完美教程从入门到精通课件.ppt

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1、Mathematica教程第1章Mathematica概述第2章Mathematica的基本量第3章Mathematica的基本运算第4章Mathematica函数作图第5章Mathematica微积分的基本操作第6章Mathematica微分方程的求解第7章Mathematica程序设计第1章Mathematica概述1.1.1Mathematica的启动和运行Mathematica是美国Wolfram研究公司生产的一种数学分析型的软件，以符号计算见长，也具有高精度的数值计算功能和强大的图形功能。假设在Windows环境下已安装好Mathematica4.0，启动

2、Windows后，在“开始”菜单的“程序”中单击，就启动了Mathematica4.0，在屏幕上显示如图的Notebook窗口，系统暂时取名Untitled-1，直到用户保存时重新命名为止。输入1+1，然后按下Shift+Enter键，这时系统开始计算并输出计算结果，并给输入和输出附上次序标识In[1]和Out[1]，注意In[1]是计算后才出现的；再输入第二个表达式，要求系统将一个二项式展开，按Shift+Enter输出计算结果后，系统分别将其标识为In[2]和Out[2]。如图在Mathematica的Notebook界面下，可以用这种交互方式完成各种运算，如函

3、数作图，求极限、解方程等，也可以用它编写像C那样的结构化程序。在Mathematica系统中定义了许多功能强大的函数，我们称之为内建函数（built-infunction）,直接调用这些函数可以取到事半功倍的效果。这些函数分为两类：(1)一类是数学意义上的函数，如：绝对值函数Abs[x]，正弦函数Sin[x]，余弦函数Cos[x]，以e为底的对数函数Log[x]，以a为底的对数函数Log[a,x]等；(2)第二类是命令意义上的函数，如作函数图形的函数Plot[f[x],{x,xmin,xmax}]，解方程函数Solve[eqn,x]，求导函数D[f[x],x]等。M

4、athematica严格区分大小写。一般地，内建函数的首写字母必须大写，有时一个函数名是由几个单词构成，则每个单词的首写字母也必须大写，如：求局部极小值函数FindMinimum[f[x],{x,x0]等。第二点要注意的是，在Mathematica中，函数名和自变量之间的分隔符是用方括号“[]”，而不是一般数学书上用的圆括号“（）”，初学者很容易犯这类错误。必须注意的是如果输入了不合语法规则的表达式，系统会显示出错信息，并且不给出计算结果。例如：要画正弦函数在区间[-10，10]上的图形，输入plot[Sin[x],{x,-10,10}]，则系统提示“可能有拼写错误

5、，新符号‘plot’很像已经存在的符号‘Plot’”，实际上，系统作图命令“Plot”第一个字母必须大写，一般地，系统内建函数首写字母都要大写。再输入Plot[Sin[x],{x,-10,10}，系统又提示缺少右方括号，并且将不配对的括号用蓝色显示，如图一个表达式只有准确无误，方能得出正确结果。学会看系统出错信息能帮助我们较快找出错误，提高工作效率。1.1.2表达式的输入Mathematica提供了多种输入数学表达式的方法。除了用键盘输入外，还可以使用工具栏或者快捷方式健入运算符、矩阵或数学表达式。1．数学表达式二维格式的输入Mathematic担提供了两种格式的数

6、学表达式。形如x/(2+3x)+y*(x-w)的称为一维格式，形如的称为二维格式。你可以使用快捷方式输入二维格式，也可用基本输入工具栏 输入二维格式。可从FILE菜单中激活Palettes->BasicInput 工具栏，也可输入， 并且使用工具栏可输入更复杂的数学表达式。如图：2．特殊字符的输入MathemMatica还提供了用以输入各种特殊符号的工具样。基本输入工具样包含了常用的特殊字符（上图），只要单击这些字符按钮即可输入。若要输入其它的特殊字符或运算符号，必须使用从FILE菜单中选取CompleteCharacters工具栏,如图：1.2Mathematic

7、a的联机帮助系统用Mathematica的过程中，常常需要了解一个命令的详细用法，或者想知系统中是否有完成某一计算的命令，联机帮助系统永远是最详细、最方便的资料库1．获取函数和命令的帮助：在Notebook界面下,用？或??可向系统查询运算符、函数和命令的定义和用法,获取简单而直接的帮助信息。 例如,向系统查询作图函数Plot命令的用法？Plot系统将给出调用Plot的格式以及Plot命令的功能(如果用两个问号“??”，则信息会更详细一些)。?Plot*给出所有以Plot这四个字母开头的命令2．Help菜单：任何时候都可以通过按F1键或点击帮助菜单项HelpBr