MathCad 经典入门教程（上篇）

本文是 21Dianyuan 社区 原创 技术文章，感谢作者的辛苦付出。

1. 单击。随即打开一个空白工作表，显示网格和蓝色十字线。此十字线表示下一个数学区域、文本区域、绘图、图像或求解命令块的插入点。单击网格或按箭头键可改变蓝色十字线的位置。

2. 键入19。

将创建一个数学区域，以数字19周围的边框表示。 

3. 在该数学区域外单击。边框将消失，而蓝色十字线重新出现。

4. 单击数字19，重新激活该数学区域。请注意蓝色光标。使用箭头键将光标移至数学区域最右侧的插入点，如步骤2所述。

5. 要插入加法运算符，请键入 + (加号)。 

键入5。

请勿插入空格。PTC Mathcad 可根据需要在每个运算符周围插入空格。

6. 要插入指数运算符，请在数学选项卡的运算符和符号组中单击运算符。运算符列表随即打开。单击 xn。会出现占位符。 

键入 2。

当光标指向运算符列表中的某个运算符时，将显示工具提示，会给出该运算符的简短说明及其键盘快捷方式。 

7. 要对项19和52进行分组，请按3次空格键。待全部所需项均突出显示后，即表示分组完成。

8. 要插入乘法运算符，请键入 * (星号)。 

PTC Mathcad 将插入圆括号，以指示乘以整个组。

9. 要插入余弦函数，请键入 cos。 

10. 要为该余弦函数添加自变量，请键入 ( 来获得左右圆括号。 

将显示中间具有一个空白占位符的圆括号对。请注意，在步骤5、6和8中输入运算符时也会显示空白占位符。多数情况下，当出现此类占位符时，必须先对其进行填充，方可计算表达式。

11. 要插入常数 π，请键入 p，然后按 Ctrl+G。要获得常数列表，请在数学选项卡的运算符和符号组中单击常数。 

12. 要计算表达式，请键入 = (等号)。 

将显示求值运算符及结果。要删除结果，必须首先选择等号，然后按 Delete 或 Backspace 键。

1. 要编辑您在前一任务中输入的方程，必须激活其数学区域。单击该区域。被激活区域的周围会显示浅灰色矩形：

注意：

要格式化某个区域，选择该区域即可。单击工作表并将指针拖过该区域。所选区域周围会显示深灰色矩形：

2. 单击加法运算符。运算符现在为蓝色，其操作数 (数学项19和52) 已被分组。 

3. 要将加法运算符替换为平方根或 n 次方根运算符，请键入 \ (反斜线)，然后按 Enter 键。结果会自动重新计算。

4. 若要删除或替换根表达式，请双击第 n 个根运算符，并按 Backspace 或 Delete。

5. 若要撤消删除操作，请按 Ctrl+Z。

6. 将不再需要第一项周围的圆括号。您可以选择其中一个圆括号，然后按 Delete 或 Backspace 键。两个圆括号即会同时被删除。 

7. 通过按箭头键、Ctrl+ 箭头键或 Home 和 End 键，练习在数学区域内外及其周围移动光标。最后将光标定位到指数运算符 ^ 处。 

8. 要删除指数运算符，请按 Backspace 或 Delete 键。5和2变为一个整体。 

当您删除某个运算符时，删除后的结果取决于该运算符及操作数。有关详细信息，请参阅“帮助”中的“运算符”部分。

9. 要分组余弦函数及其自变量，请将指针拖到 cos(π) 上。 

10. 要插入积分运算符，请按 Ctrl+Shift+I。这样便会显示该运算符，并会以蓝色突出显示其中的3个附加占位符。

11. 将光标移动到积分符号的下限和上限占位符，分别输入积分下限 (0) 和积分上限 (0.5π)。 

12. 删除余弦函数自变量 π，然后将其替换为另一个希腊字母，例如 α。输入罗马字母 a，然后按 Ctrl+G。要获得符号列表，请在数学选项卡的运算符和符号组中，单击符号。 

将光标置于余弦函数自变量 α 旁边，并确保在数学选项卡的样式组中，标签设为 (无)。 

注意：

任务·3–2 描述了如何使用标签。

13. 要定义积分变量，请在其余占位符中输入与步骤9中相同的希腊字母。

14. 要插入除法运算符，请将光标置于52的左侧，然后键入 / (斜线)。将显示一个分数线，其上方有一个占位符。

15. 在该占位符中键入1。

16. 要对方程的数学项分组，请从左至右拖动光标：

17. 键入 /。将显示一个分数线，其下方有一个占位符。

18. 在该占位符中键入2。 

注意光标的位置如何影响结果。在步骤11中，您将光标置于52的左侧。这样，当您插入除法运算符时，52将成为分母。在步骤13中，您将光标置于组的右侧。这样，当您插入除法运算符时，该组将成为分子。 

继续下一个练习之前，请输入并计算下面的方程：

注意：

您可以输入2和 π，而不插入乘法运算符。PTC Mathcad 可识别出隐式乘法，并在两项之间自动插入缩放运算符。但是，PTC Mathcad 将 πθ 标识为单个变量。您必须先插入 π，然后插入乘法运算符或缩放运算符，最后再插入 θ。 

1. 键入 v。

2. 若要插入文字下标，请在数学选项卡的样式组中，单击下标。光标将移至文本行的下方。键入 a。

3. 要使光标返回至其正常位置，请单击下标。键入变量名的其余部分，并在该变量名的末尾插入另一个文字下标。 

4. 要插入定义运算符，请键入 : (冒号)。 

此运算符看起来不同于求值运算符。可通过该运算符将数学表达式分配给名称。

5. 键入 40^3。要将光标移到指数外面，请按右箭头键。键入 s。 

6. 要突出显示名称，请单击变量名，然后按空格键。

7. 要**名称，请按 Ctrl+C。要在新的数学区域中粘贴名称，请在变量定义的下方单击，然后按 Ctrl+V。 

8. 要计算变量，请键入 = (等号)。

请注意，s 现在为蓝色。因为 PTC Mathcad 识别出 s 为单位 (秒)。

9. 键入包含变量的表达式，并对其进行计算。 

加法运算中所有项的单位必须兼容。将以秒为单位返回最终结果。要获得单位列表，请在数学选项卡的单位组中，单击单位。

10. 删除单位。结果会变暗。若在数学区域外进行单击，则 s 会再次显示以平衡方程。 

11. 要以分钟为单位计算该数学区域，请在空单位占位符中键入 min，然后按 Enter。会重新计算结果以与新单位匹配。

12. 要格式化结果，您必须首先选择或激活数学区域。要更改结果的显示方式，请在数学格式选项卡的结果组中，从结果格式列表中选择科学计数。 

13. 要减少结果中的小数位数，请从显示精度列表中选择1个小数位。 

注意：

要全局应用结果格式，请单击工作表中的空白点，然后设置首选的结果格式选项。

1. 在新工作表中输入下列表达式。在变量定义周围留出一些空间。

2. 选择结果 a = 2 的数学区域。

3. 要将该数学区域移至其他数学区域的上方、下方、左侧及右侧，请按对应的箭头键。请注意下列规则将如何影响数学区域的结果： 

• PTC Mathcad 只能识别位于变量计算上方或左侧的变量定义。否则将返回错误。唯一例外的是，内置常数不适用此规则。例如，键入 c =。返回的结果为光速。

• 当您重定义某个变量时，新定义将从该点开始生效，应用于其右侧和下方。

• 您可以根据变量本身对其进行重定义。

4. 要对若干个数学类型 (例如：变量、函数或单位) 加以区分，请对其名称应用标签。例如，将第一个 a 标记为单位。将光标置于每个名称的旁边，然后在数学选项卡的运算符和符号组中，从标签列表中选择新标签。字母 a 的格式会发生改变，以反映标签的变化。 

5. 重复步骤2和3，并注意标签将如何影响数学区域的结果。 

• 在某些情况下，PTC Mathcad 会自动为元素分配标签。例如，当您从功能区中插入函数、常数或单位时，就已经为其分配了标签。

• 特定数学类型的标签格式在整个工作表中是相同的。要定制标签格式，您可以使用数学格式选项卡的标签样式组中的选项。

• 有关标签的详细信息，请参阅“帮助”。

计算内置函数及禁用数学区域

1. 要命名变量 θ，请键入 q，然后按 Ctrl+G。要为 θ 赋值，请插入定义运算符，然后键入67。在数学选项卡的单位组中，单击单位。单位列表随即打开。单击 ° (度数符号)。 

注意：

插入度数的另一种方法是在67后键入 deg。当您计算度数时，将返回单位为弧度的结果： 

2. 针对此角度计算内置正弦函数。要获得内置函数列表，请在函数选项卡的函数组中单击所有函数。 

3. 选择数学区域。在计算选项卡的控件组中单击禁用区域。被禁用的数学区域会变暗。

4. 将角度定义更改为 π/6。被禁用的区域将不会因为角度变化而重新计算。 

5. 选择被禁用的区域，然后单击禁用区域以切换控制。此时将重新计算结果。

您可以禁用任何区域以将其结果冻结于某个时间点。当您禁用变量定义时，其他使用此变量的区域会返回错误，直到您重新激活该变量定义。

您可以通过将数学表达式分配给函数来将其广义化。首先定义函数及其自变量，然后在特定点对其进行计算。

1. 插入函数名及其自变量列表。

2. 插入定义运算符，然后键入下面的表达式： 

在此函数中，cm 表示厘米，而 x 和 y 为函数 f 的自变量。您可以用一个函数来定义另一个函数，只要它们的自变量匹配。这里，sin 的自变量为 x，而 x 还是函数 f 的自变量。

3. 计算 x = π/2、y = 2kg 时 f 的函数值。

将返回一个错误。PTC Mathcad 对函数执行了单位检查，发现 x 或 y 的单位与函数定义不兼容 (x 必须为角度，而 y 必须为长度)。

4. 计算 x = π/5、y = 3in 时 f 的函数值。

将返回以米为单位的结果，因为默认单位制为 SI 系统。要更改单位系统，请在数学选项卡的单位组中，从单位系统列表中选择一个新单位系统。 

继续下一个练习之前，计算三角形的面积：

• 三角形面积的通用公式为 1/2 ∙ a ∙ b ∙ sin(θ)，其中 a 和 b 为三角形其中两个边的长度，而 θ 为这两个边的夹角。定义一个具有3个自变量的函数，以计算三角形的面积。

• 三角形两条边的长度分别为 5mm 和 1.5cm，其夹角为 32°。定义这些变量。请确保键入所有的单位，包括角度的单位“度”。

• 针对此三角形计算该函数，并检查其面积是否为 0.199cm2。最初将以 m2 为单位返回结果，因此您必须将单位转换为 cm2。