件、計(jì)算組件、控制數(shù)據(jù)流組件、Text文本組件、模塊組件。10、資源中心和在

4、線幫助。電子書(shū)、網(wǎng)絡(luò)連接等。如：Reference Tables 參考手冊(cè)，可查物性參數(shù)，化學(xué)元素等。電子書(shū)還包含了大量的數(shù)學(xué)在各領(lǐng)域中應(yīng)用的書(shū)。 二、mathcad主界面1、mathcad主界面如下圖所示：2、mathcad自身攜帶的操作說(shuō)明3、文本編輯Mathcad2001可以用于編寫(xiě)科技論文，其文字的輸入和編輯與一般字處理軟件基本相似?？梢允褂谩癋ormat”菜單中的“Text”、“Paragraph”和“Style”命令進(jìn)行文字和段落的修飾，在格式欄中也具有一些常用格式按鈕。如下圖所示： 使用“Text”命令將打開(kāi)“Text Format”對(duì)話(huà)框，可在其中選擇所需的字體、字形、字號(hào)、效

5、果(含刪除線、下劃線、上標(biāo)和下標(biāo)四種)以及顏色等。 使用“Paragraph”命令將打開(kāi)“Paragraph Format”對(duì)話(huà)框，其中的“Indent”區(qū)域用于設(shè)置縮進(jìn)；“Alignment”區(qū)域用于設(shè)置對(duì)齊；“Bullet”下拉列表框用于設(shè)置項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào)；單擊“Tabs”按鈕將打開(kāi)“Tabs”對(duì)話(huà)框，可在其中進(jìn)行制表位的設(shè)置。 使用“Style”命令將顯示“Text Styles”對(duì)話(huà)框，用戶(hù)可在其中修改已有的風(fēng)格，也可創(chuàng)建新的風(fēng)格，或刪除所選擇的風(fēng)格。 2、公式編輯Mathcad2001是一個(gè)功能強(qiáng)大的公式編輯軟件，它能編輯幾乎所有的數(shù)學(xué)公式，而且公式的輸入和編輯十分簡(jiǎn)單、方便。用戶(hù)可

6、在鼠標(biāo)指針位置開(kāi)始輸入字母、數(shù)字或算子(如、等，可以通過(guò)單擊工具欄中所需的按鈕或相應(yīng)的快捷鍵來(lái)插入它們)，它們被編輯線所包圍時(shí)表示被選中，可以使用空格鍵或左右箭頭鍵來(lái)改變編輯線所包圍的內(nèi)容。例如要輸入表達(dá)式“xa+b+y”，可首先在光標(biāo)處輸 入“x”，然后按“”鍵,在上標(biāo)位置輸入“a+b”，按兩次空格或右箭頭鍵使編輯線包圍所有輸入的內(nèi)容，接著輸入“”號(hào)，再在出現(xiàn)的占位符上輸入“y”。 3、 圖形繪制（1） 二維圖形平面直角坐標(biāo)（x-y plot）例如： f1(t)=(t+1)2的作圖步驟如下：（a） 在界面上先輸入函數(shù)f1（t）(b)單擊“graph”中的“x-y plot”圖標(biāo)，便會(huì)出現(xiàn)如下

7、界面：(c)在x-y plot界面上輸入自變量“t”,應(yīng)變量“f1(t)”及各自的變化范圍：t:-1010;f1(t):0150;空白處單擊一次，便會(huì)出現(xiàn)f1（t)的平面圖像。3、 簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)操作通過(guò)動(dòng)畫(huà)可以直觀而生動(dòng)地研究數(shù)值結(jié)果，凡是Mathcad2001能產(chǎn)生的靜止圖形都可演變成相應(yīng)類(lèi)型的動(dòng)畫(huà)，這種演變是通過(guò)引入幀變量FRAME實(shí)現(xiàn)的。制作動(dòng)畫(huà)的步驟比較簡(jiǎn)單，我們以制作一個(gè)在極坐標(biāo)中的螺旋形動(dòng)畫(huà)為例進(jìn)行介紹。首先定義一個(gè)函數(shù)并作出它的平面坐標(biāo)圖：（橢圓）定義t的范圍為操作所得圖形如下所示：接著用內(nèi)置變量FRAME來(lái)定義范圍：?jiǎn)螕簟癵raph”中的“x-y plot”圖標(biāo)，在自變量及應(yīng)變量位置分別輸入“x(t),x(FRAME-116/10)”“y(t),y(FRAME-116/10)”便會(huì)得如下界面： 使用“View”菜單中的“Animate”命令打開(kāi)“Animate”對(duì)話(huà)框，定義幀變量FRAME的初值(From，取默認(rèn)值0)、終值(To，取300)和幀速率(At，取默認(rèn)值10幀秒)。用鼠標(biāo)圈住所畫(huà)出的橢圓圖形，單擊“Animate”按