第1章 Mathcad简介 1
1．1 Mathcad的特点 1
1．2 运行环境 2
1．3 Mathcad的安装 2
1．4 Mathcad的组件 3
第2章Mathcad的基本操作 5
2．1 Mathcad的启动方法 5
2．2 工作单与基本编辑操作 5
2．2．1 输入数学式和文本 6
2．2．2 定义变量 6
2．2．3 定义函数 7
2．2．4 建立数学表达式 9
2．2．5 编辑表达式 10
2．2．6 定义范围变量 10
2．2．7 Mathcad的区域操作 12
2．2．8 使用单位 13
2．3 Mathcad主菜单 14
2．3．1 File菜单功能及操作 14
2．3．2 Edit菜单功能及操作 15
2．3．3 Text菜单功能及操作 20
2．3．4 Math菜单功能及操作 20
2．3．5 Graphics菜单功能及操作 26
2．3．6 Symbolic菜单功能及操作 27
2．3．7 Window菜单功能及操作 30
2．3．8 Books菜单功能及操作 31
2．3．9 Help菜单功能及操作 31
2．4 数学面板 32
2．4．1 算术面板 32
2．4．2 逻辑运算符 33
2．4．3 绘图面板 34
2．4．4 矢量和矩阵面板 36
2．4．5 微积分面板 40
2．4．6 编程面板 41
2．4．7 希腊字体面板 42
2．5 工具栏 43
2．6 字体栏 43
2．7 电子书籍阅览控制 44
2．8 信息栏 44
第3章 数值运算 46
3．1 简单的代数运算 46
3．1．1 四则运算及乘方开方运算 46
3．1．2 求和与求积运算 49
3．1．3 求绝对值运算 51
3．1．4 提取公因子 51
3．2 复数运算 52
3．2．1 求复数的实部及虚部的运算 52
3．2．2 求复数辐角的运算 53
3．2．3 复数的四则运算与乘方开方运算 54
3．2．4 复数的求模运算 55
3．2．5 求共轭复数的运算 55
3．2．6 复数的指数与对数运算 56
3．2．7 复数的三角函数与反三角函数运算 56
3．2．8 复数的微积分运算 57
3．3 矩阵运算 58
3．3．1 矩阵的加减法运算 58
3．3．2 矩阵的转置运算 59
3．3．3 矩阵的列操作 60
3．3．4 矩阵的乘法运算 61
3．3．5 方阵的行列式运算 63
3．3．6 矩阵的求逆运算 64
3．3．7 有关矩阵的几个内部函数 66
3．3．8 矩阵的矢量化操作 70
3．4 矢量运算 72
3．4．1 矢量整理 72
3．4．2 矢量大小运算 73
3．4．3 矢量元素极值运算 74
3．4．4 矢量特殊类型函数 75
3．4．5 矢量加减运算以及求积运算 76
3．5 数值微分与数值积分 77
3．5．1 数值微分 77
3．5．2 数值积分 80
3．6 解方程 82
3．6．1 解一元一次和一元多次方程 82
3．6．2 解多元一次方程组 84
3．6．3 应用求解块解方程组 85
3．7 微分方程近似解 86
3．7．1 常微分方程的求解 87
3．7．2 解光滑微分方程组 91
3．7．3 求刚性微分方程组 91
3．7．4 求缓变微分方程组的近似解 93
3．7．5 求解两点边界值问题 93
3．7．6 解偏微分方程 95
3．8 函数运算 98
3．8．1 三角函数及反三角函数运算 98
3．8．2 对数函数运算及指数函数运算 101
3．8．3 双曲线函数及反双曲线函数 103
3．8．4 幅角函数 104
3．8．5 求余函数 105
3．8．6 随机数生成函数 106
3．8．7 贝塞尔函数 106
3．8．8 自定义函数 109
3．9 数据分析 110
3．9．1 插值函数 110
3．9．2 样条函数 111
3．9．3 线性预测函数 116
3．9．4 数据分析函数 116
第4章 符号运算 119
4．1 基本符号运算 122
4．1．1 因式分解 122
4．1．2 展开多项式 123
4．1．3 合并同类项 124
4．1．4 化简 125
4．1．5 求和及求积运算 126
4．2 矩阵的符号运算 127
4．2．1 矩阵的加减和乘法运算 127
4．2．2 矩阵的转置运算 128
4．2．3 矩阵的求逆 129
4．2．4 矩阵的行列式 130
4．2．5 矩阵的列操作 130
4．2．6 利用矩阵解方程组 132
4．2．7 符号运算中的矢量化操作 132
4．2．8 矩阵的内部函数运算 133
4．3 解符号方程 134
4．3．1 解一元方程 134
4．3．2 解方程组 136
4．4 符号的微分和积分运算 138
4．4．1 符号的微分运算 138
4．4．2 符号的积分运算 140
4．4．3 不定积分运算 142
4．4．4 微分方程的求解 144
4．4．5 极限运算 147
4．5 数学变换 149
4．5．1 傅里叶变换及其逆变换 149
4．5．2 拉普拉斯变换及其逆变换 152
4．5．3 Z-变换及其逆变换 157
4．6 级数展开 161
4．6．1 指数函数展开成级数 162
4．6．2 对数函数展开成级数 164
4．6．3 三角函数展开成级数 164
第5章 图形操作 166
5．1 二维图形的绘制 166
5．1．1 X-Y图形 166
5．1．2 极坐标图 175
5．2 三维图形的绘制 179
5．2．1 曲面图形 180
5．2．2 等值线图 181
5．2．3 三维散点图形 182
5．2．4 矢量场图形 183
5．2．5 三维条形图形 184
5．2．6 三维图形的格式化 185
5．3 图形基本操作 193
5．3．1 图形的删除操作 193
5．3．2 图形文件的交换 193
5．3．3 图形的移动 194
5．3．4 图形的放大或缩小 195
5．4 位图图像 195
5．4．1 输入位图图像 195
5．4．2 图像格式化操作 198
5．5 曲线拟合函数的应用 198
5．5．1 线性拟合曲线 199
5．5．2 多项式拟合曲线 204
5．5．3 多元多项式拟合曲线 206
5．5．4 函数的线性组合 208
5．5．5 数组的任意拟合函数 209
5．6 数据平滑处理 211
第6章 Mathcad中的编程语言及程序设计 215
6．1 Mathcad的编程语言中的关键字 215
6．1．1 编程工具面板 215
6．1．2 关键字的输入方法 215
6．2 条件语句 216
6．2．1 简单条件语句 216
6．2．2 复杂条件语句 217
6．3 Mathcad中的逻辑表达式 218
6．3．1 “与”、“或”、“非”的实现方法 218
6．3．2 自定义“与”、“或”和“非”运算符 219
6．3．3 自定义运算符的保存与重用 220
6．4 循环语句 221
6．4．1 for循环 221
6．4．2 while循环 221
6．4．3 循环的嵌套 222
6．4．4 break语句 223
6．5 有关变量与函数问题的进一步讨论 223
6．5．1 关于变量与参数的传递 223
6．5．2 关于函数调用 224
6．5．3 函数的递归调用 225
6．6 程序的编辑 226
6．7 编程应用举例 226
第7章Mathcad中的动画功能 231
7．1 Mathcad中的动画制作方法 231
7．1．1 创建动画的步骤 231
7．1．2 回放选项 233
7．1．3 正确设置图形格式 234
7．1．4 动画的回放 236
7．2 动画实例 236
第8章Mathcad在各个领域中的应用举例 246
8．1 Mathcad在数学中的应用 246
8．1．1 Pade近似 246
8．1．2 研究椭圆 248
8．1．3 计算傅里叶变换的系数 249
8．1．4 对流方程的数值求解 250
8．2 Mathcad在物理学中的应用 255
8．2．1 碰撞问题 255
8．2．2 牛顿第二定律的应用 256
8．2．3 湍流流动所需的管道直径 257
8．2．4 电路问题 258
8．2．5 利用数值傅里叶逆变换函数求传递函数的时间响应 260
8．3 Mathcad在化学中的应用 261
8．3．1 弱酸问题的一般解法 261
8．3．2 二氧化碳的平衡及应用 262
8．3．3 计算火焰温度 266
8．4 Mathcad在工程中的应用 267
8．4．1 复数算法在交流电路分析中的应用 267
8．4．2 分布载荷简支梁的计算 270
附录A 内部函数 273
附录B 特殊函数 299
附录C 错误信息 302
附录D 键盘操作 310
参考文献 315