Gliederung 2. Grundlagen der technischen Software - Beispiel: MathCAD 2.1 Einführung 2.2 Grundlagen an Beispielen 2.1 Einführung 2-01 MathCAD im Überblick Taschenrechner für numerische Berechnungen Industriestandard-Rechensoftware vielseitig und leistungsstark leicht zu erlernen Kombination aus Kalkulationstabelle mit der Oberfläche einer Textverarbeitung Formeldarstellung wie an der Tafel oder im Lehrbuch Programmierbar Seite 1
2.2 Grundlagen Lösungsmethoden 2-02 2.2 Grundlagen Einordnung von MATHCAD 2-03 Seite 2
2.2 Grundlagen 2-04 Der Arbeitsbereich Titelleiste Menüleiste Symbolleisten Fadenkreuz Arbeitsbereich Scrollleisten 2.2 Grundlagen 2-05 Schaltflächen Seite 3
2.2 Grundlagen 2-06 Regionen im Mathcad-Dokument 2.2 Grundlagen 2-07 Der Cursor Seite 4
2.2 Grundlagen 2-08 Operatoren und Schlüsselwörter Operatoren - (Rechen-) Anweisungen, durch die in Mathcad Berechnungen und Funktionen ausgeführt werden - Eingabe über Schaltflächen oder Tastaturbefehle, z.b.: : definiert als ' Klammern paarweise globale Definition ([Alt Gr]+[~]) ( Linke Klammer = Lösung bestimmen ) Rechte Klammer! Fakultät * Multiplikation / Division + Addition < Kleiner als $ Bereichssumme > Größer als & Integral Schlüsselworte - in Mathcad reservierte Worte, die bestimmte Operationen und Funktionen ausführen - meist im Zusammenhang mit symbolischen Berechnungen und dem symbolischen Gleichheitszeichen ( ) verwendet Formen und Symbole für identisch (1) 2-09 Seite 5
Formen und Symbole für identisch (2) 2-10 2.2 Grundlagen Variablen und Funktionen 2-11 Variablen - mit Operator := definiert - Variablenbezeichnung b i ist unter Beachtung der Schlüsselworte frei wählbar - SI-Einheiten in MathCAD bereits vordefiniert -Verzicht auf Variablennamen, die als Einheiten verwendet werden (z.b. t, s, m,...). Funktionen - analog mit Operator := definiert - Argument der Funktion in runden Klammern angeben - Mehrere Argumente innerhalb der runden Klammer mit Komma getrennt Einfache Definition Definition mit Einheit Definition einer Argumentenliste Einfache Definition Definition mit 2 Argumenten Lange Funktionsnamen möglich Seite 6
2.2 Grundlagen 2-12 Maßeinheiten SI-Einheitensystem und naturwississenschaftliche Konstanten sind bereits voreingestellt werden Einheiten verwendet nur einheitenkonform rechnen Variablendefinition ermöglicht Benutzung neuer Einheiten Anwendungsbeispiel: 2.2 Grundlagen 2-13 Lösen von Gleichungen mit Mathcad lassen sich auf einfache Weise Gleichungen und Gleichungssysteme lösen (Zum Beispiel: Bestimmung der Nullstellen und Schnittstellen von Funktionen) Anwendungsbeispiel: Seite 7
2.2 Grundlagen 2-14 Differentialrechnung es lassen sich schnell Ableitungen n-ten Grades auch komplexer Funktionen bestimmen (Zum Beispiel: zur Bestimmung von Extrem- und Wendestellen von Funktionen) 2.2 Grundlagen 2-15 Integralrechnung mit Hilfe von Mathcad kann man beliebige Funktionen sowohl bestimmt als auch unbestimmt integrieren (Zum Beispiel: Flächenermitlung und Volumenbestimmung von Rotationskörpern) Seite 8
2.2 Grundlagen Diagramme 2-16 Mathcad bietet umfangreiche Möglichkeiten Funktionen in verschiedenen Diagrammen darzustellen (Zum Beispiel: Flächendiagramme, Parameterplots...) Eingabe mit ; Seite 9