Как объединить матрицы в mathcad
Перейти к содержимому

Как объединить матрицы в mathcad

  • автор:

Как объединить матрицы в mathcad

• augment(A, B, C, . ) : возвращает массив, сформированный перемещением переменной A, B, C, . слева направо.

• stack(A , B, C, . ) : возвращает массив, сформированный перемещением переменной A, B, C, . сверху вниз.

• submatrix(A, ir, jr, ic, jc) : возвращает матрицу, состоящую из строк с ir по jr и столбцов с ic по jc массива A .

Чтобы извлечь один столбец, используйте оператор извлечения столбца. Чтобы извлечь одну строку, используйте оператор извлечения строки.

• A, B, C , . являются архивами с одинаковым количеством строк для augment либо с одинаковым количеством столбцов для stack .

A, B, C , . могут быть скалярами и однострочными векторами для augment либо скалярами и одностолбцовыми векторами для stack .

Как объединить матрицы в mathcad

Умножение матриц в MathCad
Есть программа умножения матриц, нужно сделать чтобы диапазоны и элементы матрицы задавались.

Программирование матриц в Mathcad
Необходимо сформировать двумерный массив размером 9 на 9, элементы массива выражатся формулой.

Объединение переопределенных элементов на рабочем листе mathcad
Доброго времени суток, в области над формулой есть одинаковые элементы с одинаковым именем например.

Выполните сложение матриц в Mathcad
Помогите пожалуйста. Из положительных, отрицательных и нулевых значений чисел сформируйте две.

Работа с векторами и матрицами в Mathcad

Для работы с векторами и матрицами Mathcad имеет ряд операторов и функций. Рассмотрим вначале операторы, введя следующие обозначения:

для векторов V, для матрицы Ми для скалярных величин Z.

V1+V2 Сложение векторов V1 и V2.

V1-V2 Вычитание векторов V1 и V2

-V Смена знака у элементов вектора V.

-M Смена знака у элементов матрицы M.

V-Z Вычитание из вектора V скаляра Z.

Z×V V×Z Умножение вектора V на скаляр Z.

Z×M M×Z Умножение матрицы M на скаляр Z

V1×V2 Умножение векторов V1 и V2.

M×V Умножение матрицы M на вектор V.

M1×M2 Умножение матриц M1 и M2.

Деление вектора V на скаляр Z

Деление матрицы на скаляр Z

M -1 Обращение матрицы M.

M n Возведение матрицы M в степень n

|V| Модуль вектора V

|M| Определитель матрицы M

V T Транспонирование вектора V

M T Транспонирование матрицы M

V1xV2 Кросс умножение векторов V1 и V2

Комплексно-сопряженный вектор от V

Комплексно-сопряженная матрица от М

SV Сумма элементов вектора V

Векторизация вектора V

Векторизация матрицы M

M < n>Выделение столбца (n) из матрицы М

Vn Выделение элемента (n) из вектора V

Mm,n Выделение элемента (m,n) из матрицы М

Операция векторизации понимается, как одновременное исполнение математических операций в их скалярном значении над всеми элементами вектора или матрицы, помеченных символом векторизации.

Матричные операторы находятся на палитре «Матрицы»:

Шаблон матрицы/вектора, Индексированная переменная, Обратная матрица, Определитель,

Векторизация, Выделение столбца матрицы, Транспонирование, Границы одномерного массива,

Внутреннее произведение векторов, Кросс произведение векторов, Сумма вектора, Картинка.

7.2. Векторные и матричные функции

Для их вставки используется команда Insert /Function…/Vector and Matrix или кнопка f(x) панели инструментов.

length(V) — длина вектора V.

max(V) — максимальный элемент вектора V.

min(V) — минимальный элемент вектора V.

mean(V) — среднее арифметическое значение элементов V.

Re(V) — вещественный вектор от V. //Создает вектор из вещественных частей

элементов комплексного вектора V

Im(V) — мнимый вектор от V. // Создает вектор из мнимых частей

элементов комплексного вектора V

cols(M) — число столбцов матрицы M.

rows(M) — число строк матрицы M.

tr(М) — след матрицы M. Возвращает сумму диагональных элементов матрицы М.

mean(M) — среднее значение массива M. Среднее арифметическое.

augment(M1,M2) — объединить матрицы М1,М2. Объединяет в одну матрицы M1 и M2

с одинаковым числом строк. М2 справа от М1.

stack(M1,M2) — объединить матрицы М1,М2. Объединяет в одну матрицы M1 и M2

с одинаковым числом столбцов. М2 под М.

identity(n) — единичная матрица размером n*n. Создает квадратную матрицу

размером n*n и присваивает ее элементам значения 1.

submatrix(М,ir,jr,ic,jc) — субматрица. Возвращает субматрицу из элементов в строках

от ir до jr и в столбцах от ic до jc матрицы М.

diag(V) — диагональная матрица. Создает диагональную матрицу, в главной

диагонали которой размещается вектор V.

matrix(m,n,f) — матрица с заданным элементом. Создает матрицу, элементом которой

является значение функции f(i,j). I=0…m, j=0…n.

Re(M)- вещественная матрица от M. Создает матрицу из вещественных частей

элементов комплексной матрицы M.

Im(М)- мнимая матрица от М. Создает матрицу из мнимых частей элементов

комплексной матрицы M.

7.3. Функции сортировки для векторов и матриц

sort(V) — сортировка элементов вектора V. Сортирует по возрастанию элементы в V

revers(V) — переставляет элементы вектора V в обратном порядке исходного вектора

csort(M,n) — сортировка матрицы по столбцу. Переставляет строки матрицы М таким

образом, чтобы отсортированным оказался столбец n

rsort(M,k) — сортировка матрицы по столбцу. Переставляет столбцы матрицы М таким

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Математика Работа с матрицами в MathCAD

Рассмотрим простейшие операции матричной алгебры, реализованные в MathCAD в виде операторов, причем следует отметить, что их запись максимально приближена к математической форме записи. Наиболее часто используемые операции расположены на панели инструментов Матрица (Matrix) (рис. 14), остальные можно найти используя меню ВставкаФункция… категории функций Vector and Matrix.

Рис. 14. Панели инструментов Матрица и Логика

Транспонированием называют операцию, переводящую матрицу размерности M×N в матрицу размерности N×M, делая столбцы исходной матрицы строками, а строки — столбцами. Ввод символа транспонирования (transpose) осуществляется с помощью панели инструментов Матрица(Matrix) или нажатием клавиш +. Не забывайте, что для вставки символа транспонирования матица должна находиться между линиями ввода.

Сложение и вычитание. В MathCAD можно как складывать матрицы, так и вычитать их друг из друга. Для этих операторов применяются стандартные символы «+» или «-», соответственно. Матрицы должны иметь одинаковую размерность, иначе будет выдано сообщение об ошибке. Каждый элемент суммы двух матриц равен сумме соответствующих элементов матриц-слагаемых. Результат унарной операции смены знака матрицы эквивалентен смене знака всœех ее элементов. Для того, чтобы изменить знак матрицы, достаточно ввести перед ней знак минуса, как перед обычным числом.

При умножении следует помнить, что матрицу размерности M×N допустимо умножать только на матрицу размерности N×P (P может быть любым). В результате получается матрица размерности M×P.

Чтобы ввести символ умножения, нужно нажать клавишу со звездочкой или воспользоваться панелью инструментов Матрица (Matrix), нажав на ней кнопку Dot Product (Умножение). Умножение матриц обозначается по умолчанию точкой.

Для получения сведений о характеристиках матриц или векторов предусмотрены следующие встроенные функции:

· rows (A) — число строк;

· cols (A) — число столбцов;

· length(v) — число элементов вектора;

· last (v) — индекс последнего элемента вектора,

где A — матрица или вектор; v — вектор.

Скалярное произведение векторов (vector inner product) определяется как скаляр, равный сумме попарных произведений соответствующих элементов. Векторы должны иметь одинаковую размерность, скалярное произведение имеет ту же размерность. Скалярное произведение двух векторов u и v равно , где — угол между векторами. В случае если векторы ортогональны, то их скалярное произведение равно нулю. Обозначается скалярное произведение тем же символом, что и умножение.

Векторное произведение (cross product) двух векторов u и v с углом между ними равно вектору с модулем , направленным перпендикулярно плоскости векторов u и v. Обозначают векторное произведение символом , который можно ввести нажатием кнопки Cross Product(Векторное произведение) в панели Матрица(Matrix) или сочетанием клавиш +.

Определитель матрицы обозначается стандартным математическим символом. Чтобы ввести оператор нахождения определителя матрицы, можно нажать кнопку Determinant (Определитель) на панели инструментов Матрица(Matrix) или набрать на клавиатуре |> (нажав клавиши +).

Рангом (rank) матрицы называют наибольшее натуральное число k, для которого существует не равный нулю определитель k-го порядка подматрицы, составленной из любого пересечения k столбцов и k строк матрицы. Для определœения ранга матрицы в MathCAD используется функция rank(A), где А — матрица, ранг которой требуется найти.

Как известно, поиск обратной матрицы возможен, если матрица квадратная и ее определитель не равен нулю. Произведение исходной матрицы на обратную по определœению является единичной матрицей. Для ввода оператора поиска обратной матрицы нажмите кнопку Инверсия (Inverse) на панели инструментов Матрица(Matrix).

В линœейной алгебре используются различные векторные и матричные нормы (norm), которые ставят в соответствие матрице некоторую скалярную числовую характеристику. Норма матрицы отражает порядок величины матричных элементов. В разных специфических задачах линœейной алгебры применяются различные виды норм. MathCAD имеет четыре встроенных функции для расчета разных норм квадратных матриц:

· norm1(A) — норма в пространстве L1;

· norm2 (А) — норма в пространстве L2;

· norme (A) — евклидова норма (euclidean norm);

· normi (A) — max-норма, или -норма (infinity norm):

где A — квадратная матрица.

Часто бывает нужно переставить элементы матрицы или вектора, расположив их в определœенной строке или столбце в порядке возрастания или убывания. Для этого имеются несколько встроенных функций, которые позволяют гибко управлять сортировкой матриц:

· sort(v) — сортировка элементов вектора в порядке возрастания;

· reverse (v) — перестановка элементов вектора в обратном порядке;

· csort(A, i) — сортировка строк матрицы выстраиванием элементов i-столбца в порядке возрастания;

· rsort(A,i) — сортировка столбцов матрицы выстраиванием элементе i-й строки в порядке возрастания, где v — вектор; А — матрица; i — индекс строки или столбца.

Примеры работы рассмотренных выше операторов представлены на рис. 15.

Для задания логических функций в MathCAD имеется панель инструментов Логические (Boolean) рис. 6.13. На ней расположены кнопки, отражающие отношения (=, >, конъюнкция , дизъюнкция , отрицание и исключающее или (XOR) . Как известно, всœе логические функции можно выразить через три основные: конъюнкция, дизъюнкция и отрицание, что и отражено в листинге MathCAD-программы на рис. 16. Также в MathCAD можно производить интерпретацию и сложных логических функций (рис. 16).

Рис. 15. Работа с матрицами в MathCAD

Рис. 16. Логические функции в MathCAD

Читайте также

MathCAD интерпретирует все значения, начинающееся цифрой, как числа. В MathCAD можно работать со следующими классами чисел: · обычные вещественные (целые)числа; · комплексные числа, для ввода мнимого числа нужно за его модулем ввести символ мнимой единицы i или j;однако, нельзя. [читать подробенее]

Можливі використання умовного оператора IF Умовний оператор if може використовуватися для реалізації досить складних алгоритмів, що розгалужуються, у тілі операторів циклу. Тому розглянемо різне заповнення полю 1 і полю 3 цього оператора. Варіант 1. У полі 1. [читать подробенее]

Для решения дифференциального уравнения или системы дифференциальных уравнений n-го порядка в MathCad их необходимо привести к системе n дифференциальных уравнений первого порядка вида с начальными условиями Например, дифференциальное уравнение второго порядка . [читать подробенее]

Сравнение методов решения нелинейных уравнений Метод половинного деления очень прост и имеет одно явное преимущество по сравнению со всеми рассмотренными выше методами – он всегда сходится. Однако, скорость сходимости очень мала, поэтому его часто используют для. [читать подробенее]

Mathcad 2000 предлагает новый способ для решения обыкновенных дифференциальных уравнений, разрешенных относительно старшей производной. Для этих целей служит уже известный нам блок given совместно с функцией odesolve. Дифференциальное уравнение совместно с начальными или. [читать подробенее]

Пример 6.1.2-3. Определить значащие цифры числа. Значащими цифрами числа называют все цифры в его записи, начиная с первой ненулевой слева. Значащую цифру числа называют верной, если абсолютная погрешность числа не превосходит единицы разряда, соответствующего этой. [читать подробенее]

Mathcad 2000 представляет ряд дополнительных возможностей для поиска корней уравнений. Функция root(f(var1, var2, . ),var1, [a, b]) имеет теперь два необязательных аргумента a и b, которые определяют границы интервала, на котором следует искать корень. На концах интервала [a,b] функция f должна. [читать подробенее]

Краткий обзор универсального математического процессора Mathсad Для решения задач моделирования процессов и объектов ОМД Стандартные пакеты прикладных программ Загрузка программы производится через основное меню Windows.Отличительной особенностью программы. [читать подробенее]

Программные системы в научных исследованиях, использование пакетов математических и инженерных расчетов Система MathCAD (Mathematical Computer Aided Design) Система MathCAD (Mathematical Computer Aided Design — Математическое проектирование с помощью ЭВМ) является уникальным программным средством ак с. [читать подробенее]

Сучасні версії MathCad являються типовими Windows-програмами, тому організація роботи з ними не викликає труднощів у користувача, який знайомий з будь-якою іншою Windows-програмою, наприклад, з текстовим редактором Word. Для запуска MathCad 14 досить подвійного клацання мишки на ярличку. [читать подробенее]

Матричные операции в MathCAD

Задачи линейной алгебры, решаемые в MathCAD, можно условно разделить на два класса.

Первый — это простейшие матричные операции, которые сводятся к определенным арифметическим действиям над элементами матрицы. Они реализованы в виде операторов и нескольких специфических функций, предназначенных для создания, объединения, сортировки, получения основных свойств матриц и т. д.

Второй класс — это более сложные действия, которые реализуют алгоритмы вычислительной линейной алгебры, такие как вычисление определителей и обращение матриц, вычисление собственных векторов и собственных значений, решение систем линейных алгебраических уравнений и различные матричные разложения.

Простейшие операции матричной алгебры реализованы в MathCAD в виде операторов, причем их запись максимально приближена к математическому значению. Каждый оператор выражается соответствующим символом. Некоторые операции применимы только к квадратным матрицам N × N, некоторые допускаются только для векторов (например, скалярное произведение), а другие, несмотря на одинаковое написание, по-разному действуют на векторы и матрицы.

Создание матриц

Имеется два способа создать матрицу.

1-й способ. Использование команды создания массивов:

• Воспользоваться командой Вставка → Матрица;

• нажатие клавиш Ctrl+M;

• выбор пиктограммы с изображением шаблона матрицы на панели инструментов Матрицы.

В диалоговом окне указать размерность матрицы, т. е. количество ее строк m (Rows) и столбцов n (Columns). Для векторов один из этих параметров должен быть равен 1. При m = 1 получим вектор-столбец, а при n = 1- вектор-строку. Далее на экране появится шаблон , в который нужно ввести значения элементов массива.

Обращаться к отдельным элементам вектора или матрицы можно используя нижний индекс. Для элемента матрицы указываются два индекса, один – для номера строки, другой — для номера столбца. Чтобы ввести нижний индекс, нужно нажать клавишу [ после имени вектора или матрицы или выбрать команду на панели Матрицы.

2-й способ. Использование ранжированной переменной.

Ранжированная переменная используется для определения индекса (номера) элемента массива.

Операторы для работы с массивами

Обозначения: для векторов — V, для матриц — М и для скалярных величин — z.

Задания

1. Ввести в документ название лабораторной работы, вариант задания и фамилию студента

2. Создать квадратные матрицы А, В, D, размером (5,5,4 соответственно) первым способом

3. Исследовать следующие свойства матриц на примере преобразования заданных массивов:

• транспонированная матрица суммы двух матриц равна сумме транспонированных матриц (A+B) T =A T +B T ;

• транспонированная матрица произведения двух матриц равна произведению транспонированных матриц, взятых в обратном порядке: (A*B) T =B T *A T ;

• при транспонировании квадратной матрицы определитель не меняется : |D|=|D T |;

• произведение квадратной матрицы на соответствующую ей квадратную дает единичную матрицу (элементы главной диагонали единичной матрицы равны 1, а все остальные – 0) D*D -1 =E.

4. Для матриц A,B найти обратные матрицы.

5. Найти определители матриц A,B.

6. Для матрицы А увеличить значения элементов в № раз, где № — номер варианта.

7. Для матрицы В увеличить значения элементов на №.

8. Создать вектор C вторы м способом, количество элементов которого равно 6.

9. Применить к матрицам А, В, D две-три встроенные матричные функции из диалога

10. Применить к вектору С две-три встроенные векторные функции инструмента «Вставить функцию».

11. Сохранить документ.

Контрольные вопросы

1. Как создать матрицу, вектор — строку, вектор — столбец?

2. Какие операторы есть для работы с матрицами?

3. Перечислите команды панели инструментов Матрицы.

4. Как вставить матричные функции?

5. Как выполнять вычисления, если матрица задана в символьном виде?

Блок №3

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Похожие публикации:

  1. Где windows movie maker в windows 10
  2. Где находится movie maker windows 7
  3. Где хранятся файлы icq
  4. Как бесплатно зарегистрироваться в wechat

Объединение нескольких матриц в одну

Здравствуйте. Имеется 4096 матриц порядка 8х8. Необходимо объединить их в одну квадратную матрицу так, чтобы в получилась матрица размерности 512×512.

Я думаю, что нужно действовать следующим образом: сначала берутся первые 64 матрицы 8х8 и объединяются в одну матрицу 8х512 (т.е. они записываются слева направо). Потом берутся следующие 64 матрицы 8х8, опять же объединяются по аналогичному принципу.

Эти действия проводятся до тех пор, пока все матрицы 8х8 не будут использованы. В итоге будет получено 64 матрицы 8х512. Их нужно объединить друг под другом последовательно исходя из того, в каком порядке мы их находили. Тогда и должна получиться искомая матрица 512х512.

Но есть вопрос — как это реализовать? Пытался использовать augment и stack, но почему-то не получается (файл с примером того, как я пытался это сделать, прикреплен к сообщению — мои попытки находятся в самом конце файла, при этом полученная матрица должна приблизительно совпадать с матрицей Y — это проверка проведенных преобразований).

Буду признателен за любую помощь)

Вложения

ЦОИ2.zip (916.4 Кб, 16 просмотров)

94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
Ответы с готовыми решениями:

Объединение нескольких задач в одну
Можно ли в маткаде объединить маленькие задачи в одну, чтобы под одной чертой было все? Как это.

Объединение вложенных матриц
Здравствуйте) не могу объединить вложенные матрицы дело в том что количество их неизвестно .

Объединение матриц в MathCad
Добрый день или вечер, у меня возник такой вопрос имеется вектор размерности 3 каждый элемент.

Соединение матриц-столбцов в одну матрицу
Доброго времени суток! подскажите каким способом можно объединить матрицы столбцы в одну матрицу.

Эксперт по математике/физике

10029 / 6628 / 3592
Регистрация: 14.01.2014
Сообщений: 15,297

Переделал Ваш «код» в конце (похоже, что до него код программы делали без Вашего участия). Действительно совпадает с матрицей Y (с точностью до округления)

То же самое, но с конца, чтобы убедиться в объединении в одну матрицу. Совпадение с Y остается с точностью до округления

Глава7операции с векторами и матрицами, матричные функции в математическом пакете mathcad

Матричное исчисление играет важную роль в компьютерной математике. Практически все численные методы на том или ином этапе работы своего алгоритма сводятся к решению систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), которое часто производится матричными методами. Вообще говоря, нельзя назвать ни одной области использования компьютера, в алгоритмах которой (в большей или меньшей степени) не использовались бы матрицы. Понятие «вектор» обычно не отделяют от понятия «матриц». Векторы могут рассматриваться как матрицы, состоящие из одного столбца (или строки). Матричные вычисления в MathCAD можно условно разделить на три основных типа. К первому относятся такие элементарные действия над матрицами, как создание, извлечение из них данных, их умножение, сложение или скалярное произведение (в случае векторов). Для их реализации служат специальные операторы трех панелей семейства Math (Математические): Calculator (Калькулятор), Matrix (Матричные) и Symbolics (Символьные). Ко второму типу можно отнести те матричные преобразования, которые требуют использования специальных функций и встроенных алгоритмов матричной алгебры, таких как, например, функции вычисления определителя, матричных норм или сортировки элементов векторов по возрастанию. Функции этой группы можно найти в категории Vector and Matrix (Векторные и матричные) у мастера функций. И, наконец, к третьему типу матричных вычислений следует отнести те задачи, решить которые можно только используя возможности системы программирования MathCAD. В языках программирования начальные индексы массивов обычно равняются 0. По умолчанию в MathCAD индексы строк и столбцов также отсчитываются с 0. В том случае, если такая система вам неудобна или непривычна, можно изменить точку отсчета индексов на 1, задав системную переменную ORIGIN: ORIGIN:= 1. Доступ к элементам вектора или матрицы осуществляется с помощью индексированных переменных. Например, чтобы использовать пятый элемент вектора с именем А, нужно записать этот элемент в виде: . А для того, чтобы взять элемент матрицы В, расположенный на пересечении 3-ей строчки и 4-го столбца нужно записать: . Для задания индексов на панели Matrix предусмотрена специальная кнопка Subscript (Индекс). Перейти к записи индекса можно также с помощью клавиши «[» ( левая квадратная скобка). Нажав ее, вы увидите, что на месте будущего индекса, чуть ниже текста имени матрицы, появится черный маркер. В него через запятую следует ввести значения индексов. На первом месте при этом должен стоять номер строки, а на втором – столбца.

7.1. Создание векторов и матриц

В системе предусмотрены различные возможности задания векторов и матриц:

  1. Определение матрицы последовательным заданием каждого элемента.
  2. С помощью индексированных переменных.
  3. С помощью использования команды Insert→Matrix, либо с помощью соответствующей кнопки панели Matrix.
  4. Задание с помощью элементов программирования.
  5. Применение встроенных функций.
  6. Через связь с другим приложением, например Excel.
  7. Создание таблицы данных.
  8. Чтение из внешнего файла.

Рассмотрим некоторые из них. Определение матрицы последовательным заданием каждого элемента очевидно и не требует пояснений. При создании матрицы или вектора с помощью индексированной переменной следует исходить из того, что любая индексированная переменная, индексами которой являются переменные, принимающие целочисленные значения из некоторого промежутка, уже представляют собой вектор или матрицу. Пример 1. Требуется сформировать вектор x, состоящий из 6 элементов. Элементам этого вектора присвоить значения индексов. Решение. Предоставим два варианта решения этой задачи:

  1. с помощью индексированной переменной;
  2. с помощью команды Insert→Matrix.

Вариант а Для того, чтобы сформировать вектор, воспользуемся вспомогательной переменной, которая будет играть роль индекса (например, i), а затем будем использовать эту переменную для здания элементных значений вектора x. Формирование вектора представлено на рис. 7.1. Рис. 7.1. Формирование вектора с использованием индексированной переменной Вариант b Формирование вектора х будем производить с помощью команды Matrix. Для этого сначала напишем оператор присваивания: «х:=» , а затем выполним команду Matrix. Эта команда открывает диалоговое окно«Insert Matrix», которое представлено на рис. 7.2, в котором необходимо указать число строк и число столбцов. В нашем примере число строк равно 6, а число столбцов равно 1. После нажатия кнопки «Ok» команда предоставит шаблон с шестью ячейками, в которые следует вписать значения элементов вектора.

Рис. 7.2. Вызов диалогового окна «InsertMatrix» для создания матрицы с помощью команды «Matrix» Пример 2. В файле с именем «int(4_4).txt» записаны числа в виде матрицы четыре строчки по четыре элемента, разделенными пробелами. В файле с именем «int(4_1).txt» записаны числа в столбик. Требуется прочитать эти данные в матрицу Q и вектор P. Решение. Для чтения данных из файла в матрицу/вектор можно воспользоваться функцией READPRN, которая имеет один параметр — имя файла. Фрагмент с решением представлен на рис. 7.3. Рис. 7.3. Чтение данных из файлов С матрицами могут производиться как численные, так и символьные вычисления. Операции с матрицами в системе MathCAD обозначаются так, как это принято в математике: , +, *, … . На рис. 7.4 показано назначение некоторых специализированных команд, расположенных на панели инструментов Matrix. Помимо этого, система MathCAD представляет большое количество функций для работы с векторами и матрицами. Воспользоваться этими функциями можно с помощью мастера функций f(x).

Х -1 – получить обратную матрицу |X| – вычислить детерминант М Т – транспонировать М < >– из матрицы взять вектор-столбец v – получить сумму элементов –скалярное произведение векторов –векторное произведение векторов

Рис. 7.4. Назначение некоторых команд, расположенных на панели инструментов «Matrix» На рис. 7.5 представлены вычисления с использованием операций над матрицами. Рис. 7.5. Примеры матричных вычислений в MathCAD Пример 3. Требуется сформировать диагональную квадратную матрицу с(6×6). Значения элементов главной диагонали должны совпадать с номером строки/столбца. Решение. Для получения диагональной матрицы в системе предусмотрена функция diag, которая имеет один параметр – вектор диагональных элементов. Поэтому формирование матрицы начнем с создания вспомогательного вектора, в который занесем элементы для диагонали. Для формирования этого вспомогательного вектора (например, с именем s), воспользуемся вспомогательной переменной, которая будет играть роль индекса (например, i). Тогда формирование диагональной матрицы может быть получено в результате операций, как это показано на рис. 7.6. Рис. 7.6. Формирование диагональной матрицы Пример 4. Даны две матрицы: А(4×3) и В(4×2). Требуется объединить эти матрицы в одну матрицу С(4×5), причем, первыми столбцами новой матрицы должны быть столбцы матрицы А, а справа от этих элементов следовать столбцы матрицы В (методом «дописывания справа»). Решение. Для соединения двух матриц в одну матрицу можно использовать функцию augment, параметрами которой будут являться имена соединяемых матриц, как это показано на рис. 7.7. Рис. 7.7. Объединения двух матриц по правилу «дописывания справа» Пример 5. Даны две матрицы: А(2×3) и В(3×3). Требуется объединить эти матрицы в одну матрицу С(5×3), причем, в новой матрицы в качестве первых строк должны быть строки матрицы А, а за ними должны следовать строки матрицы В. Решение. Для соединения двух матриц в одну матрицу по правилу «друг под другом» можно использовать функцию stack, параметрами которой будут являться имена соединяемых матриц, как это показано на рис. 7.8. Рис. 7.8. Объединения двух матриц по правилу «друг под другом» Пример 6. Дана матрица А(6×6). Требуется получить из этой матрицу подматрицу, в которую включить элементы, расположенные в строках, начиная с номера 2-го по номер 4-ый, и столбцах, начиная с номера 0-го по номер 5-ый. Решение. Для выделения подматрицы с номерами столбцов и строк представленными граничными значениями предусмотрена функция submatrix. Эта функция имеет 5 параметров: имя матрицы, из которой производится выбор; начальный номер строки выбора; конечный номер строки выбора; начальный номер столбца выбора; конечный номер столбца выбора. Возможное решение представлено на рис. 7.9. Рис. 7.9. Выделение подматрицы из заданной матрицы Пример 7. Дана матрица А(6×6). Требуется получить из этой матрицу два вектора. Первый вектор должен совпадать с 4–ым столбцом матрицы А, а второй – с 3-ей строкой матрицы А. Решение. Для получения векторных значений можно воспользоваться командой М(из матрицы взять вектор-столбец), которая расположена на панели «Мatrix». Для получения первого вектора эту команду нужно применить непосредственно к матрице А, а для получения второго вектора нужно сначала получить из матрицы А транспонированную матрицу, а только потом воспользоваться командой «взять столбец». Возможное решение представлено на рис. 7.10. Рис. 7.10. Выделение векторных значений из заданной матрицы Пример 8. Из матрицы А(6×6) выделить минор, который образуется в результате вычеркивания из этой матрицы нулевой строчки и третьего столбца. Решение. Решение задачи можно свести к соединению двух подматриц, выделенных из матрицы А, как это показано на рис. 7.11. Рис. 7.11. Выделение минора из заданной матрицы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *