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使用指南Mathcad®15.0M0102011年7月©2011ParametricTechnologyCorporation及/或其子公司著作權所有，保留所有權利。ParametricTechnologyCorporation及其子公司(通稱PTC)的使用者和培訓指南及相關文件受到美國與其他國家的著作權法保護，須先取得授權許可合約方能使用；此合約針對複製、公開、和使用其文件等載有限定條件。PTC在此同意，依據適用軟體之授權許可合約規定，若此文件以軟體為媒介提供，則經授權軟體使用者可書面複製之；唯僅限於公司內部和個人使用。任何複本皆應包含PTC提供的著作權及其他專利所有權公告。在未取得PTC明載的書面同意之前，您可能不得複製培訓材料。未獲PTC事前書面許可，此文件不得公開、轉移、修改或簡化為任何形式，包括電子媒體在內；亦不得以任何方式進行傳播或公開使用，且不許以複製手法達到前述目的。此處所描述資訊僅為一般資訊使用，若有改變恕不通知，任何人亦不能將其視為PTC所做擔保或承諾。就此文件可能出現的錯誤或不正確描述，PTC不負任何實際或法律責任。本檔案中所述軟體僅在有書面許可的條件下提供，其中包括重要的商業機密和專利資訊，並受美國和其他國家/地區的著作權法保護。其不可以任何形式或媒介複製或經銷、不得向第三方公開、或在取得PTC書面同意之前，以軟體授權許可合約以外的方式使用之。未經授權使用軟體或其文件可能構成民事損害及刑事訴訟。PTC視軟體盜版為犯罪行為，而從事盜版行為者亦等同罪犯。我們絕不容忍對PTC軟體產品的盜版行為，本公司將使用一切法律手段透過公私監督管道追究其民事及刑事責任。PTC使用資料監督及搜尋技術，可取得並傳輸那些非法使用本公司軟體者的資料。PTC對於合法使用PTC產品的使用者及獲得授權的經銷商，不會進行資料集合動作。若您正以非法手段使用本公司軟體，且不同意我們收集並傳輸這樣的資料(包括傳輸到美國)，請停止使用非法版本並連絡PTC取得合法的許可版本。重要著作權、商標、專利及授權許可資訊：詳見您軟體的「關於」方塊，或著作權公告。美國政府有限權利說明依據FAR12.212(a)-(b)(OCT'95)或DFARS227.7202-1(a)及227.7202-3(a)(JUN95)，本檔案以及其中所述的軟體屬於商用電腦文件和軟體，僅於有限商業許可下提供美國政府使用。對於上述條款規定日期之前「政府」獲得的文件資料和軟體，其使用、複製或公開受到DFARS252.227-7013(OCT'88)中「技術資料和電腦軟體條款權利」(RightsinTechnicalDataandComputerSoftwareClause)的(c)(1)-(ii)子條款、或FAR52.227-19(c)(1)-(2)(JUN'87)中「商用電腦軟體限制權利」(CommercialComputerSoftware-RestrictedRights)提出適用限制條件所限制。01012011ParametricTechnologyCorporation,140KendrickStreet,Needham,MA02494USAiii目錄關於本指南1其他文件1其他資源1技術支援11:歡迎使用Mathcad3何謂Mathcad？32:Mathcad快速入門5Mathcad工作區5區域7簡單的計算7定義與變數8圖形10儲存、列印與結束113:線上資源13Mathcad資源13PlanetPTC上的Mathcad社群17其他資源174:處理數學運算式19插入數學運算式19建立運算式21編輯運算式24數學運算式樣式295:值域變數與陣列31建立陣列31疊代計算32存取陣列元素35顯示陣列37處理陣列396:處理文字43插入文字43文字及段落屬性45文字樣式47文字內的方程式50文字工具517:Mathcad工作表53工作表與範本53重新排列工作表55構圖59保護工作表的區域61工作表參照63超連結64分佈工作表65iv8:使用Mathcad計算69定義與計算變數69定義與計算函數77單位及維度80處理結果83控制計算87錯誤訊息899:求解91求解及最佳化函數9110:插入圖形及其他物件99概論99插入圖片99插入物件101將計算連結物件插入工作表10411:2D繪圖1052D繪圖概觀105圖形化函數與運算式107繪製數據的向量110格式化2D繪圖113修改2D繪圖的透視圖115動畫11712:3D繪圖1193D繪圖概觀119建立函數的3D繪圖120建立數據的3D繪圖122格式化3D繪圖12713:符號計算131符號數學概論131動態符號計算132使用符號功能表136符號計算範例137索引1451關於本指南《Mathcad使用指南》會介紹Mathcad以及在此環境中工作的特點。其適用對象為新使用者及過去曾偶爾使用Mathcad的使用者。下列文件中有更深入的內容。其他文件除了本指南以外，下列文件也對您有所助益。這些資源位於「說明」功能表的「Mathcad資源」視窗：•教學專區包含入門簡介及更廣泛的教學內容。•QuickSheets為可依需求修訂使用的Mathcad工作表範例。•線上說明可提供更多有關特色與功能的詳細資訊。其他資源我們也提供其他有助於瞭解Mathcad的資源：•PlanetPTC上的Mathcad社群包含目前使用者回答的各項問題。您也可以下載電子書及Mathcad檔案。Mathcad社群位於此網址：•PTC網站的「參考文件」區段提供文件的更新。技術支援若在使用軟體上發生問題，請連絡PTC技術支援。「PTC客戶支援網站」上有PTC技術支援的連絡資訊，網址為：單一使用者的資訊及技術支援資訊知識庫位於：意見我們竭誠歡迎您對Mathcad文件提出任何建議及意見。請將您的寶貴意見寄至：mathcad-documentation@ptc.com3第1章歡迎使用Mathcad何謂Mathcad？何謂Mathcad？Mathcad是供全球工程師使用的業界標準科技型計算工具。Mathcad提供所有的解題功能，以及計算、資料管理與工程設計工作所需的強大能力。透過Mathcad進行計算標準化以及重複使用能夠確保遵循標準。Mathcad藉將計算、圖形、文字與影像結合在一份文件中，能夠取得知識並進行發佈，有助於管理大型專案。Mathcad可讓您使用數學語言記錄您的計算，因為Mathcad結合了強大的計算引擎(透過傳統的數學表示法進行存取)以及全功能的文字處理器與圖形工具。您可以像在紙上看到一般的鍵入方程式。只要鍵入方程式，就可以看到它們顯示即時的結果，並且可以和數學一起搭配任意的文字。Mathcad讓您輕鬆地對計算背後的理論基礎與假設進行溝通，進而保證設計品質。您可以使用Mathcad方程式解出符號及數字方程式。您可以在工作表的任意處放置文字，並加入2D與3D圖形到頁面上。甚至可利用從另一個應用程式取得的影像，以圖解說明您的工作。Mathcad充分利用了MicrosoftOLE2物件連結與嵌入標準，與其他應用程式搭配使用，同時支援拖放以及就地啟動為用戶端與伺服器。Mathcad可讓您輕鬆地混用單位系統並在其間進行轉換，同時藉由檢查工作表的因次一致性，找出單位錯誤。您可以使用慣用的單位系統，或是針對特定一組方程式切換成另一個系統。Mathcad強大的程式編寫與指令編寫功能，不包含在此介紹文件《使用指南》中。請瀏覽線上說明、「程式編寫」教學專區及Developer’sReference(開發人員參考資料)，以瞭解如何於Mathcad中編寫程式。也可以下載電子書InsideMathcad:程式編寫，網址為。Mathcad提供線上「教學專區」、Mathcad功能與應用程式工作範例的QuickSheets，以及數學、科學及工程公式的「參考表格」。這些動態工作表位於「說明」功能表，或是「資源」工具列。線上說明包括《電子書作者參考資料》與Developer’sReference(開發人員參考資料)，內含更進階的用法。Mathcad會簡化文件並使其效率更佳，這對於溝通與達成業務責任及品質保證標準而言極為重要。藉由將方程式、文字與圖形結合在單一工作表中，Mathcad可輕鬆地追蹤複雜的計算。以XML格式儲存工作表時，可以在其他文字型系統中重複使用資訊，或是搜尋並於工作表上產生報告，而不需在Mathcad內重新開啟它們。5第2章Mathcad快速入門Mathcad工作區區域簡單的計算定義與變數圖形儲存、列印與結束Mathcad工作區啟動Mathcad時，您會看到如圖2-1所示的視窗。圖2-1：顯示具備各式工具列的Mathcad。6/第2章Mathcad快速入門「數學」工具列的每個按鈕，皆可開啟其他運算子或符號的工具列。按下列按鈕，可插入許多運算子、希臘字母及繪圖.「標準」工具列可讓您快速存取許多功能表指令。「格式化」工具列含有可指定方程式與文字字型特性的捲動式清單及按鈕。秘訣欲瞭解任一工具列的按鈕功用，請將滑鼠移至該按鈕上，直到出現附簡短說明的工具使用秘訣為止。您可以從「檢視」功能表選擇顯示或隱藏各工具列。欲分離及拖曳視窗內的工具列，請將游標置於工具列的邊緣。然後按住滑鼠按鈕開始拖曳。也可以按一下藍色的標題列並加以拖曳。秘訣可以自訂「標準」及「格式化」工具列。欲新增及移除按鈕，請在工具列上按一下滑鼠右鍵，再從功能表中選擇「自訂」。使用工作表當您啟動Mathcad時，即會開啟Mathcad工作表。在系統資源允許的範圍內，可以依需求開啟不限數目的工作表。使用較長的工作表時，請使用「編輯」功能表的「移至頁面」，在工作表中快速移動。按鈕工具列計算機：算術運算子。圖形：2D及3D繪圖類型與圖形工具。矩陣：矩陣及向量運算子。計算：用於計算與定義的等號。微積分：導數、積分、極限及疊代的總和與乘積。布林值：用於布林運算式的比較及邏輯運算子。規劃：規劃架構。希臘：希臘字母。符號：符號關鍵字及修飾符。區域/7區域Mathcad可讓您在工作表的任意位置輸入方程式、文字及繪圖。每個方程式、文字片段或其他元素皆為一個區域。Mathcad工作表即是此類區域的集合。欲在Mathcad中開始新區域：1.按一下工作表空白區域的任意位置。畫面上會出現小十字線。所鍵入的內容皆會出現在十字線處。2.欲建立數學區域，可直接從十字線所在的任意位置開始鍵入。Mathcad預設會將鍵入的內容視為數學運算。如需範例，請參閱以下的〈簡單的計算〉。3.欲建立文字區域，請選擇「插入」功能表的「文字區域」，或直接按[“]鍵，然後開始鍵入。如需完整說明，請參閱第6章，「處理文字」。秘訣欲為一或多個區域加上邊界，請選取該區域並按一下滑鼠右鍵，再從功能表中選擇「屬性」。按一下「顯示」標籤，並核取「顯示邊界」旁的方塊。簡單的計算Mathcad不但可執行複雜的數學運算，亦可當成簡單的計算機使用。嘗試進行首次計算時，請執行下列步驟：此項計算說明Mathcad的運作方式：•Mathcad會調整分式線、括號及其他符號，以您在書中所見的相同方式顯示方程式。•Mathcad知道應該先執行哪項運算。Mathcad會先乘除後加減，並據此顯示方程式。•鍵入等號後，Mathcad即會傳回結果。您一鍵入方程式，Mathcad就會立即進行處理。•鍵入每個運算子時(本例中為-及/)，Mathcad就會顯示小的黑色矩形，稱為佔位符號。佔位符號會為尚未鍵入的數字或運算式預留位置。按一下方程式的結尾處，即可看到單位及單位轉換的佔位符號。方程式出現在畫面後，只要加以點選並鍵入新的字母、數字或運算子，即可編輯此方程式。使用「數學」工具列可輸入許多運算子及希臘