概述与简单操作.doc

第一讲 概述与简单操作 一、数学实验的概述 1、课程性质 2、教学目的 观察数学 理解数学 服务数学 完善数学 3、关联课程 高等数学 计算机基础 数据结构 计算方法 离散数学 线性代数 4、教学方法 课堂教学为辅，自己动手为主 5、教学内容 基本概念，列表，函数图形（二维，三维），微分，积分，代数与三角，方程求根，常微分方程，线性代数,线性规划,概率统计 等等 6、教学软件 Mathematica, Matlab 二、 Mathematica入门 第一， 概述 一、软件功能 数值计算 符号计算 图形功能 程序设计 数值计算 N[Pi，50] 符号计算 多项式计算 2x2 +3x+6x+9x2 积分计算 微分计算 D[2x2 +3x+6x+9x2，x] 极限计算 limit[(2^x+x-1)/3x,x-0] 交互式，程序式 图形功能 二维 y=sinx2/x2 x在[-5，5] Plot[Sin[x^2]/x^2,{x,-5,5}] 三维 z=sinxy 0=x,y=4 Plot3D[Sin[x y],{x,0,4},{y,0,4}], PlotPoints-40,Mesh-False] 程序设计 计算 s=1+2…+99+100 s=0;For[i=1,i=100,i++,s=s+i]; Print[“s=“,s] 二、Mathematica 的安装 三、Mathematica的启动 (1)开始-程序-Mathematica-运行 (2)双击桌面上的快捷方式 启动后,显示出Mathematica的界面 工作窗口,基本输入模板与主菜单组成 1工作窗口 Notebook 大窗口为工作区,显示一切输入输出的窗口,可同时打开多个窗口 2 基本输入模板 File-Palettes-BasicInput 由一系列按钮组成,可关闭,可弹出 3 主菜单 共9个:File ,Edit,Cell,Format,Input,Kernel,Find,Window,Help 常用的有File,Kernel,Help等 四、表达式的输入及运行 1. 表达式按自然格式直接输入 比如：1+2X+3X Y 2. 运行: (1) Shift+Enter 这是常用的 但是也与平时的习惯不同，希望大家切记 (2) 小键盘上的Enter (3) Run按钮 五、函数的输入 (1) 先输入函数的前几个字母 比如：Aex (2) 按Ctrl+K,显示匹配的函数列表 或 Action-Prepare-Complete-Selection (3) 选取所需要函数 六、Mathematica的退出 直接按右上角叉按钮即可，不用存盘 七、帮助 第二，简单的操作 一、数及其表示 1、近似数与准确数 近似数:带小数点的数,Real,如 3.1415 准确数:整数Integer,有理数,复数Complex 幂,符号数 说明:在Mathematica中,数的长度与精度不受字长限制,只受内存限制,如2的十万次幂也可计算 2.相关运算 +-*/^ 分式 :b/a, (1) (2) 幂:a^b 乘法:* 空格及 叉 例如:见Mathematica的演示 另外,输入及输出的提示: In[1]:=…… 第一次的输入内容 Out[1]:=…… 第一次的输出答案 Kernel-Show In/Out Names 显示/不显示 强制退出运行:Alt+, Alt+. 或Kernel-Quit 特殊符号的输入:圆周率 (-Pi 自然对数的底 e-E 也可由基本输入模板选取 3、数的输出 N[表达式] 实数输出 7位 N[表达式，n] 实数输出,指定n位有效数字 例： N[Pi] N[Pi]//InputForm N[Pi,50] NumberForm[N[Pi],8] 二、变量 1、变量命名 与BAS，C一样，由字母打头的字母数字下划线的组合体 内部函数或变量名是以大写字母开头的 自定义时最好采用小写字母开头，长度不限 2、变量的赋值及清除 x=表达式 x:=表达式 x=y=表达式 清除 （1）x=. (常用此方法) (2) Clear[x] 3、变量的替换 expr/.{x1-表达式1，x2-表达式2,...} 三、初等函数 函数名[自变量名表] Abs