Урок 1. Введение в Mathcad

В этом цикле уроков мы научимся работе с математическим пакетом PTC Mathcad Prime 3.0. Почему же многие пользователи отдают предпочтение именно этой программе?

1. Все функции реализованы в едином интерфейсе.
2. Вид формул привычен для пользователей-непрограммистов.
3. Помимо самих расчетов, можно использовать текст, графики и иллюстрации.
4. Динамичная, «живая» математика. Изменения в расчетах сразу ведут к изменениям в результатах вычислений.
5. Результаты легко может прочитать любой ученый или инженер (не обязательно пользователь Mathcad).

Mathcad полезен для решения тех проблем, где требуется гибкость и творчество: при изучении какой-либо дисциплины, выполнении домашнего задания, проектировании, разработке нового продукта или теории… В Mathcad можно даже написать книгу, с живыми расчетами и графиками.

Освоить Mathcad достаточно легко, но все же на это требуется некоторое время. Интерфейс интуитивно понятен, но существует масса деталей, которыми нужно овладеть для успешной работы. Наш курс должен помочь в этом.

Интерфейс

Прежде всего, необходимо ознакомиться с интерфейсом Mathcad. Он должен выглядеть так, как на рисунке:

Главные элементы:

1. Рабочая область (как правило, с сеткой).
2. Лента с вкладками и командами.
3. Кнопка Mathcad.
4. Панель быстрого доступа.
5. Строка состояния.
6. Кнопка справки.

Рабочая область

Рабочая область – важная часть интерфейса Mathcad. На ней могут содержаться четыре вида областей:

1. Пустая область           2. Текст                        3. Математическое выражение                   4. Изображение

Кроме того, есть области графиков и таблицы. По свойствам они сходны с областями математических выражений – о них пойдет речь позже в нашем курсе.

Щелкните по пустой области. Появится курсор в виде синего перекрестия:

На его место можно поместить текст, математическое выражение или изображение. Вне пересечения сетки курсор поставить нельзя. Нажмите снова на пустую область и введите a+b (без пробелов):

Вы ввели свое первое математическое выражение и создали, таким образом, область с математическим выражением.

Щелкните левой кнопкой мыши ниже выражения и нажмите сочетание клавиш [Ctrl+T]. Появится поле для ввода текста:

Введите текст, например «Введение в Mathcad», и щелкните за пределами области.

Чтобы что-либо сделать с областью, его необходимо выбрать. Чтобы выбрать область, щелкните левой кнопкой мыши за ее пределами и, не отпуская, подведите указатель к границе области. Область выделится в голубой цвет:

Чтобы снять выделение, щелкните левой кнопкой мыши за пределами области. Кроме того, область можно выделить по щелчку с зажатой клавишей [Ctrl].

Вырезать выбранную область можно с помощью комбинации клавиш [Ctrl+X]. Отмените операцию с помощью команды «Отменить» [Ctrl+Z]. При подведении указателя к границе области, он изменит вид на курсор с четырьмя стрелками:

Щелкните мышью и перемещайте указатель, чтобы изменить положение области.

На середине правой границе текстовой области есть точка. Подведите указатель мыши к ней – он изменит свой вид на курсор с двумя стрелками. Щелкните мышью и перемещайте указатель, чтобы изменить размер текстовой области:

Чтобы выделить более одной области, щелкните и перетащите указатель мыши через нужные области, или последовательно щелкните по ним с зажатой клавишей Ctrl.

Щелкните внутри текстовой области, чтобы область стала активной. Вокруг области появится серая пунктирная линия, показывающая, что изменения будут внутри области. Разница между выделенной и активной областью очевидна:

В активной текстовой области появляется серый мигающий курсор. Используйте его для редактирования текста, как в обычных текстовых редакторах, например Блокнот. О форматировании текста пойдет речь в уроке 2.

В математической области курсор обычно мигающий синий. Как использовать курсор и выделение в математических областях, мы поговорим в уроке 6.

Наконец, область изображений. Изображения можно вставлять из других приложений, как например PowerPoint (у Mathcadнет собственных инструментов для рисования), или из файлов формата *.png, *.jpg и др. Изображения можно перемещать, можно изменять их размер.

Лента

Есть 10 вкладок ленты:

1. Математика
2. Ввод/вывод
3. Функции
4. Матрицы/таблицы
5. Графики
6. Форматирование формул
7. Форматирование текста
8. Расчет
9. Документ
10. Приступая к работе

Наиболее важные из них:

• Для вычислений: Математика, Функции, Матрицы/таблицы, Графики
• Для форматирования: Форматирование текста, Документ

Первая вкладка ленты – Математика. Щелкните по ней, если она не активна.

Здесь находятся пять областей команд:

1. Области (для вставки в документ).
2. Операторы и символы (используются для вычислений).
3. Стиль (для переменных, использующихся в расчете).
4. ЕИ (единицы измерения).
5. Буфер обмена.

В каждой области команд есть меню. Обратите внимание на меню «Операторы». Щелкните левой кнопкой по маленькому треугольнику справа, чтобы раскрыть меню:

В списке Вы найдете операторы стандартных арифметических операций: сложение (+), вычитание (-), умножение (?), деление (/). Скоро мы научимся использовать операторы определения (:=) и вычисления (=): два знака «равно» в Mathcad. Большинство операторов можно ввести прямо с клавиатуры – не нужно всегда обращаться к командам с ленты. Если будет необходимо использовать меню и подменю ленты, запись в наших уроках будет примерно следующей:

Математика –> Операторы и символы –> Константы

Возможно, Вы никогда не будете использовать область команд «Буфер обмена» — ее содержание слишком очевидно. Однако взгляните на нее и подведите указатель мыши к одной из кнопок:

Появится всплывающая подсказка с описанием того, что она делает, и сочетание клавиш для вызова команды. Это наиболее простой и быстрый путь получения информации о командах в Mathcad.

Ленту можно спрятать с помощью сочетания клавиш [Ctrl+F1] (и вернуть тем же сочетанием клавиш). Нажатие на какую-либо вкладку отобразит ленту. Возможно, более опытные пользователи предпочтут работать без отображения ленты.

Другие элементы

Кнопка Mathcad открывает несколько базовых функций работы с файлом, таких как открытие и сохранение. Эти команды также можно увидеть на панели быстрого доступа. Ее содержание можно настроить.

Щелкните по вкладке Математика, затем щелкните по пустой области в документе. Кнопка «Блок решения» станет активной. Щелкните правой кнопкой мыши по ней, и появится контекстное меню. Выберите команду «Добавить на панель быстрого доступа». Кнопка появится на панели:

Убрать кнопку с панели можно также с помощью щелчка правой кнопки и команды «Удалить с панели быстрого доступа».

На панели быстрого доступа есть кнопка «Отменить» . Обратите внимание на вплывающую подсказку и сочетание клавиш [Ctrl+Z].

Панель состояния помогает при составлении документа Mathcad.

Слева находится число страниц, затем – области ввода для поиска и замены. Далее – ползунок для масштабирования: при большом масштабе удобно редактировать уравнения, при малом – перемещать области.

Две кнопки справа позволяют выбрать просмотр документа в режиме страницы (видно, как документ будет выглядеть на печати) или режиме черновика. В режиме черновика сетка выходит за пределы страницы. Это полезно, если необходимо включить в документ записи или уравнения, которые не нужно выводить на печать.

На первых порах изучения Mathcad часто придется использовать кнопку справки (или [F1]). Обо всех элементах интерфейса Mathcad можно также прочитать в соответствующих разделах справки. Если нажать [F1]  при курсоре внутри математической области, то обычно появляется справка по выбранному оператору или функции.

Резюме

1. Интерфейс Mathcad состоит из 6 основных элементов: кнопка Mathcad, панель быстрого доступа, кнопка справки, лента, рабочая область и строка состояния.
2. Рабочая область – это пустая область, в которой по сетке можно размещать текст, изображения или математические выражения. Редактировать текст и математические выражения можно, щелкнув внутри области. При редактировании текста курсор становится мигающей серой вертикальной линией, математических выражений – мигающей синей вертикальной линией.
3. Изображения можно вставлять из файлов или других приложений.
4. Для выделения областей протащите указатель мыши с зажатой левой кнопкой и щелкните по нескольким областям с зажатой клавишей [Ctrl]. Перемещать области можно с помощью клавиш со стрелками, вырезать – сочетанием [Ctrl+X].
5. Команды ленты будут изучены в следующих уроках.
6. Отменить действие можно с помощью [Ctrl+Z] или кнопкой на панели быстрого доступа.
7. Нажмите [F1] для справки. Поместите курсор на функцию или команду, чтобы получить информацию по ней.