- 1 -
v. 1.5.0.2(2010)
FREEWARE
http://www.mathmechanixs.com/
Zmechanizowany
Solver matematyczny
Program matematyczny z grafiką 2D i 3D,
do wykonywania obliczeń, przeprowadzania analizy regresji,
wykonywania operacji macierzowych
i znacznie więcej
Przekład:
Robert Wiśniewski
Math Mechanixs® jest nagradzanym i łatwym w stosowaniu programem matematycznym ogólnego przeznaczenia, kompatybilnym z MS Windows®. Jest on idealny dla studentów, wykładowców oraz dla naukowców i dla wszystkich, którzy szukają łatwego w użyciu programu matematycznego. Jest to znacznie więcej niż kalkulator. Math Mechanixs został utworzony z nadzieją, że komputery mogą i będą rozwiązywać problemy matematyczne. Naszym celem było otworzenie matematycznego programu dla wszystkich.
POMOCNIK HELP
SPIS TREŚCI
1. Korzystanie z programu Math Mechanixs
1.1. Powitanie
1.2. Rozpoczęcie pracy
1.3. Kroki budowania wykresu
2. Podstawy wykonywania obliczeń w Math Mechanixs
2.1. Operatory matematyczne i kolejność wykonywania operacji
2.2. Obliczanie wyrażeń matematycznych
2.3. Definiowanie i korzystanie ze zmiennych
2.4. Definiowanie i korzystanie z funkcji
2.5. Osadzone funkcje matematyczne
2.6. Korzystanie z osadzonych funkcji matematycznych
2.7. Obliczanie wielu wyrażeń
2.8. Dodawanie funkcji matematycznych do biblioteki
2.9. Kroki budowania wykresów
3. Pasek menu
3.1. Menu plików File
3.2. Menu edycji Edit
3.3. Menu szukania Search
3.4. Menu konfiguracji Setup
3.5. Menu procedur Utilities
3.6. Menu wykresu Graph
3.7. Menu okna Window
3.8. Menu pomocy Help
3.9. Menu kontekstowe okna edytora matematycznego
3.10. Menu kontekstowe listy funkcji w oknie edytora matematycznego
3.11. Menu kontekstowe listy zmiennych w oknie edytora matematycznego
3.12. Menu kontekstowe okna grafiki
4. Pasek narzędzi
5. Lista poleceń
6. Procedury
7. Okienka dialogowe
8. Zaawansowane opcje Math Mechanixs
8.1. Ręczna edycja pliku wykresu
9. Funkcje matematyczne
10. Definicje matematyczne
Math Mechanixs jest wszechstronnym i silnym narzędziem do analizy matematycznej. Program ten jest łatwy w użyciu tak jak typowy kalkulator i może być wykorzystywany przez studentów szkół wyższych, uczniów szkół średnich, inżynierów, wykładowców i naukowców. Math Mechanixs nie działa jak konwencjonalny kalkulator. Program ten rozumie język matematyczny w odróżnienia od kalkulatora, który rozumie tylko wciśnięcia klawiszy lub przycisków. Z uwagi na to, że Math Mechanixs rozumie język matematyczny, można się z nim w prosty sposób komunikować, wpisując wyrażenia matematyczne do edytora matematycznego tak jak je wpisujemy ołówkiem na kartce papieru. Pozwala to na opisywanie problemu za pomocą wyrazów, niezależnie od matematycznego rozwiązywania problemu. Po sformułowaniu zagadnienia i/lub po jego rozwiązaniu, można go zapisać do pliku lub wydrukować na drukarce.
Math Mechanixs ma wbudowany wszechstronny zestaw wewnętrznych funkcji matematycznych. Funkcje te są wygodnie zorganizowane wg tematów w bibliotece funkcji Function Library. Biblioteka ta zawiera obszerny zestaw typowych funkcji, które obejmują takie dziedziny jak trygonometria, statystyka, liczby zespolone i inne typowe obszary matematyki. Każda z tych funkcji może być użyta osobno lub w wyrażeniu. Biblioteka ta zawiera również skrócony opis wszystkich funkcji, w tym ich krytyczne parametry oraz prototypy każdej funkcji. Niezależnie od korzystania z biblioteki typowych funkcji, Math Mechanixs pozwala również na budowanie własnych zestawów funkcji. Biblioteka funkcji ma również unikalną możliwość projektowania wygodnego interfejsu użytkownika (GUI) do rozwiązywania dowolnie zdefiniowanych funkcji. Opcja ta nosi nazwę Function Solver. Działa ona jak wszelkie wstępnie zdefiniowane lub osadzone funkcje, w tym funkcje użytkownika.
W programie Math Mechanixs można definiować zmienne. Są one wygodne w użyciu gdy chcemy powiązać (skojarzyć) parametr z wyrażeniem, które ulega zmianie. Jednym z najbardziej typowych problemów pojawiających się w wielu pakietach matematycznych jest sytuacja gdy szukamy wartości zmiennej, lub korzystamy ze zmiennej, która ma niepoprawną wartość. Math Mechanixs ma dwa wygodne narzędzia, które można wykorzystać do śledzenia wartości zmiennych w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa popełnienia pomyłek. Jest to okienko z listą zmiennych Variable List Windows pozwalające na ciągłe śledzenie wartości naszych zmiennych podczas pracy, oraz zarządca zmiennych Variables Manager, pozwalający na wykonywanie wielu operacji takich jak dodawanie, edytowanie, usuwanie i szukanie zmiennych.
W programie Math Mechanixs można definiować funkcje. Są one wygodne do korzystania gdy mamy skojarzenie między dwiema lub więcej zmiennymi, które chcemy zdefiniować i często stosować. Przez zdefiniowanie funkcji do opisu zależności, możemy oszczędzić czas i miejsce korzystając z tych funkcji w dowolnych wyrażeniach matematycznych. Podobnie do wcześniej wspomnianego zarządcy zmiennych, Math Mechanixs ma również dwa narzędzia, które można wykorzystywać do zarządzania funkcjami. Okienko z listą funkcji Variable List Windows pozwala na ciągle śledzenie wartości funkcji podczas pracy oraz zarządca funkcji Function Manager, pozwalający na wykonywanie wielu operacji, takich jak dodawanie, edytowanie, usuwanie i szukanie funkcji.
Math Mechanixs zawiera również wygodne narzędzie obliczeniowe Calculus Utility. Aktualnie wykonuje ono całkowanie numeryczne oraz ewentualnie różniczkowanie numeryczne. Korzystając z niego można rozwiązywać całki pojedyncze, podwójne i potrójne stosunkowo prostych wyrażeń matematycznych lub wstępnie zdefiniowanych funkcji.
Zapewne jedną z najsilniejszych możliwości Math Mechanixs jest jego zdolność do tworzenia szczególnych wykresów dwuwymiarowych i trójwymiarowych przy korzystaniu z narzędzia rysowania wykresów Graphing Utility. Wykresy 3D nie są wykresami 2D wyświetlanymi w trzech wymiarach (tzn. z głębią) tak jak w wielu popularnych programach matematycznych. Math Mechanixs pozwala na budowanie prawdziwych wykresów 3D z osiami X,Y i Z. Taki wykres można obracać dynamicznie względem interesującego nas punktu. Gdy uzyskamy określony punkt, możemy powiększać go w tym punkcie lub w punktach danych importowanych z dowolnego pliku tekstowego ASCII. Wykres można potem zapisać wydrukować a nawet skopiować do innej aplikacji takiej jak np. MS Word.
Zawartość edytora matematycznego Math Editor i wszystkich zdefiniowanych zmiennych, funkcji oraz wykresów zapisywana jest w jednym pliku, a więc kompletne projekty matematyczne można łatwo dzielić między innymi osobami. Ponadto, z uwagi na to, że Math Mechanixs korzysta z interfejsu wielodokumentowego o architekturze MDI, można otwierać jednocześnie wiele projektów lub dzielić jeden projekt na mniejsze sekcje i pliki
Korzystanie z pomocy w programie Math Mechanixs
Gdy mamy jakiekolwiek pytania dotyczące określonej właściwości Math Mechanixs, należy pamiętać, że mamy do dyspozycji zasoby pomocnika Help.
Aby szybko skorzystać z pomocy kontekstowej, kliknąć przycisk Context Help znajdujący się w pasku narzędziowym, po czym kliknąć w dowolnym miejscu na pulpicie Math Mechanixs aby otworzyć okno pomocnika związane z klikniętym miejscem.
Ponadto, gdy potrzebujemy pomocy podczas pracy z jakimkolwiek okienkiem dialogowym Math Mechanixs, kliknąć przycisk Pomoc znajdujący się w prawym górnym rogu okienka dialogowego, po czym kliknąć dowolny przycisk lub sterowani wewnątrz tego okienka dialogowego, o którym chcemy uzyskać informację.
Nie należy się obawiać klikania przycisków i eksperymentowania z interfejsem graficznym. Czasem jest to najszybszy i najprostszy sposób nauczenia się korzystania z nowych elementów programu.
Otwieranie nowego pliku
Korzystanie z programu Math Mechanixs jest łatwe. Aby rozpocząć pracę gdy okno edytora matematycznego Math Editor nie jest jeszcze otwarte, trzeba je otworzyć przez wybranie polecenia menu File | New Math Editor.
Gdy po raz pierwszy uruchamiamy Math Mechanixs, otwiera się automatycznie nowe okno edytora matematycznego, a więc można go zamknąć lub pozostawić otwarte klika okien edytora i zapewne nie trzeba będzie otwierać nowego.
Można teraz w oknie edytora matematycznego wpisać wymagane wyrażenie oraz je obliczyć przez wciśnięcie klawisza ENTER, lub przez wciśnięcie klawisza F4. Na końcu naszego wyrażenia zostanie automatycznie dodany znak równości wraz z obliczonym wynikiem. Przykładowo, spróbujcie wprowadzić w oknie edytora matematycznego wyrażenie 7+(1/4)+1234 oraz wciśnijcie klawisz ENTER aby uzyskać wynik 1241.25.Można zmienić sposób obliczania wyrażeń przez wybranie polecenia menu Setup | Options aby otworzyć okienko dialogowe opcji i kliknąć zakładkę Mathematical.
Kolejność wykonywania obliczeń
Przed obliczaniem wyrażeń warto obejrzeć operatory matematyczne i kolejność wykonywania operacji. Informacje te i dodatkowe szczegóły o obliczaniu wyrażeń matematycznych można znaleźć w rozdziale 2.2.
Definiowanie i korzystanie ze zmiennych
Następnie wypróbujcie definiowanie i korzystanie ze zmiennej po przypisaniu do niej wartości. W tym celu wpisać w oknie edytora matematycznego nazwę zmienne i znak równości oraz przypisać wartość
do tej zmiennej. Następnie wcisnąć klawisz ENTER lub F4. Do zmiennej tej zostanie przypisana wprowadzona wartość i będzie wyświetlona w okienku Variables z listą zmiennych po prawej stronie.
Definiowanie funkcji matematycznych
Teraz wypróbujmy definiowanie i korzystanie z funkcji matematycznych. Aby zdefiniować funkcję, trzeba najpierw ją nazwać i umieścić na liście w okienku Functions z listą funkcji po prawej stronie. Zmienne niezależne są umieszczane wewnątrz zestawu w nawiasach kwadratowych za nazwą funkcji. Po liście zmiennych niezależnych następuje znak równości do definiowania wyrażenia tej funkcji. Wyrażenie to MUSI zawierać w sobie wszystkie zmienne niezależne zdefiniowane w nawiasach kwadratowych. Funkcja powinna by wyświetlona w okienku Functions po prawej stronie.
Utworzona funkcja będzie teraz obliczana przez przypisanie wartości do zmiennych niezależnych. Wartości każdej zmiennej niezależnej wprowadza się między nawiasami kwadratowymi, po czym wciska się klawisz ENTER lub F4 aby wykonać obliczenie. Na końcu wyrażenia zostanie dodany automatycznie znak równości wraz obliczona wartością funkcji.
Korzystanie z osadzonych funkcji
W Math Mechanixs można wykorzystać wstępnie zdefiniowany zestaw funkcji. Po wybraniu polecenia menu Utilities | Function Library, otwiera się okienko, w którym można wybrać jedną z wielu wymaganych funkcji z pośród różnych kategorii, w tym statystyczne, trygonometryczne, lub zespolone.
Zapisywanie pracy
Można zapisać z swoją pracę w pliku Math Mechanixs przez wybranie polecenie menu File | Save As. Możemy później otworzyć ten plik przez wybranie polecenia menu File | Open. Aby zaimplementować dalsze opcje programu, takie jak tworzenie kolorowych wykresów 2D i 3D – patrz następny rozdział.
amber362