math自发布以来, 目前比较常见的有math 1.2 for DOS,
math 2.2 for Windows, math 3.0 for win95, math 3.0 for
UNIX.
DOS下的math的好处就是系统小, 对机器要求低, 在386机
器4M内存下就能运行得很好(机器再低点也是可以用的, 比如
说286/2M). 在DOS下直接键入math<回车>即可进入math系统,
出现的提示符In[1]:=, 这时就可以进行计算了, 键入math函
数, 回车即可进行运算. 如果输入的Quit, 则退出math. 这里
要注意的是, math区分大小写的, 一般math的函数均以大写字
母开始的.
windows下的math对机器要求就要高一些了, math3.0更是
庞大, 安装完毕有100M之多(2.2大约十多兆). 同windows下的
其他软件一样, math可以双击图标运行, 在File菜单下有退出
这一项. windows下的math有其优越性, 就是可以在windows下
随心所欲地拷贝粘贴图形. math3.0更是能输入和显示诸如希腊
字母, 积分符号, 指数等数学符号. DOS的math与windows下的
一个区别是DOS的以回车结束一句输入, 而windows的以
+<回车>结束一句输入. DOS下的提示符显示为In[数字]:=, 而
windows下在结束输入后才显示出In[数字]:=及Out[数字]:=字
样. (Out为输出提示符)
下面试试几个例子:(In[数字]:=为提示符, 不用键入)
In[1]:= 2^100 计算2的100次方
In[2]:= s={{3,7,9},{7,4,3},{1,3,8}} 定义矩阵s
In[3]:= Eigenvalues[s] 计算s的特征值
In[4]:= Plot[Sin[x],{x,0,Pi}] 在0,Pi间画Sin
In[5]:= Plot[Cos[x],{x,0,Pi}] Cos
In[6]:= Plot3D[Sin[x]Sin[y],{x,0,1},{y,0,2}] 三维作图
以In[6]为例说明: math的函数都以大写字母开头的单词
为函数名, Plot3D, Plot, Eigenvalues, Sin等, 常数也是如
此, 如Pi. 函数名后的参数用[]括起, 逗号隔开.
math的输出可以作为函数的输入对象, 你可以再试一个:
In[7]:=Show[%%,%%%] 这里一个%代表上一个输出, 两个代表
上两个... 也可以直接用Out[n]代表第n个输出.
这里需要补充的是
!command 执行DOS命令
?name 关于name(函数等)的信息(可以使用通配符)
??name 关于name的额外信息
和大眼睛一起学Mathematica (3)基本计算
1. 算术运算符
+加-减*乘/除^指数 (乘也可用空格)
N[expr]或expr //N 计算expr的数值(6位有效数字)
N[expr, n] n表示小数的位数
2. 数学函数
Sqrt[x] x开方
Exp[x] e的x方
Log[x] x的自然对数
Log[b,x] 以b为底, x的对数
Sin[x], Cos[x], Tan[x], ArcSin[x], ArcCos[x] 三角函数
Abs[x] |x|
Round[x] 离x最近的整数
Floor[x] 不超过x的最大整数
Quotient[n,m] n/m的整数部分
Mod[n,m] n/m的余数
Random[] 0,1间随机数
Max[x,y,...] Min[x,y,...] 最大数和最小数
3. 常数
Pi Pi=
E e=
Degree Pi/180
I i=Sqrt[-1]
Infinity 无穷大
Catalan Catalan常数.=0.915966
ComplexInfinity 复无穷
DirectedInfinity 有向的无穷
EulerGamma 欧拉常数gamma=0.5772216
GoldenRatio 黄金分割(Sqrt[5]-1)/2
Indeterminate 不定值
4. 逻辑运算符
==, !=, >, >=, <, <=, !, &&, ||
Xor 异或
Implies 隐含
If[条件,式1,式2] 如果条件成立, 值式1; 否则得式2
5. 变量
a) 变量名以字母(一般小写)开头; 字母数字组成.
(如x2为变量名; 而2x, 2*x, 2 x, x*2, x 2均是x乘以2).
b) 赋值
x=value; x=y=value; x=.(清除x值)
c) 代换
expr /. x->value 将式中x代换为value
expr /. {x->xval, y->yval}
下面就让我们以几个例子来结束本节:(大家还是注意, DOS下的Math, 只要
输入In[num]:=后的指令后按回车, 而windows下则是按+回车.) 大
家看看都有什么输出.
In[1]:= 2.7+5.23
In[2]:= 1/3+2/7
In[3]:= 1/3+2/7 //N
In[4]:= N[Pi,100] 曾经有人问我, 你是怎么算出Pi的1000位而
没有错误的, 其实很简单, 大家只要把上式的100改为1000即可.
In[5]:= Sin[Pi/2]+Exp[2]+Round[1.2]
In[6]:= 10<7
In[7]:= x=5; 如果在输入之后加上一个";", 则只运算不输出.
IN[8]:= y=0 (所以In[7]和8完全可以合成一条x=5;y=0, 假如
我不需要x=5的输出)
In[9]:= x>y
In[10]:= t=1+m^2
In[11]:= t /. m->2
In[12]:= t /. m->5a
In[13]:= t /. m->Pi //N
对了, 这里补充说一句, 数学系的张韵华老师, 在科大出版社出版了一本
"Mathematica符号计算系统实用教程", 书还不错, 而且16开208页, 定价
才14.50元. 当然, 还有好几种可以选择的书, 海洋出版社出过一本以"全"
著称的书, 印刷质量不很好, 但函数特全, 售价30, 估计很难到那本书
了. 北大出过一本, 大概200页左右的32开的书, 定价15元.
和大眼睛一起学Mathematica (4)代数变换
上一节我们已经学习了Math里的基本运算及逻辑运算, 常用数学函数, 几
个常见的常数, 以及变量的使用. 这一节, 我们来学学基本代数变换:
Apart, Cancel, Coefficient, Collect, Denominator, Expand, ExpandAll,
Exponent, Factor, Numerator, Short, Simplify, Together.
Expand[expr] 多项式expr按项展开
Factor[expr] 因子形式
Simplify[expr] 最简形式
In[1]:= Expand[(1+x)^2]
In[2]:= Factor[%] 我们以前说过的哦, %是上一个输出, %%是上上个,
%%%是上上上个, ..., %n是第n个输出(即Out[n])
In[3]:= Simplify[%%]
In[4]:= Integrate[x^2/(x^4-1),x] 这是积分运算, 详情后叙
In[5]:= D[%,x] 求导
In[6]:= Simplify[%]
column函数怎么使用
ExpandAll[expr] 所有项均展开
Together[expr] 通分
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