Элементы программирования в Mathcad

На одном листе MathCAD могут определяться один или несколько программных блоков. Обычно их используют при разработке функций, которые осуществляют какую-либо сложную обработку данных, например находят корень нестандартного уравнения.

Программный блок представляет собой группу операторов присваивания и управляющих операторов. Необходимо обратить особое внимание, что все ключевые слова (например, if) в этих операторах обязательно вводятся с помощью панели Programming (Программирование). Их ввод с клавиатуры - ошибка!

В целом правила работы с операторами те же, что и в языке Pascal, отличия касаются способа записи операторов.

Таблица 2. Соответствие программных операторов MathCAD и Pascal

Оператор языка Pascal	Оператор MathCAD	Комментарий
A := B		Присваивание
Begin оператор1; оператор2; … End		Группа, объединяющая несколько операторов в один составной оператор. Для создания группы и добавления в нее новой пустой строчки используется кнопка «Add Line» панели Programming
If условие Then оператор   If условие Then Begin оператор1; оператор2; … End	оператор if условие	Простой оператор ветвления. Как и в языке Pascal, его действие распространяется на один указанный оператор, который может быть группой операторов. Условием может быть любое логическое выражение, которое может содержать знаки отношения (вместо обычного знака равенства используется знак логического равенства) и логические операторы (находятся на панели Boolean): - Not; - And; - Or; - Xor
If условие Then оператор1 Else оператор2		Полный оператор ветвления
For инд := нач To кон Do оператор		Фиксированный оператор цикла. Индексная переменная принимает значения от начального до конечного с шагом, равным единице. Цикл действует на один указанный оператор, который может быть группой операторов
While условие Do оператор		Гибкий оператор цикла с предусловием. Цикл выполняется, пока истинно заданое условие
Break Continue	break continue	Оператор break принудительно завершает текущий цикл. Оператор continue завершает только текущий виток цикла и начинает следующий виток
Нет прямого аналога	выражение1 on error выражение2	Специальная операция обработки ошибок. Сначала вычисляется выражение2. Если при этом происходит ошибка, то результатом операции будет выражение1. Если ошибки нет, то результат - выражение2. Пример: Здесь локальная переменная A получает значение 2, переменная B - значение 0,5

Если функция является программным блоком, то значение, которое возвращает функция, - это обычно значение, которое вычислено последним сработавшим оператором блока. Иногда возникает необходимость досрочно завершить работу блока и вернуть какое-либо иное значение - для этого используется оператор вида

return значение,

который также вводится с помощью панели Programming. Его выполнение заканчивает работу текущего программного блока.

1. Функция, возвращающая –1, 0 или 1 в зависимости от знака аргумента.

2. Пусть интегрируется дифференциальное уравнение

где параметр z определяется в результате решения нелинейного уравнения

Известно, что в рассматриваемом случае это нелинейное уравнение имеет единственное решение. Создадим функцию, которая решает данное уравнение методом касательных с заданной точностью ?.

Функция Solve возвращает значение z, которое является корнем уравнения при заданном значении x. Решение дифференциального уравнения:

Задача 1. Задача линейного программирования. Найти максимальное значение функции

при заданных ограничениях

1) Специальной переменной ORIGIN присваивают значение 1. Значением ORIGIN является номер первого элемента строки или столбца в матрице. По умолчанию ORIGIN=0.

В меню Math выбрать строку Options или

2) Вводят исходные данные задачи в матричной форме.

3) Вводят линейную целевую функцию.

4) Задают начальные значения переменным задачи.

5) Вводят ограничения задачи в матричной форме.

6) Определяют оптимальное решение задачи с помощью встроенной функции Maximize (в случае поиска максимума функции) или Minimize (в случае поиска минимума функции).

Объем потребления

1. 
   Введите исходные данные в матричной форме.
   

2. 
   Введите линейную целевую функцию.
   

3. 
   Задайте начальные значения переменных:
   

4. 
   Введите ограничения задачи в матричной форме.
   

5. 
   Определите оптимальное решение задачи с помощью встроенной функции Minimize: