mathematica基础知识.ppt

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1、天水师范学院高等数学实验(Mathematica篇)任课教师:高忠社序一、目前常见的数学软件分类⑴公共基础软件:Basic、Fortran、TurboC、Pascal等.⑵矩阵实验室系统:Matlab.⑶计算机代数系统:Mathematica、Maple等.⑷交互式数学软件:MatheCAD等.二、部分数学软件各自的特点描述Mathematica:数值运算和解析运算可以非常地精确.MathCAD:可视化数学运算工具.Matlab:数值计算十分快捷.MatematicaMaple:符号运算更为有力.第一章Mathematica用法简介Mathema

2、tica是美国Wolfram研究公司生产的一种数学分析型软件。主要包括:数值计算、符号计算、图形功能和程序设计4个方面的功能,含有功能强大、种类丰富的内部函数,用户也可以自由地定义自己的函数并扩充到系统函数中。Mathematica也是一个交互式的系统,其用户界面为图形形式,使用起来很方便,且可以很方便的与其它软件(如字处理软件等)交换信息,图形处理也更直观、方便,使用更广泛。下面主要以Mathematica5.0版本为基础来介绍其基本使用方法。1、Mathematica基本操作1.1启动与退出假设在Windows下已安装好Mathematica,

3、启动Windows后,在“开始”菜单的“程序”中单击,就启动了Mathematica,在屏幕上显示如下图的Notebook主窗口,系统暂时取名为Untitled-1,直到用户保存时重新命名为止。在主窗口中,可以开始输入命令进行计算工作。需要注意的是:Mathematica的计算核心一般不是进入系统后马上启动的,只有在给出了确实的计算指令后才开启,因此Mathematica的第一条命令的执行速度相对会慢一些。退出Mathematica与其它Windows程序一样,可以用Alt+F4、File->Exit或关闭按钮。1.2输入命令进入Mathemati

4、ca后,就可以输入命令。系统解释并执行命令后,将把输入命令编号,前面加上In[num]:=的信息(”num”代表输入命令的序号),输出结果前将加上提示符Out[num]=。注意:输入命令并不是以回车符(Enter)结束,可以一次输入多行命令。执行命令一般是Shift+Enter或数字键盘中的Enter键。1.3NoteBookMathematica中的输入输出都是在NoteBook中进行的。每一次输入和输出作为单元(cell)出现,所有的资料,包括文本和图形都被组成有序的单元,通过定制,可以改变单元的字体、大小、放大缩小图形,还可以利用鼠标单元右部

5、的标志线选择一个或一组单元,进行单元的操作。退出Mathematica时会询问是否保存本次工作。1.4复制和剪切尽管Mathematica可以保存自己的工作,但也可以将算出的结果保存到其它文件中,或者将在其它文本编辑器中编辑的命令调到Mathematica中执行。这些操作都可以通过Windows剪贴板来完成。1.5使用以前的结果任何时候都可以在输入表达式里写百分号”%”表示上一次计算的结果。这样就可以方便的使用前面的计算结果构造新的计算。例如:In[1]:=x^2+2x*y+5x*y^2In[2]:=%*(x^2+y)注:%%表示倒数第二个计算结果

6、;%n表示第n个计算结果。1.6使用联机求助系统在使用Mathematica的过程中,常常需要了解一个命令的详细用法,或者想知道是否有完成某一任务的函数。此时就需要借助帮助系统来实现。⑴运算区的查询在运算区内输入相应的命令,可以查询内部函数(操作)的有关信息。常见输入方式有:①?Name:给出有关Name的有关信息;②??Name:给出有关Name的消息信息;③?L*:给出以L开头的所有函数(操作)的全名。如:?Log语句将给出函数Log[x]的有关信息。⑵Windows格式的在线查询在Mathematica的工作窗口中,通过File->HelpB

7、rowser或Shift+F1可以激活HelpBrowser帮助系统。窗口如下图所示:HelpBrowser中主要帮助信息解析:Build-inFuntion:查询Mathematica的所有内部命令与函数的使用方法;Add-ons:查询Mathematica的函数库命令与函数的用法;TheMathematicaBook:Mathematica的完整手册;GettingStarted/Demos:初学者使用说明与范例;OtherInformation:其它信息,包括Mathematica集成环境介绍、数学表达式二维格式的输入方法等;MasterIn

8、dex:用索引的方法查询Mathematica关键词。帮助系统使用说明:选择搜索主题的类别之后,输入关键词,单击GOTO按

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