Материал: Лабораторный практикум по курсу «Компьютерные технологии в проектировании электротехнических комплексов». Белозоров С.А., Тикунов А.В

Интерфейс программы

Программа имеет классический оконный интерфейс (рис. 3.1). Окно программы состоит из следующих элементов: строка заголовков, строка меню, панели инструментов, рабочее поле и строка состояния.

Панели инструментов для ввода математических операндов, операций и функций расположены справа от рабочего поля.

Рабочее поле представлено в виде набора листов с сеткой. Пустые листы, кроме первого, затеняются серым цветом.

Рис. 3.1. Интерфейс программы SMath Studio

Ввод информации производится с позиции курсора (обозначенной красным крестиком) в любом месте документа. Специальных средств для форматирования текста и оформления

46

документации по стандартам в программе – нет, ввиду специфики её применения.

Форматирование текста

Ввод текстовых комментариев производится через пункт меню вставить  текстовую область.

Изменение стиля

В программе есть возможность изменить цвет, начертание (курсив, жирный) и размер шрифта. Тип шрифта не меняется.

Курсив и жирность шрифта изменяется с помощью сочетания клавиш Ctrl + I, Ctrl + B – соответственно.

Цвет изменяются при нажатии кнопки «Цвет текста» на панели форматирование. Размер изменяется выбором из

выпадающего списка на панели форматирование. Кроме этого можно отобразить рамку вокруг надписи с

помощью кнопки «Граница элемента» , расположенной на панели форматирование.

Ввод, редактирование и форматирование математических выражений

Для того чтобы можно было вычислить выражение, зависящее от каких-либо переменных, значения этих переменных должны быть определены.

Для присвоения значения какой-либо переменной используется оператор присваивания , в левой части указывается имя переменной, а в правой – значение.

SMath Studio производит все операции расчёта на рабочем поле в соответствии с строго установленной последовательностью, сверху – вниз, слева – направо.

Для создания:

 дискретных аргументов – вводится функция range(arg1, arg2). Арг1 – задаёт начальное значение диапазона, арг2 – конечное, арг3 – это сумма начального значения и приращения.

47

После ввода функция преобразуется к следующему виду

;

степени - нажать клавишу [ ^ ];

индексов переменной – ввести точку [ . ];

индексов массивов – нажать клавишу левой скобки [ [ ];

Определение функции

Функция есть правило, согласно которому проводятся некоторые вычисления с её аргументами и вырабатывается её числовое значение. Пользовательские функции описываются в следующем порядке:

1.Ввести в рабочий документ имя функции и левую

скобку.

2.Ввести список аргументов, отделяемых друг от друга точкой с запятой и закончить его правой скобкой.

3.Ввести двоеточие [ : ], что приведет к появлению знака присваивания [ := ] и следующего за ним поля ввода.

4.Напечатать в поле ввода выражение.

Вычисление выражений

Для того чтобы получить числовой результат, нужно:

1.Ввести в рабочий документ выражение, значение которого нужно вычислить.

2.Ввести знак равенства [ = ], после чего программа вычисляет введенное ранее выражение и выводит в рабочий документ результат вычислений. Для вычисления выражения в ручном режиме необходимо нажать клавишу [F9].

Функции для численного решения уравнений polyroots(арг) – функция предназначена для численного

решения полиномиальных уравнений. В качестве аргумента функции (арг) выступает матрица чисел, стоящих при переменных многочлена.

48

solve(арг1, арг2) – функция для численного решения уравнений, в отличии от функции polyroots позволяет решать кроме полиномиальных уравнений так же линейные и нелинейные уравнения. В качестве первого аргумента функции (арг1) выступает – выражение левой части решаемого уравнения при правой части равной нулю. В качестве второго аргумента (арг2), выступает искомая переменная.

roots (вектор1, вектор2) – функция нахождения корней системы нелинейных уравнений. Возвращает значения вектора2, при которых функции вектор1 равны нулям. В качестве вектора1 выступает матрица левых частей решаемых уравнений системы, при правой части равной нулю. Вектор2 содержит матрицу со списком искомых переменных

rkfixed (НачУсл; Начало; Конец; КолвоШагов;

Система(x;u)) – функция из дополнения ODE Solve предназначена для решения дифференциальных уравнений и их систем методом Рунге-Кутта 4-го порядка с фиксированным шагом. НачУсл – матрица начальных условий; Начало и конец

– границы расчётного диапазона; КолвоШагов – количество точек в расчётном диапазоне; Система(x;u) – матрица правых частей диф. уравнений.

3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Ввод формул и текста, решение простейших выражений.

Введите следующее выражение

При вводе выражения степень вводится через клавишу на клавиатуре «^» или кнопкой на панели арифметика .

49

Когда необходимо сделать операции над определённой частью введённой формулы, то часть формулы выделяется с помощью клавиш – стрелок и пробела:

нажимаем «пробел» нажимаем «/»

Результат набора – ошибка: «x – неопределено».

Введите значения в переменные x, y, y1. При этом описание этих переменных должно быть выше, левее, чем введённая ранее формула.

Добавьте надпись «моя первая формула»

2. Решение уравнений

Необходимо вычислить корни следующего уравнения: x3 12 x2 47 x 60 0

Решение уравнения с помощью стандартной функции polyroots( ).

50