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《東南大學(xué)《高等數(shù)學(xué)》mathematica軟件簡介》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、Mathematica軟件簡介Mathematica是美國WolframResearch公司開發(fā)的著名數(shù)學(xué)軟件,它給人們提供了一個方便的數(shù)學(xué)計算平臺,使復(fù)雜的數(shù)值計算和符號運算方便、快捷。Mathematica的主要功能1、符號運算功能:Mathematica最突出的特點就是具有強大的符號運算功能,能和人一樣進行帶字母的運算,得到精確的結(jié)果。符號運算功能可以分成4大類:(1)初等數(shù)學(xué):進行各種數(shù)和初等函數(shù)式的計算與化簡。(2)微積分:求極限、導(dǎo)數(shù)(包括高階導(dǎo)數(shù)和偏導(dǎo)數(shù)等)、不定積分和定積分(包括多重積分),將函數(shù)展成幕級數(shù),進行無窮級數(shù)求和及積分變換。
2、(3)線性代數(shù):進行行列式的計算、矩陣的各種運算(加法、乘法、求逆矩陣等)、解線性方程組、求特征值和特征向量、進行矩陣分解。(4)解方程組:解各類方程組(包括微分方程組)。2、數(shù)值計算功能:可以做任意位數(shù)的整數(shù)或分子分母為任意大整數(shù)的有理數(shù)的精確計算,做具有任意位精度的數(shù)值(實、復(fù)數(shù))計算。Mathematica具有眾多的數(shù)值計算函數(shù),能滿足線性代數(shù)、插值與擬合、數(shù)值積分、微分方程數(shù)值解、求極值、線性規(guī)劃及概率統(tǒng)計等方面的常用計算需求。3、繪圖功能:能繪制各種二維平面圖形與全方位的三維立體彩色圖形,自動化程度很高。4、編程功能:用戶可以自己編寫各種程序
3、(文本文件),開發(fā)新的功能。1、Mathematica的界面簡介1、啟動Mathematica作為標準的Windows程序,其啟動方式與Windows下其它程序的啟動方式一樣。啟動后出現(xiàn)的Mathematica界面如圖1所示。圖1Mathematica的界面由工作區(qū)窗口、基本輸入模板和主菜單組成。(1)工作區(qū)窗口左邊的大窗口為工作區(qū),是顯示一切輸入、輸出的窗口。無論直接輸入各種算式或命令,還是運行已經(jīng)編好的程序,所有操作都在這個窗口中進行。可以同時打開多個工作區(qū)窗口。在這樣的窗口中,不僅可以顯示文字與數(shù)學(xué)表達式,還可以顯示圖形、按鈕等對象,將這種類型的
4、窗口稱為Notebooko(1)基本輸入模板位于工作區(qū)窗口右邊的是基本輸入模板,由一系列按鈕組成。用鼠標左鍵單擊一個按鈕,就可以將它表示的符號輸入到當前的工作區(qū)窗口中。Mathematica提供多個這樣的模板,用于簡化數(shù)學(xué)表達式、特殊字符及Mathematica函數(shù)的輸入,還可以根據(jù)需要自制特殊的模板。模板的引入大大加快了輸入速度、減輕了記憶負擔。(2)主菜單位于圖上方所示的是主菜單。Mathematica的菜單項很多,以下介紹一些最常用的菜單項。?File菜單File中的New、Open>Close及Save命令用于新建、打開、關(guān)閉及保存用戶的文件。
5、另外有幾個選項是Mathematica特有的,其中最有用的是:Palettes用于打開各種模板。GeneratePalettefromSelection用于生成用戶自制的模板。Notebooks記錄最近使用過的文件。Palettes中最有用的是BasicCalculations(基本計算模板)選項,這個模板分類給出了各種基本計算的按鈕。例如Calculus子項中的CommonOperations,就包含各種微積分基本計算按鈕。模板是解決輸入困難的好辦法,無須死記大量的命令及相關(guān)參數(shù),便于查詢和輸入。?聯(lián)機幫助系統(tǒng)記不清或不了解某些操作時,可以打開Hel
6、p菜單,查詢有關(guān)幫助。其中的MasterIndex是字典式查詢,其它是分類的幫助內(nèi)容,可自行觀看。2、運行方法特別需要注意的是,當輸入完算式后按Shift+Enter鍵或Insert鍵來執(zhí)行計算,而回車符“Enter”鍵可以用來換行。如果執(zhí)行運行后長時間沒有完成計算,可以通過“Alt+空格鍵”或“Alt+?”來強制停止計算。當啟動Mathematica后,它的計算核心并不會馬上啟動,只有在給出了確實的計算指令后才開啟,因此Mathematica的第一條命令的執(zhí)行速度會比較慢一些。每次運行結(jié)束后,Mathematica會自動在輸入的式子前面加上“In[n
7、]:=”(n表示輸入命令的序列號),在輸出的答案前面加上“Out[n]=”(n表示輸出結(jié)果的序列號),以便分清輸入和輸出并自動加上編號。三、變量、數(shù)和數(shù)學(xué)函數(shù)1、變量(1)變量命名Mathematica中的變量名是以字母開頭并由字母或數(shù)字組成的字符串(長度不限),不能含有空格或標點符號,大寫與小寫字母用于表示不同的變量。(2)變量賦值一個變量可以表示各種類型的數(shù)或字符串,也可以表示一個算式。在Mathematica中,使用等號給變量賦值,具體格式如下:x=Value給兀賦值x=y=Value同時給兀,y賦相同的值{xry,?..}={ValueltVa
8、lue2八..}同時給兀…賦不同的值(3)清除變量為了避免隱蔽的錯誤,應(yīng)該及時清除不再使用的變