Mathcad經(jīng)典入門(mén)教程

1、任務(wù) 2-1：輸入及計(jì)算方程1.單擊 。隨即翻開(kāi)一個(gè)空白工作表，顯示網(wǎng)格和藍(lán)色十字線。此十字線表示下一個(gè)數(shù)學(xué)區(qū)域、文本區(qū)域、繪圖、圖像或求解命令塊的插入點(diǎn)。單擊網(wǎng)格或按箭頭鍵可改變藍(lán)色十字線的位置。2.鍵入 19。 將創(chuàng)立一個(gè)數(shù)學(xué)區(qū)域，以數(shù)字 19 周?chē)倪吙虮硎尽?3.在該數(shù)學(xué)區(qū)域外單擊。邊框?qū)⑾В{(lán)色十字線重新出現(xiàn)。 4.單擊數(shù)字 19，重新激活該數(shù)學(xué)區(qū)域。請(qǐng)注意藍(lán)色光標(biāo)。使用箭頭鍵將光標(biāo)移至數(shù)學(xué)區(qū)域最右側(cè)的插入點(diǎn)，如步驟 2 所述。5.要插入加法運(yùn)算符，請(qǐng)鍵入 + (加號(hào))。 鍵入 5。請(qǐng)勿插入空格。PTC Mathcad 可根據(jù)需要在每個(gè)運(yùn)算符周?chē)迦肟崭瘛?6.要插入指數(shù)運(yùn)算符，

2、請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)選項(xiàng)卡的運(yùn)算符和符號(hào)組中單擊運(yùn)算符。運(yùn)算符列表隨即翻開(kāi)。單擊 xn。會(huì)出現(xiàn)占位符。 鍵入 2。當(dāng)光標(biāo)指向運(yùn)算符列表中的某個(gè)運(yùn)算符時(shí)，將顯示工具提示，會(huì)給出該運(yùn)算符的簡(jiǎn)短說(shuō)明及其鍵盤(pán)快捷方式。 7.要對(duì)項(xiàng) 19 和 52 進(jìn)行分組，請(qǐng)按 3 次空格鍵。待全部所需項(xiàng)均突出顯示后，即表示分組完成。 8.要插入乘法運(yùn)算符，請(qǐng)鍵入 * (星號(hào))。 PTC Mathcad 將插入圓括號(hào)，以指示乘以整個(gè)組。 9.要插入余弦函數(shù)，請(qǐng)鍵入 cos。 10.要為該余弦函數(shù)添加自變量，請(qǐng)鍵入 ( 來(lái)獲得左右圓括號(hào)。 將顯示中間具有一個(gè)空白占位符的圓括號(hào)對(duì)。請(qǐng)注意，在步驟 5、6 和 8 中輸入運(yùn)算符時(shí)也會(huì)顯

3、示空白占位符。多數(shù)情況下，當(dāng)出現(xiàn)此類占位符時(shí)，必須先對(duì)其進(jìn)行填充，方可計(jì)算表達(dá)式。11.要插入常數(shù) ，請(qǐng)鍵入 p，然后按 Ctrl+G。要獲得常數(shù)列表，請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)選項(xiàng)卡的運(yùn)算符和符號(hào)組中單擊常數(shù)。 12.要計(jì)算表達(dá)式，請(qǐng)鍵入 = (等號(hào))。 將顯示求值運(yùn)算符及結(jié)果。要?jiǎng)h除結(jié)果，必須首先選擇等號(hào)，然后按 Delete 或 Backspace 鍵。任務(wù) 2-2：編輯方程1.要編輯您在前一任務(wù)中輸入的方程，必須激活其數(shù)學(xué)區(qū)域。單擊該區(qū)域。被激活區(qū)域的周?chē)鷷?huì)顯示淺灰色矩形： 注意要格式化某個(gè)區(qū)域，選擇該區(qū)域即可。單擊工作表并將指針拖過(guò)該區(qū)域。所選區(qū)域周?chē)鷷?huì)顯示深灰色矩形：2.單擊加法運(yùn)算符。運(yùn)算符現(xiàn)在為

4、藍(lán)色，其操作數(shù) (數(shù)學(xué)項(xiàng) 19 和 52) 已被分組。 3.要將加法運(yùn)算符替換為平方根或 n 次方根運(yùn)算符，請(qǐng)鍵入 (反斜線)，然后按 Enter 鍵。結(jié)果會(huì)自動(dòng)重新計(jì)算。 4.假設(shè)要?jiǎng)h除或替換根表達(dá)式，請(qǐng)雙擊第 n 個(gè)根運(yùn)算符，并按 Backspace 或 Delete。5.假設(shè)要撤消刪除操作，請(qǐng)按 Ctrl+Z。6.將不再需要第一項(xiàng)周?chē)膱A括號(hào)。您可以選擇其中一個(gè)圓括號(hào)，然后按 Delete 或 Backspace 鍵。兩個(gè)圓括號(hào)即會(huì)同時(shí)被刪除。 7.通過(guò)按箭頭鍵、Ctrl+箭頭鍵或 Home 和 End 鍵，練習(xí)在數(shù)學(xué)區(qū)域內(nèi)外及其周?chē)苿?dòng)光標(biāo)。最后將光標(biāo)定位到指數(shù)運(yùn)算符 處。 8.要?jiǎng)h除

5、指數(shù)運(yùn)算符，請(qǐng)按 Backspace 或 Delete 鍵。5 和 2 變?yōu)橐粋€(gè)整體。 當(dāng)您刪除某個(gè)運(yùn)算符時(shí)，刪除后的結(jié)果取決于該運(yùn)算符及操作數(shù)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱“幫助中的“運(yùn)算符局部。9.要分組余弦函數(shù)及其自變量，請(qǐng)將指針拖到 cos() 上。 10.要插入積分運(yùn)算符，請(qǐng)按 Ctrl+Shift+I。這樣便會(huì)顯示該運(yùn)算符，并會(huì)以藍(lán)色突出顯示其中的 3 個(gè)附加占位符。 11.將光標(biāo)移動(dòng)到積分符號(hào)的下限和上限占位符，分別輸入積分下限 (0) 和積分上限 (0.5)。 12.刪除余弦函數(shù)自變量 ，然后將其替換為另一個(gè)希臘字母，例如 。輸入羅馬字母 a，然后按 Ctrl+G。要獲得符號(hào)列表，請(qǐng)?jiān)?/p>

6、數(shù)學(xué)選項(xiàng)卡的運(yùn)算符和符號(hào)組中，單擊符號(hào)。 將光標(biāo)置于余弦函數(shù)自變量 旁邊，并確保在數(shù)學(xué)選項(xiàng)卡的樣式組中，標(biāo)簽設(shè)為 (無(wú))。 注意任務(wù)32 描述了如何使用標(biāo)簽。13.要定義積分變量，請(qǐng)?jiān)谄溆嗾嘉环休斎肱c步驟 9 中相同的希臘字母。 14.要插入除法運(yùn)算符，請(qǐng)將光標(biāo)置于 52 的左側(cè)，然后鍵入 / (斜線)。將顯示一個(gè)分?jǐn)?shù)線，其上方有一個(gè)占位符。 15.在該占位符中鍵入 1。 16.要對(duì)方程的數(shù)學(xué)項(xiàng)分組，請(qǐng)從左至右拖動(dòng)光標(biāo)： 17.鍵入 /。將顯示一個(gè)分?jǐn)?shù)線，其下方有一個(gè)占位符。 18.在該占位符中鍵入 2。 注意光標(biāo)的位置如何影響結(jié)果。在步驟 11 中，您將光標(biāo)置于 52 的左側(cè)。這樣，當(dāng)您插

7、入除法運(yùn)算符時(shí)，52 將成為分母。在步驟 13 中，您將光標(biāo)置于組的右側(cè)。這樣，當(dāng)您插入除法運(yùn)算符時(shí)，該組將成為分子。 練習(xí)繼續(xù)下一個(gè)練習(xí)之前，請(qǐng)輸入并計(jì)算下面的方程：注意您可以輸入 2 和 ，而不插入乘法運(yùn)算符。PTC Mathcad 可識(shí)別出隱式乘法，并在兩項(xiàng)之間自動(dòng)插入縮放運(yùn)算符。但是，PTC Mathcad 將 標(biāo)識(shí)為單個(gè)變量。您必須先插入 ，然后插入乘法運(yùn)算符或縮放運(yùn)算符，最后再插入 。 任務(wù) 3-1：定義并計(jì)算變量1.鍵入 v。 2.假設(shè)要插入文字下標(biāo)，請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)選項(xiàng)卡的樣式組中，單擊下標(biāo)。光標(biāo)將移至文本行的下方。鍵入 a。 3.要使光標(biāo)返回至其正常位置，請(qǐng)單擊下標(biāo)。鍵入變量名的其余

8、局部，并在該變量名的末尾插入另一個(gè)文字下標(biāo)。 4.要插入定義運(yùn)算符，請(qǐng)鍵入 : (冒號(hào))。 此運(yùn)算符看起來(lái)不同于求值運(yùn)算符?？赏ㄟ^(guò)該運(yùn)算符將數(shù)學(xué)表達(dá)式分配給名稱。5.鍵入 403。要將光標(biāo)移到指數(shù)外面，請(qǐng)按右箭頭鍵。鍵入 s。 6.要突出顯示名稱，請(qǐng)單擊變量名，然后按空格鍵。 7.要復(fù)制名稱，請(qǐng)按 Ctrl+C。要在新的數(shù)學(xué)區(qū)域中粘貼名稱，請(qǐng)?jiān)谧兞慷x的下方單擊，然后按 Ctrl+V。 8.要計(jì)算變量，請(qǐng)鍵入 = (等號(hào))。 請(qǐng)注意，s 現(xiàn)在為藍(lán)色。因?yàn)?PTC Mathcad 識(shí)別出 s 為單位 (秒)。 9.鍵入包含變量的表達(dá)式，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。 加法運(yùn)算中所有項(xiàng)的單位必須兼容。將以秒為單

9、位返回最終結(jié)果。要獲得單位列表，請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)選項(xiàng)卡的單位組中，單擊單位。 10.刪除單位。結(jié)果會(huì)變暗。假設(shè)在數(shù)學(xué)區(qū)域外進(jìn)行單擊，那么 s 會(huì)再次顯示以平衡方程。 11.要以分鐘為單位計(jì)算該數(shù)學(xué)區(qū)域，請(qǐng)?jiān)诳諉挝徽嘉环墟I入 min，然后按 Enter。會(huì)重新計(jì)算結(jié)果以與新單位匹配。 12.要格式化結(jié)果，您必須首先選擇或激活數(shù)學(xué)區(qū)域。要更改結(jié)果的顯示方式，請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)格式選項(xiàng)卡的結(jié)果組中，從結(jié)果格式列表中選擇科學(xué)計(jì)數(shù)。 13.要減少結(jié)果中的小數(shù)位數(shù)，請(qǐng)從顯示精度列表中選擇 1 個(gè)小數(shù)位。 注意要全局應(yīng)用結(jié)果格式，請(qǐng)單擊工作表中的空白點(diǎn)，然后設(shè)置首選的結(jié)果格式選項(xiàng)。任務(wù) 3-2：排序區(qū)域及應(yīng)用標(biāo)簽1.在新工

10、作表中輸入以下表達(dá)式。在變量定義周?chē)舫鲆恍┛臻g。 2.選擇結(jié)果 a = 2 的數(shù)學(xué)區(qū)域。3.要將該數(shù)學(xué)區(qū)域移至其他數(shù)學(xué)區(qū)域的上方、下方、左側(cè)及右側(cè)，請(qǐng)按對(duì)應(yīng)的箭頭鍵。請(qǐng)注意以下規(guī)那么將如何影響數(shù)學(xué)區(qū)域的結(jié)果： PTC Mathcad 只能識(shí)別位于變量計(jì)算上方或左側(cè)的變量定義。否那么將返回錯(cuò)誤。唯一例外的是，內(nèi)置常數(shù)不適用此規(guī)那么。例如，鍵入 c =。返回的結(jié)果為光速。當(dāng)您重定義某個(gè)變量時(shí)，新定義將從該點(diǎn)開(kāi)始生效，應(yīng)用于其右側(cè)和下方。您可以根據(jù)變量本身對(duì)其進(jìn)行重定義。4.要對(duì)假設(shè)干個(gè)數(shù)學(xué)類型 (例如：變量、函數(shù)或單位) 加以區(qū)分，請(qǐng)對(duì)其名稱應(yīng)用標(biāo)簽。例如，將第一個(gè) a 標(biāo)記為單位。將光標(biāo)置于每

11、個(gè)名稱的旁邊，然后在數(shù)學(xué)選項(xiàng)卡的運(yùn)算符和符號(hào)組中，從標(biāo)簽列表中選擇新標(biāo)簽。字母 a 的格式會(huì)發(fā)生改變，以反映標(biāo)簽的變化。 5.重復(fù)步驟 2 和 3，并注意標(biāo)簽將如何影響數(shù)學(xué)區(qū)域的結(jié)果。 在某些情況下，PTC Mathcad 會(huì)自動(dòng)為元素分配標(biāo)簽。例如，當(dāng)您從功能區(qū)中插入函數(shù)、常數(shù)或單位時(shí)，就已經(jīng)為其分配了標(biāo)簽。特定數(shù)學(xué)類型的標(biāo)簽格式在整個(gè)工作表中是相同的。要定制標(biāo)簽格式，您可以使用數(shù)學(xué)格式選項(xiàng)卡的標(biāo)簽樣式組中的選項(xiàng)。有關(guān)標(biāo)簽的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱“幫助。任務(wù) 3-3：定義及計(jì)算函數(shù) 計(jì)算內(nèi)置函數(shù)及禁用數(shù)學(xué)區(qū)域1.要命名變量 ，請(qǐng)鍵入 q，然后按 Ctrl+G。要為 賦值，請(qǐng)插入定義運(yùn)算符，然后鍵入

12、 67。在數(shù)學(xué)選項(xiàng)卡的單位組中，單擊單位。單位列表隨即翻開(kāi)。單擊 (度數(shù)符號(hào))。 注意插入度數(shù)的另一種方法是在 67 后鍵入 deg。當(dāng)您計(jì)算度數(shù)時(shí)，將返回單位為弧度的結(jié)果： 2.針對(duì)此角度計(jì)算內(nèi)置正弦函數(shù)。要獲得內(nèi)置函數(shù)列表，請(qǐng)?jiān)诤瘮?shù)選項(xiàng)卡的函數(shù)組中單擊所有函數(shù)。 3.選擇數(shù)學(xué)區(qū)域。在計(jì)算選項(xiàng)卡的控件組中單擊禁用區(qū)域。被禁用的數(shù)學(xué)區(qū)域會(huì)變暗。 4.將角度定義更改為 /6。被禁用的區(qū)域?qū)⒉粫?huì)因?yàn)榻嵌茸兓匦掠?jì)算。 5.選擇被禁用的區(qū)域，然后單擊禁用區(qū)域以切換控制。此時(shí)將重新計(jì)算結(jié)果。 您可以禁用任何區(qū)域以將其結(jié)果凍結(jié)于某個(gè)時(shí)間點(diǎn)。當(dāng)您禁用變量定義時(shí)，其他使用此變量的區(qū)域會(huì)返回錯(cuò)誤，直到您重新

13、激活該變量定義。定義新函數(shù)并檢查單位您可以通過(guò)將數(shù)學(xué)表達(dá)式分配給函數(shù)來(lái)將其廣義化。首先定義函數(shù)及其自變量，然后在特定點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。1.插入函數(shù)名及其自變量列表。 2.插入定義運(yùn)算符，然后鍵入下面的表達(dá)式： 在此函數(shù)中，cm 表示厘米，而 x 和 y 為函數(shù) f 的自變量。您可以用一個(gè)函數(shù)來(lái)定義另一個(gè)函數(shù)，只要它們的自變量匹配。這里，sin 的自變量為 x，而 x 還是函數(shù) f 的自變量。 3.計(jì)算 x = /2、y = 2kg 時(shí) f 的函數(shù)值。 將返回一個(gè)錯(cuò)誤。PTC Mathcad 對(duì)函數(shù)執(zhí)行了單位檢查，發(fā)現(xiàn) x 或 y 的單位與函數(shù)定義不兼容 (x 必須為角度，而 y 必須為長(zhǎng)度)。

14、4.計(jì)算 x = /5、y = 3in 時(shí) f 的函數(shù)值。 將返回以米為單位的結(jié)果，因?yàn)槟J(rèn)單位制為 SI 系統(tǒng)。要更改單位系統(tǒng)，請(qǐng)?jiān)跀?shù)學(xué)選項(xiàng)卡的單位組中，從單位系統(tǒng)列表中選擇一個(gè)新單位系統(tǒng)。 練習(xí)繼續(xù)下一個(gè)練習(xí)之前，計(jì)算三角形的面積：三角形面積的通用公式為 1/2 a b sin()，其中 a 和 b 為三角形其中兩個(gè)邊的長(zhǎng)度，而 為這兩個(gè)邊的夾角。定義一個(gè)具有 3 個(gè)自變量的函數(shù)，以計(jì)算三角形的面積。三角形兩條邊的長(zhǎng)度分別為 5mm 和 1.5cm，其夾角為 32。定義這些變量。請(qǐng)確保鍵入所有的單位，包括角度的單位“度。針對(duì)此三角形計(jì)算該函數(shù)，并檢查其面積是否為 0.199cm2。最初將以

15、 m2 為單位返回結(jié)果，因此您必須將單位轉(zhuǎn)換為 cm2。任務(wù) 5-1：創(chuàng)立具有多個(gè)軌跡的繪圖1.定義下面的函數(shù)。插入絕對(duì)值運(yùn)算符。 2.在繪圖選項(xiàng)卡的軌跡組中單擊插入繪圖。隨即顯示一個(gè)空白繪圖。 3.在 y 軸占位符中，在繪圖的右側(cè)鍵入 18，并向左拖動(dòng) y 軸圖例。4.在繪圖底部的 x 軸占位符中鍵入 x。按 Enter 鍵或在繪圖區(qū)域外單擊。將顯示一條直線軌跡。 您可以通過(guò)按 Tab 鍵或 Shift+Tab 從一個(gè)占位符移動(dòng)到下一個(gè)占位符。請(qǐng)忽略此任務(wù)的單位占位符。5.將光標(biāo)置于 18 中的 8 旁邊。單擊添加軌跡。當(dāng)前占位符的下方會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的 y 軸占位符。 注意當(dāng)您將光標(biāo)置于軸表達(dá)

16、式最左側(cè)的插入點(diǎn)處，然后添加軸表達(dá)式時(shí)，該軸占位符將出現(xiàn)在當(dāng)前軸占位符的上方。6.在 y 軸占位符中鍵入 16 - 0.05 x2。按 Enter 鍵。隨即出現(xiàn)第二條軌跡。 7.插入兩個(gè) y 軸占位符，然后鍵入以下 y 軸表達(dá)式。 軸表達(dá)式可以包含內(nèi)置函數(shù)或用戶定義函數(shù)。y 軸表達(dá)式與 x 軸表達(dá)式的自變量必須相同。這里，自變量為 x?？墒褂靡粋€(gè)軸表達(dá)式來(lái)定義多條軌跡，例如：此繪圖的 x 軸表達(dá)式。任務(wù) 5-2：格式化繪圖1.翻開(kāi) Excel 表單 shipping_data。突出顯示 A1 至 C9 中包含數(shù)據(jù)的單元格，然后將所選內(nèi)容復(fù)制到剪貼板中。要將數(shù)據(jù)粘貼到表格中，請(qǐng)?jiān)谛?PTC Ma

17、thcad 工作表中按 Ctrl+V。 表格中的每一列都是一個(gè)數(shù)據(jù)集。第一行包含每個(gè)數(shù)據(jù)集的名稱，第二行用來(lái)定義每個(gè)數(shù)據(jù)集的單位 (如果有的話)，其余行包含數(shù)據(jù)。2.在所需位置處添加數(shù)據(jù)集和單位的名稱。 使用表格定義列矢量。隨后，您便可以在工作表中使用列矢量：3.在繪圖選項(xiàng)卡的軌跡組中，單擊插入繪圖，并選擇 XY 繪圖。將顯示空的 XY 繪圖區(qū)域。將 y 軸圖例拖動(dòng)到繪圖左側(cè)。4.在 y 軸占位符中鍵入 Value。要插入新的 y 軸表達(dá)式，請(qǐng)按 Shift+Enter，然后鍵入 Charges。 單擊 x 軸占位符，然后鍵入 Weight。按 Enter 鍵。隨即出現(xiàn)以下軌跡。請(qǐng)注意，kg

18、會(huì)自動(dòng)顯示于 Weight 旁的單位占位符中。 5.單擊 Value。在繪圖選項(xiàng)卡的樣式組中，從配色方案列表中選擇紅色。從符號(hào)列表中選擇叉號(hào)。所選設(shè)置將被保存并顯示于繪圖選項(xiàng)卡中。 單擊 Charges。單擊符號(hào)。 6.單擊 Weight。從線型列表中選擇 (無(wú))。會(huì)同時(shí)對(duì)兩條軌跡進(jìn)行格式化。 7.在軸組中，單擊對(duì)數(shù)標(biāo)度。X 軸標(biāo)度將變?yōu)閷?duì)數(shù)標(biāo)度。單擊 Charges 并再次單擊對(duì)數(shù)標(biāo)度?，F(xiàn)在兩個(gè)軸均有一個(gè)對(duì)數(shù)標(biāo)度。 8.在 y 軸上，單擊最頂端的刻度值 1000000。在格式化繪圖值組中，從結(jié)果格式列表中選擇科學(xué)計(jì)數(shù)。 單擊 Weight，然后從結(jié)果格式列表中選擇科學(xué)計(jì)數(shù)。 9.將每個(gè)軸拖動(dòng)

19、到新位置。軸會(huì)捕捉到另一個(gè)軸上的刻度。 10.以名稱 shipping.mcdx 保存工作表。11.要關(guān)閉 shipping.mcdx 并翻開(kāi)新的工作表，請(qǐng)?jiān)凇翱焖僭L問(wèn)工具欄中單擊新建。練習(xí)繼續(xù)下一個(gè)練習(xí)之前，請(qǐng)將以下表達(dá)式復(fù)制并粘貼到您的工作表中。創(chuàng)立下面的繪圖。任務(wù) 6-1：插入及格式化文本1.翻開(kāi)您在“任務(wù) 5-2中所保存的工作表 shipping.mcdx。 此工作表中的數(shù)據(jù)記錄了 2021 年 5 月從墨西哥運(yùn)送到佛蒙特州的進(jìn)口貨物的重量、價(jià)值及運(yùn)費(fèi)。數(shù)據(jù)來(lái)源為“美國(guó)運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)局。2.將藍(lán)色十字線置于工作表網(wǎng)格的左上角，然后按 Ctrl+Shift+T 添加文本塊。還有一種插入文本塊的方法，即：在數(shù)學(xué)選項(xiàng)卡的區(qū)域組中單擊文本塊按鈕。文本塊將展開(kāi)至整個(gè)頁(yè)面。3.鍵入以下文本作為工作表的標(biāo)題：佛蒙特州 2021 年 5 月從墨西哥進(jìn)口的商品。4.在文本塊區(qū)域外單擊以繼續(xù)。5.將表示插入點(diǎn)的藍(lán)色十字線置于數(shù)據(jù)表上方，然后按數(shù)次 En