Как привязать файл к маткаду

Обновлено: 03.07.2024

По учебе необходимо часто считать (использую MathCAD 15.0, но есть и Prime 5.0) и делать отчеты. Меня интересует вопрос: можно ли как-то "умно" интегрировать вычисления из MathCAD'а в Word, чтобы при редактировании входных данных в Word'е сразу же производилась автокорректировка и отображался пересчитанный результат?

Либо, если ни в одной из версий MathCAD'а это невозможно, я с радостью рассмотрю любые другие варианты.

Спасибо за внимание!

Вопрос задан более двух лет назад
723 просмотра

Средний 2 комментария

Вот список задач, на примере которых здесь демонстрируется этот метод
1) Сложение и вычитание 2 матриц любой одинаковой размерности
2) Умножение числа на матрицу любой размерности
3) Умножение матрицы любой размерности на соответствующую матрицу, на которую умножение возможно
4) Нахождение обратной матрицы для квадратной матрицы любой размерности
4.1) Приведение данной матрицы любой размерности, у которой число строк меньше или равно числу столбцов, к ступенчатому виду и приведенному ступенчатому виду путем эквивалентных преобразований над строками. Этот же способ позволяет найти ранг матрицы (который равен числу единиц на главной диагонали матрицы приведенного ступенчатого вида либо числу ненулевых строк матрицы ступенчатого вида). Алгоритм пункта 4.1 работает где-то в 90 % случаев, если матрица не имеет «особенностей» (например, чрезмерное количество нулевых строк)
5) Нахождение определителей 2 и 3 порядка – по правилу Саррюса, более высокого порядка (4, 5, 6, …) – по правилу эквивалентных преобразований над строками. Возможно нахождение определителей 2 и 3 порядка не по правилу Саррюса, а по правилу эквивалентных преобразований над строками
6) Решение систем линейных уравнений с любым числом переменных по правилу Крамера, Гаусса, Жордана-Гаусса и матричным методом
7) Решение матричных уравнений вида XA = B
На практике, однако, есть некоторые ограничения.
1) Работа идет с целыми и рациональными числами (что составляет около 95 % практических задач)
2) Найти обратную матрицу размерности 5 на 5 уже занимает несколько страниц, и дальше ситуация становится только хуже (размер отчета растет лавинообразно с увеличением размерности матрицы)
3) Latex не может отобразить матрицы размерности больше 10 на 10, как снять это ограничение – интернет-поисковик в помощь
4) При решении систем уравнений неявно предполагается, что система имеет единственное решение, то есть рассматриваются только системы, у которых rank A = rank A(расширенная) = n. Чтобы решить системы, для которых это не так, надо сначала привести расширенную матрицу системы к приведенному ступенчатому виду (см п. 4.1)
5) Для корректной работы рекомендуется установка Mathcad 15.
В 14 версии точно глючит, 13 работает нормально, но там проблема с русскими шрифтами. В более высоких версиях, чем 15 не проверялось (возможно, будет работать)
6) Для корректной работы MikTex необходимо после установки вручную докачать пакеты, которых нет в программе по умолчанию. Докачивал все пакеты, какие было возможно, это по объему заняло намного больше, чем сама программа (папка в меню пуск MikTex -> Maintance -> Package Manager)
Файл Mathcad выложу в магазине авторских работ
Но и без покупки этого файла, пользуясь приведенной методикой, вполне можно автоматизировать процесс решения многих задач (не только линейной алгебры, и многих других разделов, особенно легко это достигается для аналитической геометрии на плоскости и в пространстве, векторной алгебры и невероятно трудно (но возможно) для, например, задачи исследования функции произвольного вида). Не обязательно программировать в Mathcad, можно в любой среде, которая удобна и привычна
Хочу отдельно обратиться к начинающим авторам. Даже не зная основ математики, овладев этой методикой, Вы сможете сразу успешно (и с приличной скоростью) решать определенное число задач по строгим рецептам. Глубокого понимания, однако, так не достичь, подобные методы могут рассматриваться только как вспомогательные. Работать над собой, увы, надо )

Сразу после запуска системы открывается окно редактирования для создания документа с именем Untitled:N, где N – порядковый номер документа (он начинается с 1) .

Если нужно создать еще один новый документ, используется команда главного меню

File – New… (Файл – Новый…)

Или кнопка на панели инструментов «Стандартная».

При этом на экран выводится текущее окно нового документа и система переходит в режим редактирования.

1.3.2 Сохранение документа в файле на диске

Для записи документа на диск с использованием его текущего имени и учетом всех произведенных изменений используется команда главного меню

File – Save (Файл – Сохранить)

Или кнопка на панели инструментов «Стандартная».

Если документ сохраняется в первый раз, на экран выводится диалоговое окно, показанное на рисунке 1.3.

В этом окне необходимо указать имя файла, в котором будет сохранен документ, выбрать папку для размещения этого файла и нажать кнопку Сохранить.

Для записи текущего документа на диск под другим именем используется команда меню

File – Save As… (Файл – Сохранить как…)

При этом на экран выводится окно сохранения файла, изображенное на рисунке 1.3. После ввода нового имени файла и нажатия кнопки Сохранить Отредактированный документ записывается на диск под новым именем, а файл-оригинал остается неизмененным.

1.3.3 Открытие ранее созданного документа

Для загрузки ранее сохраненного документа в окно редактирования используется команда меню

File – Open… (Файл – Открыть…)

Или кнопка на панели инструментов «Стандартная».

При исполнении этой команды появляется диалоговое окно открытия файла, в котором нужно указать требуемый файл и нажать кнопку Открыть. Для выбора папки, в которой размещается нужный файл, необходимо раскрыть список папок, щелкнув по кнопке со стрелкой справа от поля Папка.

1.3.4 Печать текущего документа

Для запуска печати текущего документа используется команда меню

File – Print… (Файл – Печать…)

Или кнопка на панели инструментов «Стандартная».

При выполнении этой команды появляется диалоговое окно, показанное на рисунке 1.4. В этом окне нужно установить все необходимые параметры печати:

- выбрать тип принтера из списка, раскрывающегося после щелчка по кнопке со стрелкой рядом с полем Name;

- На панели Print Region выбрать часть документа, которую требуется напечатать: All – весь документ, Pages From N1 To N2 – часть документа со страницы N1 до страницы N2, Selection – выделенный фрагмент документа, Current Page – текущую страницу.

После нажатия кнопки OK Будет произведена печать документа на выбранном принтере.

Перед печатью документа рекомендуется выполнить предварительный просмотр, чтобы убедиться, что все объекты документа удачно размещены на его страницах. Это можно сделать с помощью команды меню

File – Print Preview (Файл – Предварительный просмотр)

Или с помощью кнопки на панели инструментов «Стандартная».

Вы можете использовать переменные и функции из других файлов Mathcad в своем рабочем листе. Вы можете также считывать данные из Excel и использовать таблицы Excel в Mathcad.

Данные из других файлов Mathcad

Выше Вы видите две области с командами “Включить <<” (такие области можно вставить с помощью кнопки “Вставить документ” на вкладке Ввод/вывод). С их помощью в текущий рабочий лист включаются два других файла Mathcad. Чтобы включить файл Mathcad, следует нажать на кнопку “Включить <<” и выбрать нужный файл.

На рисунке показано содержание файла CE Data. Здесь содержится набор термодинамических данных. Среди них Вы увидите плотности газов и жидкостей:

Значения двух из них показаны ниже:

Эти выражения находятся в текущем документе. Эти значения не определены здесь (после имени переменной стоит =, а не := ), а взяты из файла CE Data, и Вы можете использовать эти значения в текущем документе.

В файле FunctionX содержится функция с именем f(x):

Мы можем построить график этой функции в текущем документе, не смотря на то, что ее определение находится не в текущем файле:

Вы можете использовать любые переменные, векторы, матрицы или функции из других файлов Mathcad. Это бывает полезно, если Вы хотите работать со стандартизированным вводом данных или не хотите расширять текущий документ.

При включении другого файла Mathcad Вы можете сохранить его вместе с текущим документом. Для этого активируйте кнопку “Кэшировать документ” на вкладке Ввод/вывод:

Размер файла при этом увеличится.

При изменениях в других файлах Mathcad они не обновятся автоматически в текущем документе. Для обновления нажмите на кнопку “Включить <<”, найдите файл и укажите его заново.

Использование PowerPoint в Mathcad

Вы можете копировать изображения из PowerPoint и вставлять их Mathcad, где их можно перемещать и изменять масштаб. Также Вы можете копировать уравнения и графики из Mathcadи вставлять их в PowerPoint как изображения.

Чтение данных из Excel

Данные часто собирают в таблицы Excel. Вы можете считать их в Mathcad в векторы и матрицы, а затем проводить вычисления над ними уже в Mathcad. Для этого нужно иметь установленный Excel 2003 или более поздней версии, а файлы должны быть в формате *.xlsx или *.xls.

В качестве примера мы возьмем файл Matrix.xlsx, который содержит данные в ячейках A1:U21:

Ниже мы считываем данные в Mathcad для того, чтобы по ним построить 3D-график:

Использование Excel в Mathcad

Excel можно использовать прямо внутри Mathcad. Для демонстрации мы будем использовать векторы, определенные в Mathcad:

Ниже вставлен компонент Excel – Ввод/Вывод –> Компонент Excel –> Вставить компонент Excel:

В средней части находится окно Excel. В верхней части мы вводим данные в Excel (из Mathcad). Мы перенесли векторы v и w в ячейки A1:A5 и C1:C5.

Если дважды щелкнуть по таблице, откроется документ Excel. Теперь Вы можете работать в Excel, используя все его инструменты. Мы произвели простые вычисления в ячейках E1:E5, затем закрыли Excel.

Если Вы хотите использовать результаты из Excel в Mathcad, используйте нижнюю часть компонента Excel, блок “Вывод”. Здесь мы перенесли ячейки E1:E5 в вектор u (подстрочный индекс вводится через [ ):

Обратите внимание, что “excel” вводится в нижнем регистре, а диапазон ячеек вводится как строка. Здесь мы ввели диапазон вектора из пяти элементов, но это может быть любой диапазон.

При переносе данных в Excel не нужно задавать диапазон, только первую ячейку:

При выводе данных нужно определять весь диапазон. Мы перевели только числа, но можно переводить и строки (например, заголовки столбцов).

Вы можете изменять размер компонента Excel, когда он выбран, с помощью точек на границе области. Изменять размер областей ввода и вывода можно, добавляя и удаляя строки. Когда компонент Excel активен, появляются две кнопки возле углов областей, чтобы можно было скрыть эти области:

Использование Mathcad в Excel

Вы можете также использовать данные Mathcad в Excel. Ниже мы создали два вектора с использованием «включенной» функции f(x). Мы импортировали их в Excel и построили там график:

Внутри Excel Вы можете редактировать этот график и экспортировать его в PowerPoint или в Word. Обратите внимание, что нумерация ячеек в Excel начинается с 1, а не с 0, как в Mathcad.

Резюме

Есть несколько способов ввести данные в Mathcad:

Можно использовать переменные, массивы и функции из других файлов Mathcad с помощью команды «Вставить документ» на вкладке Ввод/вывод. Изменения в других документах не обновляются автоматически.
Рисунки из PowerPoint в Mathcad можно вставлять, перемещать и изменять их размер.
Считывайте данные из файлов Excelв Mathcadс помощью команды READEXCEL на вкладке Ввод/вывод. Вы можете использовать любой массив для дальнейших вычислений после присвоения имени переменной.
Для использования Excel внутри Mathcad откройте окно «Вставить компонент Excel» cвкладки Ввод/вывод. Окно находится в средней части. При двойном щелчке откроется Excel. При закрытии окна Excel Вы вернетесь к работе в Mathcad.
Ввод данных расположен в верхней части компонента. Следующее выражение импортирует вектор u из пяти элементов из Mathcad в Excel:

Для ввода диапазона ячеек используется нумерация Excel. Экспорт данных в Mathcad:

При работе с быстрыми расчетами можно не думать о структуре документа. Но при создании крупного проекта или книги очень важно создать продуманную структуру, чтобы тот, кто читает документ, мог в нем разобраться без каких-либо проблем. Структура документа включает такие элементы:

Настройки страницы;
Верхний и нижний колонтитулы;
Текстовые поля.
Настройки шрифта.

Настройки страницы

Первая позиция - размер страницы. Обычно используется формат А4.

Вторая - Ориентация. Обычно используется портретная, она удобна для составления отчетов или книг. Если используются длинные формулы, которые не помещаются в одну строку портретной ориентации, то используется альбомная.

Третья - поля. По умолчанию используются стандартные поля. При наличие длинных уравнений поля можно сузить. Можно использовать широкие поля в зависимости от требований и пожеланий.

Четвертая - сетка. На документе по умолчанию всегда отображается сетка. Ее можно убрать, например, для печати документа без нее. Шаг сетки по стандарту равняется 5 мм, как в обычной тетрадке в клеточку. Можно ее уменьшить и сделать 2,5 мм. С сеткой удобно работать, когда вы размещаете области.

Просмотр: страница и черновик

В режиме черновик сетка разворачивается на всю рабочую область.

Сворачиваемые объекты

Существует еще один метод для скрытия объектов: текста и вычислений. Для размещения этой области нужно перейти во вкладку Документ -> Области -> Область.

Сворачиваемую область можно использовать для ввода вычислений или текста, а потом свернуть ее по нажатию на кнопку слева

Расширять и уменьшать ее можно как и другую стандартную область с помощью клавиш [Enter] и [Delete].

Добавление/удаление интервалов

Существует несколько кнопок для управления интервалами. Они есть во вкладке Документ -> Интервал. Также их можно вызвать с помощью контекстного меню при нажатии правой кнопкой на пустой области.

Разделить области вертикально и горизонтально.
Включить разрыв страницы (только при курсоре на пустой области)
Добавить интервал - строку или страницу.
Удалить интервал - строку или пустое место.

Для добавления пустого пространства также можно использовать клавишу [Enter]. Удаление можно совершить по нажатию на клавишу [Delete]. [Ctrl+Enter] вставит разрыв страницы.

Верхний и нижний колонтитулы

Зайдите во вкладку Документ - Колонтитулы. Нажмите на Нижний колонтитул и вся страница окрасится серым цветом кроме областей вверху и внизу страницы.

Разместите курсор на нижний колонтитул и нажмите на команду Документ -> Колонтитулы -> Номер страницы. Все страницы теперь будут иметь нумерацию. ТАк в колонтитулы можно вставлять любой текст, например название главы, книги, параграфа, дату создания файла, дату его сохранения. Выйти в обычный режим из режима редактирования колонтитула можно, нажав в любое место в рабочей области или повторно нажав на Колонтитулы в меню.

Текстовые области

Существует два вида текстовых областей.

Блок текста используется для ввода текста большого размера. Такие блоки начинаются с у левого поля и заканчиваются у правого. Редактирование текста в таком блоке напоминает работу с любым текстовым редактором. В блоке текста длина строчки равна по ширине всей рабочей области, которая ограничена полями. При условии наличия в тексте больше одной строки, новые строчки сдвигаются вниз.

Для форматирования текста в блоках используются команды из вкладки Форматирование текста. С помощью команд в меню Форматирование текста -> Параграф можно работать с текстом и менять размеры отступов, ровнять их по краю или выравнивать по ширине, а также включать списки с номерами или маркерами.

Шрифты

Mathcad имеет множество встроенных шрифтов. Иной раз выбирать нужный шрифт очень сложно. Чтобы упростить эту задачу, используйте несколько простых правил:

В технических и сложных проектах не используйте много шрифтов. Лучше всего все оформлять одним шрифтом с использованием другого лишь для заголовков.
Не используйте сложные шрифты. Например:
В качестве основного шрифта лучше использовать Tahoma, который является шрифтом по умолчанию. Но он неважно выглядит на печати. Если проект будет печататься, то используйте лучше шрифт с насечками, например, Times New Roman.
Для шрифта колонтитулов лучше использовать шрифт, отличный от остального. Если вы используете для основного текста шрифт с засечками, то для колонтитулов берите без. И наоборот.
Для основного шрифта лучше использовать 11-12 кегль.
Чтобы текст точно вписывался в сетку, используйте Times New Roman 12 или Arial 12. Эти шрифты наиболее точно попадают в стандартную 5 мм сетку.

Для установки шрифта по умолчанию нажмите на пустую область и во вкладке Форматирование текста найдите Шрифт текста. Это же действие можно использовать для изменения шрифта выделенного текста.

Шаблоны

Шаблоны нужны для того, чтобы использовать одни и те же настройки для многих документов. Создание собственного шаблона не вызовет трудностей:

Чтобы создать новый файл на основе шаблона, нажмите на кнопку Mathcad -> Создать -> Выберите собственный шаблон. Чтобы внести изменения в шаблон, нужно загрузить его, внести необходимые правки и снова сохранить.

Изображения

В документ Mathcad можно интегрировать изображения из других программ. Mathcad поддерживает множество форматов графических файлов: jpg, bmp, другие. Для того, чтобы вставить изображение, нажмите Математика -> Области -> Изображение.

Редактирование изображений в Mathcad невозможно. Можно лишь изменять их размер путем растягивания или перемещать по рабочей области.

Области на границе страницы

Области, которые размещены слишком близко к краю страницы, могут не напечататься или напечататься неправильно. Не включайте такие области на страницу.

Читайте также: