数学实验1new

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1、数学实验(一)实验内容：数学软件Mathematica入门实验目的：了解和熟悉数学软件Mathematica的基本用法实验重点：数学软件Mathematica的运行环境及基本知识实验难点：数学软件Mathematica的命令格式实验关键：数学软件Mathematica的基本功能实验过程：一、Mathematica介绍Mathematica系统是美国Wolfram公司的产品，1986年由StephenWolfram研制。Mathematica系统是符号计算系统，它使用方便、功能强大、用户友好、扩展便利。Mathematica是最大的单应用程序之一，它内容丰富、功能强大的函

2、数覆盖了初等数学、微积分和线性代数等众多的数学领域。它包含了数学多方向的新方法和新技术；它包含的近百个作图函数，是数据可视化的最好工具；它的编辑功能完备的工作平台Notebooks已成为许多报告和论文的通用标准；在给用户最大自由限度的集成环境和优良的系统开放性前提下，吸引了各领域和各行各业的用户。它也是“数学模型”和“数学实验”课程最好的工具之一，世界各地的大学和高等教育工作者已开发基于Mathematica的多门课程。6Mathematica是用C语言编写的，具有BASIC语言的简单易学的交互式操作方式；具有MathCAD、Matlab那样强的数值计算功能；具有Mac

3、syma、Maple、Reduce和SMP那样的符号计算功能；具有APL和LISP那样的人工智能列表处理功能；象C与PASCAL那样的结构化程序设计语言。那么，Mathematica到底能做什么呢？1、能完成计算器上能做到的任何工作；能做中小学数学中的计算题目；能做高等数学中的许多题目；只给出数据或函数，用一条命令就能绘出函数图形。2、用Mathematica检查作业将会成为一件轻松愉快的事情。3、对于科研人员，Mathematica给你提供各种数学工具，用它来验证论文中的计算，通过图形绘出等手段会给你带来创作灵感。4、即使你对Mathematica还一无所知，看完后面

4、的例子，你会发现Mathematica是位博学多才而又友好的伴侣。二、简单操作与帮助进入Mathematica的方法是：在Window98/XP等环境下，打开“开始”菜单的“程序”栏，单击Mathematica的工作环境-Notebook图：6输入表达式后，（1）、使用菜单；（2）、Shift+Enter;系统完成计算，同时显示输入行“In[1]:=”，并在输出行标记“Out[1]”给出结果。输入时要遵守的规则：（1）、大、小写英文字母要严格区分开；（2）、严格区分{,[,(3个括号的区别；（3）、In[1]:=表示输入的内容，Out[1]=表示输出的结果都是系统自动给

5、出的。In[1]:=,比如其中的“F”要大写；Out=（4）、在输入语句后加;表示不输出结果在屏幕上。（5）、调用方式%，代表上一个输出结果；%%,代表上面倒数第二个输出结果；%n,代表上面第n个语句的输出结果；要推出系统则在“File”菜单中选择“Exit”命令或ALT+F4。保存的内容以“.nb”为后缀的文件。在行文中输入“?函数名”可以得到相关函数调用形式和相关说明，也可在主菜单中用“HelpBrower”查询有关使用指南。三、Mathematica的基本量1、常量在Mathematica中定义了一些常数和常量，现将它们列如下表：常量名数学含义解释6Piπ圆周率E

6、e自然对数的底数Ii虚数单位Infinity∞无穷大Degreeπ/180度数GoldRatio黄金分割率In[1]:=N[Pi,50]Out[1]=2、变量变量的定义方法如下表所示：函数说明X=value把值value赋给xX=y=value把值value赋给x和y{x，y}={value1,value2}把值value1和value2分别赋给x和yIn[2]:=x=5Out[2]=5In[3]:=x^2Out[3]=25In[4]:={x,y,z}={11,22,33}Out[4]={11,22,33}6In[5]:=3x+2yOut[5]=77In[6]:={x,

7、y}={y,x}Out[6]={22,11}In[7]:=3x+2yOut[7]=883、函数名函数名都是由字符串表示的，字符之间不能有空格；函数名字的第一个字母总是大写的，后面的字母是小写的，但如果名字是由几个段构成的（如ArcSin），则每段的第一个字母都必须大写，这些是Mathematica内部函数取名的规则。再一点应当特别注意的是：函数的参数表是用方括号括起来的，不象我们在数学中那样用圆括号。这样做是为了避免产生歧义（主要是为了区分f(x)是函数f(x)还是变量之积f*x）。In[1]:=f[x_]:=x^2In[2]:=f[2]