mathematica簡(jiǎn)易教程

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1、Mathematica簡(jiǎn)易教程周六1-4節(jié)8:00-11:10第1章MATHEMATICA概述31.1Mathematica的啟動(dòng)與運(yùn)行31.2表達(dá)式的輸入41.3Mathematica的聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)6第2章MATHEMATICA的基本量82.1數(shù)據(jù)類(lèi)型和常數(shù)82.2變量102.3函數(shù)112.4表142.5表達(dá)式172.6常用的符號(hào)192.7練習(xí)題19周六5-8節(jié)14:00-17:10第3章微積分的基本操作203.1極限203.2微分203.3計(jì)算積分223.4無(wú)窮級(jí)數(shù)243.5練習(xí)題24周六9-10節(jié)19:00-20:30第4章微分方程的求解264.1微分方

2、程解264.2微分方程的數(shù)值解264.3練習(xí)題27周日1-4節(jié)8:00-11:10第5章MATHEMATICA的基本運(yùn)算285.1多項(xiàng)式的表示形式285.2方程及其根的表示295.3求和與求積325.4練習(xí)題34第6章函數(shù)作圖356.1基本的二維圖形356.2二維圖形元素40656.3基本三維圖形426.4練習(xí)題46周日5-8節(jié)14:00-17:10第7章MATHEMATICA函數(shù)大全487.1運(yùn)算符和一些特殊符號(hào),系統(tǒng)常數(shù)487.2代數(shù)計(jì)算497.3解方程507.4微積分507.5多項(xiàng)式函數(shù)517.6隨機(jī)函數(shù)527.7數(shù)值函數(shù)527.8表相關(guān)函數(shù)537.9繪

3、圖函數(shù)547.10流程控制57第8章MATHEMATICA程序設(shè)計(jì)598.1模塊和塊中的變量598.2條件結(jié)構(gòu)618.3循環(huán)結(jié)構(gòu)638.4流程控制658.5練習(xí)題67周日9-10節(jié)19:00-20:30小測(cè)驗(yàn)65第1章Mathematica概述1.1Mathematica的啟動(dòng)與運(yùn)行Mathematica是美國(guó)Wolfram研究公司生產(chǎn)的一種數(shù)學(xué)分析型的軟件,以符號(hào)計(jì)算見(jiàn)長(zhǎng),也具有高精度的數(shù)值計(jì)算功能和強(qiáng)大的圖形功能。假設(shè)在Windows環(huán)境下已安裝好Mathematica7.0,啟動(dòng)Windows后,在“開(kāi)始”菜單的“程序”中單擊WolframMathema

4、tica,就啟動(dòng)了Mathematica7.0,在屏幕上顯示如圖的Notebook窗口,系統(tǒng)暫時(shí)取名“未命名-1”,直到用戶(hù)保存時(shí)重新命名為止。輸入1+1,然后按下Shif+Enter鍵,這時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)算并輸出計(jì)算結(jié)果,并給輸入和輸出附上次序標(biāo)識(shí)In[1]和Out[1],注意In[1]是計(jì)算后才出現(xiàn)的;再輸入第二個(gè)表達(dá)式,要求系統(tǒng)將一個(gè)二項(xiàng)式展開(kāi),按Shift+Enter輸出計(jì)算結(jié)果后,系統(tǒng)分別將其標(biāo)識(shí)為In[2]和Out[2].如圖在Mathematica的Notebook界面下,可以用這種交互方式完成各種運(yùn)算,如函數(shù)作圖,求極限、解方程等,也可以用它編寫(xiě)像

5、C那樣的結(jié)構(gòu)化程序。在Mathematica系統(tǒng)中定義了許多功能強(qiáng)大的函數(shù),我們稱(chēng)之為內(nèi)建函數(shù)(built-infunction),直接調(diào)用這些函數(shù)可以取到事半功倍的效果。這些函數(shù)分為兩類(lèi),一類(lèi)是數(shù)學(xué)意義上的函數(shù),如:絕對(duì)值函數(shù)Abs[x],正弦函數(shù)Sin[x],余弦函數(shù)Cos[x],以e為底的對(duì)數(shù)函數(shù)Log[x],以a為底的對(duì)數(shù)函數(shù)Log[a,x]等;第二類(lèi)是命令意義上的函數(shù),如作函數(shù)圖形的函數(shù)Plot[f[x],{x,xmin,xmax}],解方程函數(shù)Solve[eqn,x],求導(dǎo)函數(shù)D[f[x],x]等。必須注意的是:Mathematica65嚴(yán)格區(qū)分大

6、小寫(xiě),一般地,內(nèi)建函數(shù)的首寫(xiě)字母必須大寫(xiě),有時(shí)一個(gè)函數(shù)名是由幾個(gè)單詞構(gòu)成,則每個(gè)單詞的首寫(xiě)字母也必須大寫(xiě),如:求局部極小值函數(shù)FindMinimum[f[x],{x,x0]等。第二點(diǎn)要注意的是,在Mathematica中,函數(shù)名和自變量之間的分隔符是用方括號(hào)“[]”,而不是一般數(shù)學(xué)書(shū)上用的圓括號(hào)“()”,初學(xué)者很容易犯這類(lèi)錯(cuò)誤。如果輸入了不合語(yǔ)法規(guī)則的表達(dá)式,系統(tǒng)會(huì)顯示出錯(cuò)信息,并且不給出計(jì)算結(jié)果,例如:要畫(huà)正弦函數(shù)在區(qū)間[-10,10]上的圖形,輸入plot[Sin[x],{x,-10,10}],則系統(tǒng)提示“可能有拼寫(xiě)錯(cuò)誤,新符號(hào)‘plot’很像已經(jīng)存在的符

7、號(hào)‘Plot’”,實(shí)際上,系統(tǒng)作圖命令“Plot”第一個(gè)字母必須大寫(xiě),一般地,系統(tǒng)內(nèi)建函數(shù)首寫(xiě)字母都要大寫(xiě)。再輸入Plot[Sin[x],{x,-10,10},系統(tǒng)又提示缺少右方括號(hào),并且將不配對(duì)的括號(hào)用藍(lán)色顯示,如圖一個(gè)表達(dá)式只有準(zhǔn)確無(wú)誤,方能得出正確結(jié)果。學(xué)會(huì)看系統(tǒng)出錯(cuò)信息能幫助我們較快找出錯(cuò)誤,提高工作效率。?完成各種計(jì)算后,點(diǎn)擊File->Exit退出,如果文件未存盤(pán),系統(tǒng)提示用戶(hù)存盤(pán),文件名以“.nb”作為后綴,稱(chēng)為Notebook文件。以后想使用本次保存的結(jié)果時(shí)可以通過(guò)File->Open菜單讀入,也可以直接雙擊它,系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用Mathematic

8、a將它打開(kāi)。1.2表達(dá)式的輸入Math

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