Кваліфікаційна робота на тему: ”Використання математичних пакетів при вивченні математики у вищій школі ” (стр. 3 )

●  Calculator - служить для вставки основних математичних операцій;

●  Graph (Графік) - для вставки графіків;

●  Matrix (Матриця) - для вставки матриць і матричних операторів;

●  Evaluation (Вирази) - для вставки операторів управління обчисленнями;

●  Calculus (Обчислення) - для вставки операторів інтеграції, диференціювання, підсумовування;

●  Boolean (Булеві оператори) - для вставки логічних (булевих) операторів;

●  Programming (Програмування) - для програмування засобами MathCAD;

●  Greek (Грецькі символи) - для вставки грецьких символів; Панель Symbolic - для вставки символьних операторів.

Мал. 4 Математичні панелі інструментів

При наведенні покажчика миші на багато з кнопок математичних панелей з'являється спливаюча підказка, що містить ще і поєднання «гарячих клавіш», натиснення яких приведе до еквівалентної дії.

Робоча область

Велику частину вікна MathCAD займає робоча область, в яку користувач вводить математичні вирази, текстові поля і елементи програмування. Важливо уміти набудувати робочу область для роботи, щоб добре орієнтуватися в документі. Курсор MathCAD представляє собою невеликий червоний хрестик, за допомогою якого відмічається місце, в яке в даний момент можна вводити формули чи текст. Якщо почати введення в поточному місці, замість курсора з’явиться рамка, що обмежує область введення.

Прийоми переміщення по документу, редагування тексту та зміна масштабу відбувається аналогічно до програм на зразок MS Word.

Також можливе багатовіконне розміщення документів (див. мал. 5)

Мал. 5 Можливості розміщення вікон

Основні можливості математичних пакетів, вказаних вище, представлені в табл. 1.

Аналізуючи дані (табл. 1) теоретично, можна зробити висновок про те, що можливості даних пакетів приблизно однакові.

Всі математичні пакети засновані на різних підходах і базових алгоритмах, хоча вирішують однакові або схожі задачі. Наприклад, середовище Derive побудовано на основі мінімізації вирішення систем нелінійних рівнянь і орієнтовано на символьні операції, середовище MathCAD націлено на використовування вхідної мови, близької до природної мови математичних обчислень, середовище MatLAB орієнтовано на матричні і векторні обчислення і т. д. Але одночасно з цими відмінностями в застосуванні у кожного з пакетів є і свої додаткові можливості. Обчислення в цих пакетах реалізуються за допомогою закладених в них алгоритмів, тому немає необхідності звертатися до машинних мов програмування. Крім того, математичні пакети мають свій багатовіконний інтерфейс і багаті засоби графічної візуалізації, а також докладну допомогу по вбудованих функціях.

Таблиця 1. Обчислювальні можливості математичних пакетів, що використовуються в навчанні.

№ п/п	Функції	Пакет
		ФОРМУЛА	MathLAB	Maple	Mathematica	MathCAD
1.	Мова реалізації		Си	Си	Си	Си
2.	Введення і редагування тексту	+	+	+	+	+
3.	Введення і редагування математичних формул	+	+	+	+	+
4.	Обчислення елементарних функцій	+	+	+	+	+
5.	Приведення подібних доданків	-	+	+	+	+
6.	Впорядковування виразів по ступенях змінних	-	+	+	+	+
7.	Різні форми представлення поліномів	-	+	+	+	+
8.	Розкладання на множники	-	+	+	+	+
9.	Робота з комплексними змінними	-	+	+	+	+
10.	Обчислення меж	-	+	+	+	+
11.	Підсумовування ряду	+	+	+	+	+
12.	Добуток рядів	-	+	+	+	+
13.	Табуляція функцій	+	+	+	-	+
14.	Обчислення визначених інтегралів	+	+	+	+	+
15.	Обчислення невизначених інтегралів	-	+	+	+	+
16.	Диференціювання функцій	+	+	+	+	+
17.	Статистичні функції	-	+	+	+	+
18.	Операції з векторами і матрицями	-	+	+	+	+
19.	Розв’язок рівнянь	+	+	+	+	+
20.	Розв’язок систем лінійних рівнянь	+	+	+	+	+
21.	Розв’язок систем нелінійних рівнянь	+	+	+	+	+
22.	Розв’язок диференціальних рівнянь першого порядку	-	+	+	+	+
23.	Розв’язок диференціальних рівнянь в часткових похідних	-	+	+	-	+
24.	Частково-лінійна апроксимація	-	+	+	-	+
25.	Побудова графіків функцій в декартовій системі координат	+	+	+	+	+
26.	Побудова графіків функцій в полярній системі координат	+	+	+	+	+
27.	Побудова графіків, заданих параметрично	+	+	+	+	+
28.	Редагування графіків функцій	+	+	+	+	+
29.	Тривимірна графіка	-	+	+	+	+
30.	Робота з логічними операторами	+	+	+	+	+
31.	Елементи програмування	-	+	+	+	+
32.	Робота із зовнішніми пристроями	+	+	+	+	+

Для практичного аналізу вибору програмного засобу, який найбільш зручно використовувати у викладанні математики розглянемо розв’язок деяких задач з використанням пакетів, вказаних вище і мов програмування.