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1、Mathematica数学实验北京交通大学第一章Mathematica基础知识1.1Mathematica概述1.1.1Mathematica简介Mathematica作为一个功能强大的常用数学软件,不但可以解决数学中的数值计算问题,还可以解决符号演算问题,并且能够方便地绘出各种函数图形。Mathematica自1988年由美国的WolframResearch公司首次推出Mathematica1.0版本以来,随着WolframResearch公司对它的不断改进,先后推出了Mathematica1.2、Mathematica2.0、Mathematica2.2、Mathematica3.0、Ma
2、thematica4.0等版本。下面看一些用mathematica做的一些例子:见图1.1.2Mathematica的安装和进入/退出(1)Windows版本的Mathematica安装步骤为:启动Windows操作系统,打开Windows资源管理器;在Windows资源管理器中选择Mathematica系统安装盘,察看磁盘中的安装文件Setup;用鼠标双击安装文件Setup,屏幕上出现一些选择对话框;用鼠标点击所有选择对话框的OK按钮或键入字母y,则系统就在你的计算机上安装了Mathematica数学软件。Mathematica的安装成功后,系统会在Windows【开始】菜单的【程序】子菜单
3、中加入启动Mathematica命令的图标,用鼠标单击它就可以启动Mathematica系统,见下图：启动Mathematica后,屏幕上出现称为Notebook的Mathematica系统集成界面:Mathematica在用户区输入的内容被Mathematica用一个具有扩展名为“.ma”的文件名来纪录，该文件名是退出Mathematica时保存在用户区输入内容的默认文件名，一般是文件名：“Newnb-1.ma”。退出Mathematica系统像关闭一个Word文件一样,只要用鼠标点击Mathematica系统集成界面右上角的关闭按钮即可。关闭前,屏幕会出现一个对话框,询问是否保存用户区的内
4、容,如果单击对话框的“否(N)”按钮,则关闭Notebook窗口,退出Mathematica系统;如果单击对话框的“是(Y)”按钮,则先提示你用一个具有扩展名为.ma的文件名来保存用户区内的内容,再退出Mathematica系统。1.1.3Mathematica中的Cell在Notebook用户区,从开始输入到按下Shift+Enter组合键称为Mathematica一个输入。Mathematica中的每个输出或图形的右边也都有一个方括号,这些方括号括起的内容称为Cell,而方括号是这个Cell的手柄。Cell是Notebook的基本单元,Notebook中的所有内容都被组成有序的Cell。由
5、若干个Cell可以组成按组分级排列的复合Cell(见后面的图)。复合Cell的手柄是最外层的大方括号。用鼠标单击某个Cell的手柄，对应的方括号变黑表示已经选定这个Cell了,此时,你可以使用复制、删除及粘贴等功能处理所选定的Cell中的内容。1.1.4Mathematica操作的注意事项(1)在Notebook用户区用户输入完Mathematica命令后,还要按下Shift+Enter组合键,Mathematica才能执行你输入的Mathematica命令。(2)在Notebook用户区如果某个命令一行输入不下，可以用按下Enter键的方法来达到换行的目的。(3)在Notebook用户区除了
6、可以用直接键盘输入的方法进行输入外,还可以用打开的方式从磁盘中调入一个已经存在的具有扩展名为.ma的文件来进行操作。(4)每次输入完Mathematica命令并按下Shift+Enter组合键,通常系统会在输入内容的前一行自动加入符号In[n]=:以表出此次输入是第n次输入。如果用户不想计算机显示此次输入的结果，只要在所输入命令的后面再加上一个分号“；”即可以达到目的。如：In[1]:=x=2+3Out[1]=5In[2]:=x=2+3;不显示结果51.2Mathematica中的数据1.2.1Mathematica中的数据类型和数学常数Mathematica提供的简单数据类型有整数、有理数、
7、实数和复数4种类型，这些数据在Mathematica中有如下的要求：(1)整数描述为Integer，是可以具有任意长度的精确数。书写方法同于我们通常的表示，输入时，构成整数的各数字之间不能有空格、逗号和其它符号，整数的正负号写在该数的首位，正号可以不输入。如：2367189、-932是正确的整数。(2)有理数描述为Rational，用化简过的分数表示，但其中分子和分母都应该是整数，有理数是精确数，
