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i用户指南Mathcad14.02007年2月iiChapterC#©2007ParametricTechnologyCorporation版权所有。保留所有权利。ParametricTechnologyCorporation及其子公司(通称“PTC”)的用户和培训文档受美国和其它国家/地区版权法的保护，并受许可协议的约束，复制、公开发行和使用此文档受到严格限制。PTC允许有许可协议的用户以印刷形式复制本文档（如果软件媒介中提供），但仅限于有许可协议的用户按照应用软件的许可协议将这些复印件用于内部/个人使用。任何复印件都应包括PTC版权通告和由PTC提供的其它专利通告。未经PTC事先书面许可，本文档不得公开、转让、修改或简化为任何形式（包括电子媒介），也不允许以任何手段传播、公开发行或出于此目的进行复制。此处所描述的信息仅作为一般信息提供，如有更改恕不另行通知，并且不能将其解释为PTC的担保或承诺。本文档中如有错误或不确切之处，PTC概不负责。本文档中所述软件在有书面许可协议的条件下提供，其中包括重要的商业秘密和专利信息，并受美国和其它国家/地区版权法的保护。未经PTC事先书面许可，本软件不能以任何形式在任何媒介中复制或分发、公开至第三方，或者以任何软件许可证协议所不允许的方式使用。未经授权使用软件或其文档，将会引起民事赔偿和刑事诉讼。重要的版权、商标、专利和授权许可信息在网站的“参考文档”网页上，从文档类型中选择“版权信息”。然后单击出现的文档。或者，您也可以单击产品主菜单中的“帮助”“关于”。美国政府有限权利说明依据FAR12.212(a)-(b)(1995年10月)或DFARS227.7202-1(a)和227.7202-3(a)(1995年6月)，本文档以及其中所述的软件属于商用计算机文档和软件，只在有限商业许可下提供给政府。对于上述条款规定日期之前“政府”获得的文档资料和软件，其使用、复制或公开受DFARS252.227-7013(1988年10月)中“技术资料和计算机软件条款权利”(RightsinTechnicalDataandComputerSoftwareClause)下的(c)(1)(ii)子条款或FAR52.227-19(c)(1)-(2)(1987年6月)中“商用计算机软件限制权利”(CommercialComputerSoftware-RestrictedRights)所适用限制条件的约束。00002007ParametricTechnologyCorporation,140KendrickStreet,Needham,MA02494USA1iii目录关于本指南1其他文档1其他资源1技术支持11：欢迎使用Mathcad3Mathcad是什么？3Mathcad14版本的突出优点4系统要求6安装72：Mathcad入门9Mathcad工作区9区域11简单计算11定义和变量12图形14保存、打印和退出153：在线资源17Mathcad资源17用户论坛21其它资源234：使用数学表达式25插入数学表达式25构建表达式27编辑表达式31数学样式355：值域变量及数组39创建数组39迭代计算40访问数组元素43显示数组45使用数组476：使用文本51插入文本51文本和段落属性53文本样式55文本中的等式57文本工具587：Mathcad工作表61工作表和模板61重排工作表63布局67保护工作表的一个区域69工作表引用712ChapterC#iv超链接72发布工作表748：使用Mathcad进行计算79定义和计算变量79定义和计算函数88单位和维数90使用结果93控制计算98错误消息1009：求解103求解和昀优化函数10310：插入图形和其他对象109概述109插入图片109插入对象112插入在计算上链接到工作表的对象11411：2D图1172D绘图概述117用图形表示函数和表达式119绘制数据向量122格式化2D图125修改2D图的透视127动画12912：3D绘图1313D绘图概述131创建函数的3D绘图132创建数据的3D绘图134格式化3D绘图13913：符号计算143符号数学概述143实时符号运算144使用符号菜单149符号计算的实例149索引157其他文档11关于本指南Mathcad用户指南向您介绍Mathcad以及在此环境中工作的独特之处。本指南面向Mathcad的新用户和过去偶尔使用Mathcad的用户。下列文档中提供了更详细的介绍。其他文档除了本指南外，下列文档也很有用。可在“帮助”菜单下的“Mathcad资源”窗口中找到这些资源：•“教程”包括介绍性的入门读本和更多的补充教程。•“快速模板”是样本Mathcad工作表，您可根据自己的需要对其进行修改。•“在线帮助”更详细地介绍了特性和功能。其他资源我们提供了其他用于学习Mathcad的资源：•Mathcad用户论坛，当前用户会在此回答许多问题，其网址是：•电子书，您可以从PTCWeb站点的Mathcad部分下载。•可在PTCWeb站点的“参考文档”部分查看文档的更新。技术支持如果您在使用本软件时遇到问题，请联系“PTC技术支持”。可在“PTC用户支持站点”找到“PTC技术支持”的联系信息，网址是：您必须拥有“服务合约号(SCN)”才能获得技术支持。如果您没有SCN，请按照“技术支持”下的“PTC用户服务指南”中的说明联系PTC：意见我们欢迎您对我们的文档提出建议和意见。您可将您的反馈发送至以下邮件地址：mathcad-doc@ptc.comMathcad是什么？33第1章欢迎使用MathcadMathcad是什么？Mathcad14版本的突出优点系统要求安装Mathcad是什么？Mathcad是针对全球工程师开发的行业标准技术计算工具。Mathcad具有计算、数据操作和工程设计工作所需的所有求解能力和性能，功能极为强大。Mathcad的标准化计算和重用技术可确保标准的符合性。Mathcad通过将计算、图表、文本和图像结合在一个文档中，支持知识撷取和发布，而这些都有助于大型项目的管理。Mathcad允许使用数学语言表示计算，因为Mathcad结合了功能强大的计算引擎（可通过常规数学表示法访问）与功能全面的文字处理软件和图形工具。您可以用完全相同的形式键入纸张上的方程。键入方程后便会即时显示结果，同时您还可随意添加要随算式显示的文本（无大小限制）。通过Mathcad可以更容易地表达计算的原理和假设，从而确保设计质量。Mathcad方程可求解符号和数字方程。您可将文本置于工作表上的任意位置，并在页面上添加二维和三维图形。甚至可以用来自其他应用程序的图像说明您的工作。Mathcad充分利用了Microsoft的OLE2对象链接以及嵌入标准，从而可与其他应用程序一道工作，作为客户端和服务器都可以支持拖放操作以及就地激活。Mathcad可实现单位系统之间的轻松混合和转换，通过检查工作表的量纲一致性来查出单位错误。可在首选的单位系统中工作，也可以针对特定的一组方程切换到另一个系统。本用户指南为介绍性材料，不对Mathcad强大的编程和脚本编写功能进行说明。可访问在线帮助中的“编程”教程以及“开发人员参考资料”来了解如何在Mathcad中编程。也可以下载InsideMathcad:Programming，下载地址为。Mathcad提供了在线“教程”；Mathcad函数和应用程序的工作示例的“快速模板”；以及具有数学、科学和工程公式的“参考表格”。可在“帮助”菜单下或从“资源”工具栏找到这些工作表实例。在线“帮助”包含“作者参考资料”和“开发人员参考资料”以用于高级用途。4ChapterC#第1章欢迎使用Mathcad4/第1章欢迎使用MathcadMathcad简化和优化了文件系统，这对于信息的传递以及业务和质量保证标准的满足至关重要。由于单个工作表囊括了方程、文本和图形，使用Mathcad可以方便地对昀为复杂的计算进行跟踪。通过以XML格式保存工作表，可以在其他基于文本的系统中重新使用表中信息，或对工作表进行搜索和报告，而无需在Mathcad中重新打开工作表。Mathcad14版本的突出优点为了提高工作效率，Mathcad14改进并新增了许多功能。更多详细信息以及实例，请参阅“帮助”菜单中“教程”下的“新功能”。Mathcad的国际化•语言：Mathcad及其文件现在有九个语言版本，包括：英语、法语、德语、意大利语、日语、韩语、简体中文、西班牙语和繁体中文。Mathcad的“首选项”对话框中包含十五种语言和方言的拼写检查选项。•Unicode：现在，整个Mathcad应用程序都提供对Unicode字符集的支持。现在可以在变量、图标题、跟踪标记中使用非ASCII字符（例如特殊数学符号和字符以及来自亚洲语言、希腊语、希伯来语、古代斯拉夫语和其他语言的字符）。也可以将这些字符输入到对话框中，例如“搜索”对话框。所有规范正确的符号都可以输入到工作表的任何区域中。•对于亚洲操作系统的Unicode支持：大大改进了在亚洲系统上进行编辑的一致性。•显示逼真度：显示的真实性可以在任意操作系统上体现，更便于在世界范围内进行使用以及在系统之间共享工作表。适用性特性•新的直观的工作表比较：现在可以比较工作表的各种修订版本或者比较两个不同的XMCD工作表。本工具将会以不同颜色突出显示添加、删除或更改的数学和文本元素。它甚至可以根据公差设置的不同或Mathcad版本之间的算法差异显示不同的结果。•2D图形强化：2D图形“格式”对话框中新增了“结果格式”选项卡，从而使2D图形的轴和网格具有更高的精度。•在极坐标图中新增了对负半径的支持：现在允许使用负半径，并将其视为角度的相位变化。•文件更小：图像可用JPEG格式以及低画质水平保存，降低了Mathcad文件的大小。该选项可以在“文件”菜单下的“属性”对话框中作为新选项卡使用。•搜索和替换：现在可以在折叠区域搜索和替换文本和数学元素。Mathcad14版本的突出优点5Mathcad14版本的突出优点/5新的和改进的函数•ODE求解器：Mathcad14增加了三个新函数用以解决常微分方程。Adams设计用来求解非stiff系统。BDF使用反微分公式用于求解stiff系统。AdamsBDF，一种混合求解器，动态探测系统是否为stiff，从而相应地调用Adams或BDF。Radau现在具有三个可选自变量。•odesolve的默认求解器已从Fixed更改为Adams/BDF，可以提供更为精确的结果。•Radau现在具有三个新的可选自变量。•Statespace：新的statespace功能可用于以矩阵格式描述线性、一阶常微分方程。•新的Jacob函数：新的Jacobian函数Jacob，可对多参数向量函数进行雅可比计算，生成表达式矩阵。•Bessel函数：新的导数Airy和尺度化导数Airy函数DAi、DBi、DAI.sc以及DBi.sc比采用Airy函数进行一阶求导更为快速和精确。数学内容强化•在同一语句中定义和计算：表达式（例如x:=1cm+2ft=0.934m）可在同一行上进行计算并得到结果。•新的梯度运算符：微积分工具栏上的新梯度运算符对多参数函数进行偏导数计算并将它们化为一个向量。•为明确计算进行的改进：可用更加符合标准的方式给出数学表达式和方程。新符号•更为详细的结果：关键字solve和其他符号运算符现在可返回更为详细的结果。新的修改器（例如fully和all）提供完整答案。•新的符号关键字：新的关键字combi