第一章 Mathcad介绍 1 1.1 Mathcad的功能及新版本的特点 1 1.1.1 什么是Mathcad 1 1.1.2 Mathcad 7.0的特点 2 1.1.3 Mathcad 7.0的主要功能简介 2 1.2 Mathcad操作界面及基础 5 1.2.1 Mathcad的菜单命令 6 1.2.2 方程式操作基础 10 1.2.3 图形操作基础 12 1.2.4 文件管理基础 15 1.3 Mathcad工作表处理 16 1.3.1 区域管理 16 1.3.2 工作表操作基础 19 1.3.3 模板处理 21 1.3.4 工作表格式管理 23 1.3.5 输出工作表 25 1.3.6 打印工作表 27 1.3.7 指引和超链接处理 30 第二章 Mathcad使用基础 34 2.1 表达式和变量 34 2.1.1 表达式的基础知识 34 2.1.2 编辑表达式 38 2.1.3 变量 44 2.2 文本处理 45 2.2.1 文本中的表达式 46 2.2.2 编辑文本 47 2.2.3 文本的高级操作 48 2.3 Mathcad的计算特点及计算的控制 51 2.3.1 计算的控制 51 2.3.2 多次执行的计算 52 2.4 向量和矩阵 53 2.4.1 创建向量和矩阵 53 2.4.2 矩阵的计算 54 2.5 字符串 55 2.6 Mathcad的运算符 56 2.6.1 运算符列表 56 2.6.2 连加和连乘 58 2.6.3 积分和微分 59 2.6.4 自定义的运算符 60 第三章 使用Mathcad的函数库 63 3.1 内部函数 63 3.1.1 插入内置函数 63 3.1.2 超越函数 64 3.1.3 截断函数和舍入函数 68 3.1.4 离散变换函数 69 3.1.5 矩阵和向量函数 75 3.1.6 排序函数 82 3.1.7 分段连续函数 83 3.1.8 字符串函数 87 3.2 用户自定义函数 89 3.2.1 在Mathcad中定义函数 89 3.2.2 创建用户DLL函数库 90 第四章 Mathcad的统计计算功能 94 4.1 总体和抽样统计 94 4.2 概率分布 95 4.2.1 概率密度函数 95 4.2.2 概率分布函数 96 4.2.3 逆概率分布函数 97 4.3 随机数生成器 98 4.4 插值函数和线性预测函数 100 4.4.1 线性插值 100 4.4.2 三次样条插值 101 4.4.3 向量插值 103 4.4.4 多元的三次样条插值 103 4.4.5 线性预测函数 105 4.5 Mathcad的拟合函数 105 4.5.1 线性拟合 106 4.5.2 多项式拟合 107 4.5.3 多元的多项式拟合 108 4.5.4 广义的拟合 109 4.6 平滑函数 111 第五章 用Mathcad求解方程 113 5.1 一元方程的求解 113 5.1.1 一元方程的基本求解 113 5.1.2 如何避免root函数的发散 115 5.1.3 使用root函数的几点注意事项 115 5.1.4 求解含有参数的方程 118 5.1.5 求解多项式的解 118 5.2 方程组的求解 119 5.2.1 求解块 119 5.2.2 Find函数的处理方法 121 5.2.3 如何避免无解求解块 122 5.2.4 条件不足的求解块 123 5.3 求解的技巧 124 5.3.1 求解方程的重复计算 124 5.3.2 同样问题中不同变量的求解 126 5.3.3 近似求解 127 5.3.4 使用符号求解 128 5.4 微分方程解法 128 5.4.1 常微分方程的求解 128 5.4.2 常微分方程组的解法 131 5.4.3 特殊微分方程的解法 133 5.4.4 边界值问题 137 5.4.5 偏微分方程的求解 140 第六章 Mathcad的数据管理 143 6.1 组件介绍 143 6.1.1 如何使用组件 144 6.1.2 MathConnex组件 146 6.2 输入数据 147 6.2.1 从数据文件中输入数据 147 6.2.2 从剪贴板中输入数据 150 6.2.3. 手工输入数据 151 6.3 输出数据 152 6.3.1 输出到一链接数据文件 152 6.3.2 一次性输出数据 153 6.3.3 改变输出表的数值格式 154 6.4 应用程序间的数据交换 155 6.4.1 Excel组件 155 6.4.2 MATLAB组件 159 6.4.3 Axum组件 160 6.4.4 脚本对象组件 162 6.5 ASCII数据文件的读写 166 6.5.1 文件访问函数的参数 166 6.5.2 ASCII码数据文件访问函数 167 6.5.3 读写非结构化文件数据 168 6.5.4 读写结构化文件数据 169 6.5.5 使用READPRN和WRITEPRN的优点 171 第七章 Mathcad的二维图形处理 172 7.1 建立直角坐标系下的曲线图 172 7.1.1 创建图形 172 7.1.2 函数的图形 175 7.1.3 向量的图形 176 7.1.4 其它表达式的图形 178 7.1.5 多个表达式的图形 179 7.1.6 设置坐标轴的格式 181 7.1.7 设置轨迹的属性 184 7.1.8 设置缺省的格式 186 7.1.9 为图形设置标签 187 7.1.10 设置图形的属性 189 7.2 绘制极坐标系下的曲线图 191 7.2.1 创建极坐标 192 7.2.2 在同一个极坐标系中描绘多个表达式 193 7.2.3 设置极坐标系的属性 194 第八章 Mathcad的三维图形处理 198 8.1 绘制表面图 198 8.1.1 创建一个表面图 198 8.1.2 重调表面图尺寸 200 8.1.3 设置表面图格式 200 8.2 绘制等高图 206 8.2.1 创建一个等高图 206 8.2.2 调整等高图尺寸 207 8.2.3 设置等高图格式 208 8.3 绘制三维柱状图 211 8.3.1 创建一个3D柱状图 211 8.3.2 调整3D柱状图尺寸 213 8.3.3 设置3D柱状图格式 213 8.4 绘制三维散点图 217 8.4.1 创建一个3D散点图 217 8.4.2 调整三维散点图的尺寸 218 8.4.3 设置散点图格式 218 8.5 绘制向量场图 222 8.5.1 创建一个向量场图 222 8.5.2 调整向量场图的尺寸 223 8.5.3 设置向量场图格式 223 第九章 Mathcad的解析计算 225 9.1 实时的解析计算 226 9.1.1 使用关键词来控制解析等号 227 9.1.2 忽略前面的定义 230 9.2 使用 "Symbolics" 菜单 230 9.3 解析代数学 232 9.3.1 复数运算 232 9.3.2 浮点运算 232 9.3.3 强制性条件 233 9.3.4 化简表达式 234 9.3.5 展开表达式 235 9.3.6 级数展开 236 9.3.7 因式分解 237 9.3.8 合并同类项 237 9.3.9 分数分解 238 9.3.10 获得等价多项式的系数 238 9.3.11 替换表达式中的变量 238 9.3.12 解析求和求积运算 239 9.4 解析微积分学 240 9.4.1 微分运算 240 9.4.2 不定积分 241 9.4.3 定积分 242 9.4.4 极限运算 242 9.5 计算方程的解析解 243 9.5.1 求解只含有单个变量的方程 243 9.5.2 方程组的解析求解:使用关键词 244 9.5.3 方程组的解析求解:使用求解块 245 9.6 矩阵的解析变换 246 9.7 傅里叶变换、拉普拉斯变换及Z变换 247 9.7.1 傅里叶变换和它的逆变换 247 9.7.2 拉普拉斯变换和它的逆变换 248 9.7.3 Z变换和它的逆变换 248 9.8 解析运算的最优化 249 9.9 使用函数及变量 251 9.9.1 内置函数和变量 251 9.9.2 特殊函数 252 9.10 解析运算的限制 254 第十章 Mathcad中的单位和量纲 257 10.1 单位计算 257 10.1.1 量纲检查 259 10.1.2 定义用户自己的单位 260 10.2 显示运算结果的单位 261 10.2.1 单位转换 261 10.2.2 换算结果 263 10.3 内置单位制 264 10.3.1 Mathcad的内置单位 264 10.3.2 各种国际单位制 266 10.4 改变量纲名称 272 第十一章 使用Mathcad编写程序 273 11.1 定义一个程序 273 11.1.1 什么是Mathcad程序 273 11.1.2 如何定义程序 275 11.1.3 Mathcad程序的基本形式 277 11.2 条件语句 278 11.2.1 使用条件语句创建程序 278 11.2.2 进一步讨论条件语句 280 11.3 循环语句 281 11.3.1 for循环 282 11.3.2 while循环 284 11.4 程序执行的流程控制 286 11.4.1 break语句 286 11.4.2 continue语句 289 11.4.3 return语句 291 11.5 错误处理 293 11.5.1 on error语句 293 11.5.2 用户定制错误信息 295 11.6 程序之间的调用 297 11.6.1 子程序调用 298 11.6.2 递归迭代 299 11.7 程序的解析执行 301 第十二章 Mathcad中的动画 303 12.1 创建一个Mathcad的动画片段 303 12.2 回放一段动画 306 12.2.1 播放一段已经存盘的动画 307 12.2.2 直接从工作表中播放动画 307 12.3 动画实例 309 12.3.1 模拟颤动的水波 309 12.3.2 旋转的地球 311 12.3.3 圆环的形成 314 第十三章 图像的输入和输出 317 13.1 读写图像文件 317 13.1.1 读取、查看和输出位图文件 317 13.1.2 其他的图像读取、输出函数 320 13.1.3 读取、输出图像举例 321 13.2 创建图像 325 13.2.1 通过矩阵来创建图像 325 13.2.2 用一幅已经存在的图像文件来创建图像 325 13.2.3 从剪贴板中输入图像 326 13.3 图像的属性设置 327 13.3.1 调整图像的尺寸 327 13.3.2 设置边框 327 13.3.3 删除和移动图像 327 13.3.4 控制调色板 328 第十四章 Mathcad的在线资源 329 14.1 Mathcad的Internet入口 329 14.2 Mathcad的合作论坛--Collaboratory 330 14.2.1 在论坛中打开文件 331 14.2.2 向合作论坛发送一个工作表 332 14.2.3 向合作论坛发送一条消息 332 14.2.4 在合作论坛中删除一个主题 333 14.2.5 从一个其他的3W服务器上打开一个工作表 333 14.3 Mathcad的资源中心--Resource Center 334 14.3.1 浏览资源中心 334 14.3.2 在资源中心进行网络浏览 345 14.4 电子图书的使用 346 14.4.1 打开一本电子图书 346 14.4.2 在电子图书中来回移动 347 14.4.3 在电子图书中查找信息 348 14.4.4 电子图书中的其他操作 349 14.5 帮助系统的使用 349 第十五章 使用MathConnex软件 352 15.1 MathConnex工作区 352 15.1.1 工作区简介 352 15.1.2 MathConnex的菜单 353 15.1.3 MathConnex的工具栏 354 15.1.4 MathConnex的工作表 355 15.1.5 MathConnex的资源管理器 355 15.1.6 MathConnex的组件面板 356 15.2 MathConnex的系统、工程和模板 357 15.2.1 MathConnex的系统 357 15.2.2 MathConnex的工程和模板 358 15.3 新建和运行系统 363 15.3.1 新建系统初步 363 15.3.2 在工作表中放置组件 364 15.3.3 排列组件 365 15.3.4 编辑组件 368 15.3.5 连接组件 371 15.3.6 运行和终止运行系统 373 15.3.7 更改组件的外观 376 15.3.8 命名组件 379 第十六章 在MathConnex中使用组件 380 16.1 使用输入组件 380 16.1.1 直接输入数据 380 16.1.2 从数据文件中输入数据 380 16.1.3 从剪贴板输入数据 381 16.1.4 更改数据的显示格式 381 16.1.5 编辑输入组件 382 16.1.6 输入组件的应用 383 16.2 使用文件读写组件 383 16.2.1 向文件中写入数据 384 16.2.2 从文件中读出数据 384 16.2.3 更改数据文件 385 16.2.4 文件读写组件的应用 385 16.3 使用全局变量组件 386 16.3.1 使用全局变量组件基本步骤 386 16.3.2 使用全局变量组件的实例 387 16.3.3 使用高亮选项 387 16.4 使用观察组件 389 16.4.1 基本操作 389 16.4.2 增加输出端口 389 16.4.3 更改数据的显示格式 389 16.4.4 写入数据文件 390 16.4.5 存储数据 390 16.5 使用图表组件 392 16.5.1 新建图表组件 392 16.5.2 设置属性 392 16.5.3 拷贝图表组件 392 16.5.4 添加输出端口 393 16.6 使用Axum图形组件 393 16.6.1 创建Axum图形组件 393 16.6.2 编辑Axum图形组件 394 16.7 使用Mathcad组件 395 16.7.1 添加和使用Mathcad组件 395 16.7.2 编辑Mathcad组件 396 16.7.3 Mathcad组件的应用 397 16.8 使用Excel组件 397 16.8.1 添加和使用Excel组件 397 16.8.2 改变Excel组件的输入输出端口数目 398 16.8.3 Excel组件的应用 399 16.9 使用MATLAB组件 399 16.9.1 使用MATLAB组件 399 16.9.2 编辑MATLAB组件 400 16.10 ConnexScript组件 400 16.10.1 使用ConnexScript组件 400 16.10.2 更改输入输出端口的名称 401 16.10.3 编辑ConnexScript组件 401 16.10.4 从其它文件输入文本到ConnexScript组件 401 16.10.5 从ConnexScript组件输出文本 402 16.11 条件组件 402 16.11.1 使用条件组件 402 16.11.2 更改输入输出变量名 404 16.12 初始化组件 404 16.13 "停止\暂停"组件 405 16.13.1 使用"停止\暂停"组件 405 16.13.2 "停止\暂停"组件和初始化组件的联合应用 405 16.14 断路器组件 406 16.14.1 使用断路器组件 406 16.14.2 断路器组件实例 407 第十七章 MathConnex的高级使用技巧 408 17.1 MathConnex的运行模式 408 17.1.1 源组件、过滤器组件和陷阱组件 408 17.1.2 并行处理和执行的步骤 409 17.1.3 反馈 410 17.2 脚本对象组件 410 17.2.1 脚本语言 411 17.2.2 新建脚本对象组件 411 17.2.3 组件的属性 412 17.2.4 对象模型 413 17.2.5 给对象添加脚本语言 413 17.3 ConnexScript语言参考 414 17.3.1 数据类型 415 17.3.2 运算符 415 17.3.3 函数 416 17.3.4 保留字 418 17.3.5 变量 418 17.3.6 向量和矩阵 419 17.3.7 表达式(一) 419 17.3.8 注释 420 17.3.9 表达式(二) 421
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