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第一章 MathCAD概述1

1.1 MathCAD简介1

1.1.1 MathCAD的发展1

1.1.2 MathCAD的运行环境1

1.1.3 MathCAD的特性1

1.1.4 MathCAD的用户2

1.2 MathCAD 2000的安装2

1.2.1 在Windows环境下安装MathCAD 20002

1.2.2 MathCAD 2000的启动3

1.2.3 MathCAD的菜单设置4

1.3 MathCAD使用基础9

1.3.1 MathCAD简单计算10

1.3.2 MathCAD图像处理11

1.3.3 MathCAD的文件管理13

1.3.4 MathCAD工作表处理方式13

1.4 帮助15

1.4.1 在线帮助15

1.4.2 资源中心15

1.5 小结16

第二章MathCAD在数据可视化方面的应用17

2.1 绘制二维图形17

2.1.1 斜抛物体的运动轨迹图17

2.1.2 地毯图案设计22

2.2 绘制三维图形25

2.2.1 马鞍面的表面图和等值线图绘制25

2.3 创建动画34

2.3.1 旋转的五角星35

2.3.2 弹跳的小球43

2.4 图像的输入和输出51

2.4.1 图像文件的读写操作51

2.4.2 创建图像文件59

2.5 小结65

第三章MathCAD在数据分析中的应用66

3.1 数据统计分析66

3.1.1 两个城市气温曲线绘制与相关性分析66

3.2 插值与曲线拟合74

3.2.1 绘制某山丘海拔高度的表面图74

3.2.2 估算山顶积雪深度对雪融后下游灌溉面积的影响80

3.2.3 估算金属成分含量和与膨胀系数之间的关系87

3.3 小结95

第四章MathCAD内部函数的应用96

4.1 MathCAD的信号处理96

4.1.1 两列余弦波的调制96

4.1.2 用快速傅里叶变换分析海平面年平均高度的周期性102

4.2 数组和矩阵运算112

4.2.1 验证电子自旋算符的表示矩阵满足的关系式112

4.2.2 计算丁二烯分子的本征方程118

4.3 小结123

第五章MathCAD的方程求解与微积分运算124

5.1 一元方程的求解124

5.1.1 一元方程求解124

5.1.2 解方程组132

5.2.1 MathCAD 2000中的微分运算140

5.2 微积分运算140

5.2.2 MathCAD 2000中的积分运算145

5.2.3 解微分方程150

5.3 小结157

第六章MathCAD中的符号运算158

6.1 符号表达式的计算和化简158

6.1.1 计算和化简符号表达式158

6.1.2 矩阵的解析运算167

6.2 解析的微积分运算171

6.2.1 计算带电小球内部和周围的电场强度171

6.2.2 用求解析函数极值的方法计算放置在半圆内细杆重心最低时的角度176

6.2.3 用定积分计算物体第二宇宙速度181

6.3 特殊函数与特殊问题185

6.3.1 计算 Bessel函数的值186

6.3.2 计算复杂表达式的值195

6.4 小结198

第七章MathCAD的数据管理与组件200

7.1 数据输入输出组件200

7.1.1 组件简介200

7.1.2 数据输入202

7.1.3 数据输出206

7.2 MathCAD 与应用程序的数据交换组件208

7.2.1 Excel组件209

7.2.2 MATLAB组件212

7.2.3 Axum组件213

7.2.4 脚本对象组件214

7.3 MathConnex软件使用215

7.3.1 MathConnex的界面216

7.3.2 创建MathConnex系统217

7.4 小结220

第八章MathCAD 2000的编程221

8.1 简单的分段函数绘图程序221

8.2 矩阵还原为向量的程序示例225

8.3 递归调用在建立无立方数因数的数序列中的应用237

8.4 小结243

第九章MathCAD在各领域中的应用举例245

9.1 MathCAD在物理学中的应用举例245

9.1.1 弹簧振荡的振幅衰减过程245

9.1.2 计算平面上处于稳定状态下的热源外的温度分布248

9.1.3 单摆运动问题求解251

9.2 MathCAD在化学中的应用举例254

9.2.1 绘制pH值与金属离子形成氢氧化物关系图255

9.2.2 估算丁烷气体燃烧形成的火焰温度261

9.2.3 绘制原子径向分布图264

9.3 MathCAD在天文学上的应用267

9.3.1 太阳系中各大行星绕太阳公转的模拟268

9.3.2 地球卫星运动的模拟与计算273

9.4 MathCAD在经济学和图形设计等方面的应用276

9.4.1 计算某市纺织业的净产值276

9.4.2 模拟紫荆花图案281

9.5 小结290

附录A MathCAD 2000常见错误信息291

附录B MathCAD 2000中的常用函数298

附录C 算符和热键302