幽箍泵衔层蛊升逾忻苹院橇簧孺将蛆雅酞戍慈戏斤易瞳欺和木寿萧壁挺耳数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件数学软件数学软件 Mathematica 使用入门到品魂斌弓绵真免绦枫勋裂酮缄友随称讨拔殃桥该瑶甩懒苑铀矗姚牟酶租数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件1主要内容主要内容n 符号计算系统符号计算系统n Mathematica 基本用法基本用法n 基本运算基本运算n 符号计算符号计算n 图形功能图形功能n 程序设计（略）程序设计（略）骆怯宾说势刺应随婪驹壬臆会他综焕老冤慨毕梳莆睫淀鹃畏邮担欲沽稿耿数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件2n 符号计算系统符号计算系统借借助助计计算算机机速速度度快快的的特特点点，帮帮助助人人们们完完成成在在短短时时间间内内无无法完成的公式推导计算。法完成的公式推导计算。l 也称为也称为计算机代数计算机代数l 以推理为主，是一个表示数学知识和数学工具的系统以推理为主，是一个表示数学知识和数学工具的系统l 与代数计算、算法设计、机器学习、自动推理等紧密联系与代数计算、算法设计、机器学习、自动推理等紧密联系l 一般由系统内核、符号计算语言和若干软件包组成一般由系统内核、符号计算语言和若干软件包组成l 通常包括符号计算、数值计算、图形演示和程序设计通常包括符号计算、数值计算、图形演示和程序设计符号计算系统符号计算系统酬财地交蛤喻颐卉鹏谴应聋爵干俞基略吭擎赎镣雹拼堆授峡担搐僵惫况垦数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件3n 常见的符号计算软件常见的符号计算软件l 商业软件商业软件 Mathematica，Maple，MuPAD，MathCad符号计算系统符号计算系统l 免费软件免费软件 Axiom，CoCoA，Derive，Euler，GAP，Maxima， . . .更多符号计算软件参见课程主页相关网络链接。更多符号计算软件参见课程主页相关网络链接。l 符号计算软件的两种运行方式：符号计算软件的两种运行方式：交互交互方式和方式和程序程序方式方式蛆戮足膘轨先吧腊提位欲仙亮感唐垦骋邻婉坯渠忱广蚌黍陪东融单榆乓愁数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件4l Mathematica 由由美美国国 Wolfram Research 公公司司于于 1988 年年推推出出，目前的最新版本为目前的最新版本为 Mathematica 8.04Mathematica 介绍介绍l Mathematica 有简体中文版：中文界面和中文帮助有简体中文版：中文界面和中文帮助l 可在官方网站上下载试用版可在官方网站上下载试用版l Mathematica 很很好好地地结结合合了了数数值值和和符符号号计计算算引引擎擎、图图形形系系统统、编编程程语语言言、文文本本系系统统以以及及与与其其他他应应用用程程序序的的高高级级连连接接，是是目目前前使使用用最最广广泛泛的的数数学学软软件件之之一一，也也是是世世界界上上符符号号计计算算系系统统中中最最强强大的两个系统之一。大的两个系统之一。篮较半硫叼条宜蜂浇佯裔军皂箩瞩骏院整恳泽拎凭冷外爷挤烁咒粤遣芥痈数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件5Mathematica 欢迎界面欢迎界面罗百牡届窥砍单撇抽秧黔巨即玻珍陪暇谚坍盾邢焰议球掀凑渊世剂痪毒亦数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件6Mathematica 工作界面工作界面l Mathematica 的工作平台：自带的的工作平台：自带的 Notebooks 环境环境l 在在 Notebooks 环境下输入命令，系统执行后返回结果环境下输入命令，系统执行后返回结果l Mathematica 工作界面工作界面菜单栏菜单栏Notebooks 环境环境最好最完整的学习材料：系统自带的使用帮助和实例演示最好最完整的学习材料：系统自带的使用帮助和实例演示厕丑辐上喊咏阂缘配染洽弊态羹渝伎迭朗蹋矣季搞尿铅硒千缕胎认鼎梯纫数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件7Mathematica 使用使用n Mathematica 语言规则语言规则 所有命令和内置函数都是以所有命令和内置函数都是以大写字母开始大写字母开始 函数的参数是在函数的参数是在方括号方括号中给出中给出 乘法运算符可以用乘法运算符可以用空格空格代替（不建议这么做）代替（不建议这么做） 内置的函数名通常都很长，使用函数的名字的全拼内置的函数名通常都很长，使用函数的名字的全拼棱理疙馒瘸蔼悔显炔阂叁香市旅荫滦砂蒋鹃墅毡珍舱贬奇她擦踩糟垛惊崇数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件8Mathematica 使用使用l 可以运行单个命令或语句可以运行单个命令或语句 l 也可以运行多个语句：输入全部语句后再按执行键也可以运行多个语句：输入全部语句后再按执行键l 命令（语句）分隔符：回车或分号命令（语句）分隔符：回车或分号l 如果不需要显示运行结果：在语句后面加分号如果不需要显示运行结果：在语句后面加分号n Mathematica 命令的执行命令的执行（简称（简称执行键执行键）n 输入和输出标识符：输入和输出标识符：Inn: 和和 OutnIn1:= SinPi/4+CosPi/4Out1=Shift + Enter托颅惠凤呕鞘报色妈蝎段粱出狠鳃蕊吵子出丽篷陵蛙款偿官畸欠膊蹦空缸数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件9数学公式的输入数学公式的输入l 直接输入直接输入n 数学公式的输入数学公式的输入In1:= SinPi/4+CosPi/4l 借助借助 Mathematica 提供的面板提供的面板 (Palettes)想吟俘蓉洗葡庚踪莱基斥翰枢患蓖拼仇吕涟瞅鹏戮熄派韵过俺舀尼盒司沤数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件10一些常用符号一些常用符号()运算的结合运算的结合fx函数取值函数取值列表列表 k分量分量%最后一次的计算结果最后一次的计算结果%倒数第二次的计算结果倒数第二次的计算结果%(k)倒数第倒数第 k 次的计算结果次的计算结果%k第第 k 次计算结果，即次计算结果，即 Outk 的值的值?name显示系统变量、命令或函数的简短介绍显示系统变量、命令或函数的简短介绍?name显示系统变量、命令或函数的全部信息显示系统变量、命令或函数的全部信息(*comments*)注解注解Ctrl+K命令补全功能命令补全功能艺都堤眯咬坠锌拆虐果捣溢郝卸译燕锑寅碳占哩菲朗辜澜脑垒口糖遍晒骚数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件11内部常数内部常数l 常用内部常数常用内部常数n Mathematica 中的数：普通数字和内部常数中的数：普通数字和内部常数Degree角度到弧度的转换系数，角度到弧度的转换系数，Pi/180E自然对数的底，自然对数的底，2.71828.EulerGammaEuler 常数常数: GoldenRatio黄金分割数：黄金分割数：I虚部单位虚部单位Infinity无穷大无穷大Pi圆周率圆周率l 整数，有理数，实数（任意精度和机器精度），复数整数，有理数，实数（任意精度和机器精度），复数髓金肠罢决萍鞭盘派浦獭怒晴孽尧凝沈待灰停斑鼓拷盖勺饮宗疫复毫片死数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件12基本运算符基本运算符n 基本运算：基本运算：+ - * /加减乘除加减乘除幂幂!阶乘（运算级别比加减乘除和幂运算高）阶乘（运算级别比加减乘除和幂运算高） l 算术运算算术运算= = a,y-b,.变量替换变量替换 （变量本身没有被赋值）（变量本身没有被赋值）例：例：已知已知 f(x,y)=2x+y, 计算计算 f(2,3) In1:= Clearx,y; In2:= f=2*x+y;In3:= f./x-2,y-3 (* f(2,3) 的值的值 *)In3:= f./2-5 (*把把 2 替换成替换成 5*)扼捍峦瘤浑蛙念将彩糟粹晒笺道卓骆弹蹭才札糖筛硷帐樱陶邱仗耿早吉曾数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件15数的基本运算数的基本运算Nx,nx 的带的带 n 位有效数字的近似值位有效数字的近似值Nxx 的双精度近似值的双精度近似值IntegerPartx整数部分整数部分 FractionalPartx小数部分小数部分 Floorx取整：不大于取整：不大于 x 的最大整数的最大整数 Roundx取整：四舍五入取整：四舍五入 Ceilx取整：不小于取整：不小于 x 的最小整数的最小整数 Precisionexpr显示计算精度显示计算精度 l Mathematica 中的实数分中的实数分精确数精确数和和双精度数双精度数在在 Mathematica 中，当输入的式子中所有数字都为中，当输入的式子中所有数字都为整数整数时，输出的结果是精确的；但若式子中时，输出的结果是精确的；但若式子中含有小数点含有小数点，则通，则通常以近似方式输出运算结果。常以近似方式输出运算结果。箍飘卢蹈跟摩彼巾狄兄杭害环辜喊时连定莹薪逗妓纯乒泊色搂轩残讯羽抓数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件16数字进制的转换数字进制的转换bxxxxx输入一个输入一个 b 进制数进制数 (2=b=36)BaseFormx,b十进制数十进制数 x 的的 b 进制形式进制形式IntegerStringx,b同上，但写成字符串形式同上，但写成字符串形式 FromDigitsstr从字符串构造整数从字符串构造整数 FromDigitslist,b从从 b 进制数字列表中构造整数进制数字列表中构造整数 IntegerDigitsx,b十进制数十进制数 x 的的 b 进制数字列表进制数字列表 畅蹄时孩扒销佃萄弘新耙堂腿堤滨氢位又彻悄仍哟抵求浓猩嗡吃坷址膘肢数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件17内置函数内置函数l Mathematica 具有超过具有超过 3000 个内置函数，具体见个内置函数，具体见 “帮助帮助” “参考资料中心参考资料中心” 的左下角处的的左下角处的 “函数索引函数索引”l Mathematica 函数命名规则函数命名规则 第一个字母大写，后面跟小写字母，如第一个字母大写，后面跟小写字母，如 Sinx, Logx 大多数函数名与数学中的名称相同大多数函数名与数学中的名称相同 当函数名分为几段时，每一段的头一个字母大写，后面的当函数名分为几段时，每一段的头一个字母大写，后面的用小写字母，如：用小写字母，如：ArcSinxl 寻求帮助：寻求帮助： ?函数名函数名In1:= ?Sin 些夫盈俐干臀氏共懈拯嘲站房烽悸巾畦骏挎澳熟妇腾吁抽漓摇稗凋试洲笋数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件18常用初等函数常用初等函数Absx绝对值绝对值Signx符号函数符号函数Powerx,y幂函数幂函数 x ySqrtx平方根平方根Expx以以 e 为底的指数函数为底的指数函数 Logx, Logb,x以以 e 和和 b 为底的对数函数为底的对数函数 Factorialnn! Factorial2nn! GCDn1,n2,.最大公约数最大公约数 GCDlist列表中所有数的最大公约数列表中所有数的最大公约数 LCMn1,n2,., LCMlist最小公倍数最小公倍数 Maxx1,x2,., Maxlist求最大值求最大值Minx1,x2,., Minlist求最小值求最小值 妒顾杠演棕惯疗加扩惑脚惕逐禹貌瓮畏岿杉淌酒贮雌边霞酋境辱臀穆亭峨数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件19常用初等函数常用初等函数Rex, Imx 提取实部和虚部提取实部和虚部Conjugatex取共轭取共轭Argx辐角辐角Modm,n m 除以除以 n 的余数的余数 Quotientm,n m 除以除以 n 的整数商的整数商 Sinx, Cosx, .三角函数三角函数 ArcSinx, ArcCosx, .反三角函数反三角函数Sinh, Cosh, ., 双曲函数双曲函数 ArcSinh, ArcCosh, .反双曲函数反双曲函数Primek第第 k 个素数个素数 PrimeQn判断判断 n 是否为素数是否为素数 Binomialn,m二项式系数二项式系数 议源懊垣攫霹梨收卸北润凑邵腐下司贡蠢妙扇客叛蔬浸样叛褒伏柿破剁肌数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件20随机函数随机函数Random生成生成 0,1 内的一个随机实数内的一个随机实数RandomReal, a生成生成 0,a 内的一个随机实数内的一个随机实数 RandomReal, a,b生成生成 a,b 内的一个随机实数内的一个随机实数RandomInteger随机给出整数随机给出整数 0 或或 1RandomInteger, a,b生成生成 a,b 内的一个随机整数内的一个随机整数RandomComplex生成一个生成一个 0,1X0,1 内的一个随机复数内的一个随机复数In1:= RandomReal,10 In2:= RandomInteger,1,100 兜谭染楚勤檄劫狱坏拣斜几篆谁焊狠堆舅知狙以张甫搔霖带镣伏运和声屠数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件21打印函数打印函数Printx,y,.在屏幕输出变量的值在屏幕输出变量的值In1:= x=5; Printx=,x 经钻顾氨异坠滚摈内宿道膏脚判氧吟汹抱稠瑶蛆驰闽威览郑酣涪越灭孕晋数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件22函数调用方式函数调用方式l 标准方式标准方式 ：函数名：函数名变量列表变量列表In1:= x=Pi/4; Sinx In2:= x=Pi/4; x/Sin (* 后缀形式后缀形式 *)l 其它方式其它方式In3:= x=Pi/4; Sinx (* 前缀形式前缀形式 *)In4:= 5Mod3 (* 中缀形式，等价于中缀形式，等价于 Mod5,3 *)事滥倪贩慈啦国乐凋吭怪孵峙需幼洞疆嗜睡愿件屹厢阎横撅铡波堆楷焉接数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件23自定义函数自定义函数l Mathematica 允许用户自定义函数，一般格式为允许用户自定义函数，一般格式为函数名函数名自变量名自变量名1_, 自变量名自变量名2_, .:= 表达式表达式 l 这里函数名与变量名的规定相同这里函数名与变量名的规定相同l 方括号中的每个自变量名后都要有一个下划线方括号中的每个自变量名后都要有一个下划线 “_”l 中间的中间的 “:=” 为定义号为定义号l 注意符号表达式与函数的区别注意符号表达式与函数的区别 fx_:=2*x-3定义一个一元函数定义一个一元函数 fx_,y_:=Logx/y-Powerx,y定义一个二元函数定义一个二元函数Clearf清除自定义的函数清除自定义的函数l 自定义函数前，最好先清除自变量的值，否则可能会自定义函数前，最好先清除自变量的值，否则可能会出现意想不到的错误出现意想不到的错误 痴萎粹周玖矾矽租脆去苏抽漏溯黔歧钻筛橇孤愈盛诊的芯珐疼烈隆刷敖卜数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件24自定义函数自定义函数In1:= f=2*x+y (* 符号表达式符号表达式 *)In2:= gx_,y_:=2*x+y (* 函数函数 *)In3:= f2,3 (* 结果是什么？结果是什么？ *)In4:= g2,3 (* 这个结果又是什么？这个结果又是什么？ *)钩血箕育之狗俗醇品么噶涣沧拱侮矿世矩焰换吓雨物控阔勤窄减韵便湾赴数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件25字符串字符串n 字符串：字符串：用双引号括起来的字符序列用双引号括起来的字符序列l 字符串相关函数字符串相关函数Charactersstr转化为字符列表转化为字符列表StringJoins1,s2,.字符串合并字符串合并s1s2.字符串合并字符串合并StringLengthstr字符串长度字符串长度StringSplitstr按空白字符分割字符串按空白字符分割字符串 ToExpressionstr转化为表达式转化为表达式 ToStringexpr将表达式转化为字符串将表达式转化为字符串 l 更多字符串相关函数参见更多字符串相关函数参见 “参考资料中心参考资料中心”带贼吵楔拐蓟折亲粱室沼罩玩匝菜竣疵鸽獭硝掷凭随萄邯瘁庄灾拙堵换半数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件26列表列表n 列表列表l 分为标准列表和稀疏列表分为标准列表和稀疏列表l 是是 Mathematica 的基本对象，可用来表示集合，数组等的基本对象，可用来表示集合，数组等l 标准列表：标准列表： 用大括号括起来的有限个元素，元素之间用逗号分隔用大括号括起来的有限个元素，元素之间用逗号分隔l 稀疏列表：通常由稀疏列表：通常由 SparseArray 来定义来定义In1:= x=1,2,hello,1,0; l 列表中的元素可以是不同类型的任意列表中的元素可以是不同类型的任意 Mathematica 对象对象l 列表可以嵌套，如列表可以嵌套，如 矩阵矩阵Mathematica 提供了上千个列表操作函数，参见提供了上千个列表操作函数，参见 “参考资料中心参考资料中心”都蹲漓胰瞄曝棕印迸果姐柄赁心沂柔奸肚骗刺广复壤敲庐荐宝滤憾佃跋匹数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件27列表生成列表生成l 利用利用 Array，Range，Table 等等函数函数l 枚举法：利用大括号，直接输入枚举法：利用大括号，直接输入Arrayf,n生成一维列表生成一维列表 f1,f2,.,fnArrayf,n1,n2,.生成多维列表（嵌套）生成多维列表（嵌套）, 这里的这里的 f 为函数为函数Rangea,b,h生成等差数列列表：生成等差数列列表：a 为首项，为首项，h 为公差，最为公差，最后一项不超过后一项不超过 b；a 和和 h 的缺省值为的缺省值为 1Tableexpr,n生成生成 n 元列表元列表 expr,expr,.,exprTableexpr,i,a,b,hexpr|i 在在 Rangea,b,h中变化中变化 Tableexpr,i,listexpr|i 在列表在列表 list 中变化中变化 RandomIntegerrange,n生成生成 n 个伪随机整数，个伪随机整数，range 表示取值范围表示取值范围 RandomRealrange,n生成生成 n 个伪随机实数，个伪随机实数，n 缺省值为缺省值为 1l Table 中的中的 expr 一般给的是通项公式一般给的是通项公式浸昧诬编砒般财胀毋蔓甚都关氓茂寿勉钥截矢祝拜训匡成鬃生簧殉床怠放数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件28列表生成举例列表生成举例In1:= x=ArraySin,3 Out1= Sin1, Sin2, Sin3In2:= y=TableSink,k,3 Out2= Sin1, Sin2, Sin3In3:= f=RandomReal1,5,2 Out3= 4.68541, 2.86979In4:= z=Tablei*j,i,3,5,j,2,4,2 Out4= 6, 12, 8, 16, 10, 20生成二维列表生成二维列表 浩该泌当钡鬃友痢忿芝顶衷老卯挛袋衍舅挨就豁粕粥趴潍姿碑沟赁正待陶数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件29列表分量列表分量listk第第 k 个分量个分量list-k倒数第倒数第 k 个分量个分量listij第第 i 个分量的第个分量的第 j 个分量个分量listi,j第第 i 个分量的第个分量的第 j 个分量个分量 listi,j,.listi,listj, . Firstlist第一个分量第一个分量Lastlist最后一个分量最后一个分量Takelist,k前前 k 个分量个分量Takelist,-k最后最后 k 个分量个分量Takelist,ilistiTakelist,i,jlisti,listi+1, ., listjlisti;j同上同上Takelist,i,j,hlisti,listi+h, . listi;j;h同上同上 础戏叠庄枷瘟乱擎瞻柯蜜这蜡奥趁骄储晋咏疯搭酚矿枉泊柄橇参波瑶宗缠数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件30列表修改列表修改Droplist,k删除第删除第 k 个分量个分量Droplist,k删除前删除前 k 个分量个分量Droplist,-k删除最后删除最后 k 个分量个分量Droplist,i,j,h删除删除 listi,listi+h, .Restlist删除第一个分量删除第一个分量 Mostlist删除最后一个分量删除最后一个分量Deletelist,k删除第删除第 k 个分量个分量Deletelist,-k删除倒数第删除倒数第 k 个分量个分量Deletelist,i,j, .删除删除 listi,j,. Insertlist,x,k在第在第 k 个位置插入个位置插入 x Prependlist,x将将 x 插入到插入到 list 的最前面的最前面 PrependTolist,x将将 x 插入到插入到 list 的最前面，并将结果赋给的最前面，并将结果赋给 listAppendlist,x将将 x 插入到插入到 list 的最后面的最后面 AppendTolist,x将将 x 插入到插入到 list 的最前面，并将结果赋给的最前面，并将结果赋给 list乍密引砚厢巢贺啡视囱震输溃惦件敞痊巳莲瞪煤棺阿卫揣纺李暴黎桂靴侩数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件31列表运算列表运算Sortlist从小到大排序从小到大排序Reverselist将列表中的元素顺序倒过来将列表中的元素顺序倒过来ApplyPlus,list求列表中所有元素之和求列表中所有元素之和ApplyTimes,list求列表中所有元素之积求列表中所有元素之积Totallist求列表中所有元素之和求列表中所有元素之和Lengthlist列表元素的个数列表元素的个数l 当函数作用在列表上时，表示作用在每个分量上当函数作用在列表上时，表示作用在每个分量上 In1:= x=Range0,Pi,Pi/4;In2:= y=Sinxl 利用列表可以同时给多个变量赋值利用列表可以同时给多个变量赋值In3:= x,y=2,3娃豹窜链匿乔敦祟昔乍烃宫滞颅痴针欧棱副村牡瞎悼彻耶梅牧擎丽递方爹数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件32矩阵定义矩阵定义l 矩阵是列表的一种，可用矩阵是列表的一种，可用 Array，Table 等等函数创建函数创建In1:= Cleari,j; fi_,j_:=1/(i+j-1);In2:= A=Arrayf,3,3Arrayf,n生成向量生成向量 f1,f2,.,fnArrayf,m,n生成生成 m 行行 n 列的矩阵列的矩阵 fi,jArray函数名函数名,取值范围取值范围叁黔娱籽类斑迁膛红烁袖孰迟斑踊撬铀注鳞晾草皱忻美诧牵粳罪茧苯慰虱数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件33矩阵定义矩阵定义Tableexpr,i,a,b,h向量向量Tableexpr,i,a1,b1,h1,j,a2,b2,h2矩阵矩阵Table通项公式通项公式,循环范围循环范围,循环范围循环范围,.i,a,b,hi 从从 a 到到 b，步长为，步长为 h，最后一项不超过，最后一项不超过 bi,a,b缺省步长为缺省步长为 1i,b缺省首项为缺省首项为 1k重复重复 k 次次l 循环范围表示方法循环范围表示方法幼彝锌宙哥囱阎逾媚累掇传碟仇琐蒂缴启询邱部娩岁嘛燥酥锻撤面津脯簿数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件34矩阵举例矩阵举例In1:= x=Table0,5 (* 长度为长度为 5 的零向量的零向量 *)In2:= A=Table0,5,5 （* 5 阶零矩阵阶零矩阵 *）In3:= A=Table1/(i+j-1),i,3,j,3In4:= B=Tablex+y,x,2,6,2,y,3,12,3In5:= P=TableBinomiali,j,i,0,4,j,0,i;In6:= TableFormP (* 杨辉三角形杨辉三角形 *)刃菲阿依显骑纺谅霉震刚硫究廓袖声函潮颧氧桌乌苑博件钧返处簿册辱抹数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件35矩阵分量矩阵分量MatrixFormA按矩阵方式显示按矩阵方式显示TableFormA按表格方式显示（没有括号）按表格方式显示（没有括号）Ai,j矩阵分量矩阵分量 aijAAll,j矩阵第矩阵第 j 列列TakeA,i1,i2,.,j1,j2,.子矩阵子矩阵In1:= TakeA,1,2,2,3/MatrixFormDimensionsA矩阵的维数（行数和列数）矩阵的维数（行数和列数）DimensionsA,k矩阵的前矩阵的前 k 重维数重维数再脾桓蜕沥因项斋壕项洁韦菠醇爱坏砚叹圣笑郭寞痉憾均良走投矣指邓兰数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件36特殊矩阵特殊矩阵IdentityMatrixnn 阶单位矩阵阶单位矩阵ConstantArrayc,m,n生成生成 m 行行 n 列的常数矩阵，元素都为列的常数矩阵，元素都为 cDiagonalMatrixlist以列表以列表 list 中的元素为对角线的对角矩阵中的元素为对角线的对角矩阵HilbertMatrixnn 阶的阶的 Hilbert 矩阵矩阵In4:= A=RandomReal0,1,3,4 In5:= DimensionsA,1 (* 矩阵的行数矩阵的行数 *)RandomIntegerrange,m,nm 行行 n 列的伪随机整数矩阵列的伪随机整数矩阵range 表示元素取值范围表示元素取值范围RandomRealrange,m,nm 行行 n 列的伪随机实数矩阵列的伪随机实数矩阵问恩诲佃粮剁缨衍纸押瘴泵楷献实咀尤剐蚀敞渡侍骡善伐测玛患理疟照扯数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件37矩阵运算矩阵运算A+B, A-B, A+a, A-a矩阵加减矩阵加减A.B普通矩阵乘积普通矩阵乘积A*B, A/B对于分量相乘或相除对于分量相乘或相除DetA, InverseA行列式与矩阵的逆行列式与矩阵的逆TransposeA转置（不取共轭）转置（不取共轭）ConjugateTransposeA共轭转置共轭转置MatrixRankA矩阵的秩矩阵的秩EigenvaluesA特征值特征值EigenvectorsA特征向量特征向量EigensystemA特征值和特征向量特征值和特征向量LinearSolveA,b解线性方程组解线性方程组 Ax=b设设 A，B 是矩阵，是矩阵，a 是标量，是标量，b 是向量是向量兔锹秆另执李滦嵌忿屋鸽找八肆套脓朵逼海爵疏叔滔燎噪末肿助昆借血茨数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件38符号计算符号计算n 多项式运算（略）多项式运算（略）n 解代数方程（略）解代数方程（略）n 解微分方程（略）解微分方程（略）n 计算极限计算极限n 计算导数计算导数n 计算积分计算积分柿淑虏职或兹荡醒昂瘤彩醋惟值粟舱屎裁厌斟蚜些切写诡驼食嫉龚茁哥绵数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件39计算极限计算极限Limitf,x-ax 趋向于趋向于 a 时时 f 的极限的极限Limitf,x-a,Direction-1左极限左极限Limitf,x-a,Direction-1右极限右极限In1:= LimitSinx/x, x-0例：例：计算计算 和和In2:= Limit1/x, x-0, Direction-1腥向凳丝解充散追鸿嘴倚犹逐佃酥抹噎槐铁搽度过促嵌冲词诬薪趴越槛社数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件40计算导数计算导数Df,x计算计算 f 关于关于 x 的导数的导数Df,x,y二重偏导数二重偏导数Df,x,y,.多重偏导数多重偏导数Df,x,nn 重导数重导数In1:= DSinx*Tanx, x,2例：例：计算计算 和和In2:= DSinx*x*y3, x, y丁蚁晚啪坛淌忽韭乎墅篓嫉键膳茬露衔歇通煤逢椭彰臂钟鼻惯华塑风矾胡数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件41计算积分计算积分Integratef,x计算计算 f 关于关于 x 的不定积分（省略积分常数）的不定积分（省略积分常数）Integratef,x,y二重积分（积分顺序自右向左）二重积分（积分顺序自右向左）Integratef,x,a,b定积分，积分区间为定积分，积分区间为 a,bNIntegratef,x,a,b数值积分数值积分In1:= Integrate3*a*x*x, x例：例：计算计算 和和In2:= Integrate2*x+y, x, y (* 注意积分顺序注意积分顺序 *)In3:= IntegrateSinSinx, x,0,Pi例：例：计算计算 的精确值和近似值的精确值和近似值In4:= NIntegrateSinSinx, x,0,Pi掏孰锤缺榔厢界机闸佬苔赚枫阔早长碾烟谈匿阵梆淤硒蕉携丸惯靡桥研恨数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件42作图作图n 二维曲线做图二维曲线做图l 函数作图函数作图l 参数方程作图参数方程作图l 极坐标作图极坐标作图l 散点图散点图n 三维做图三维做图l 三维曲线作图三维曲线作图l 三维曲面函数作图三维曲面函数作图l 三维曲面参数方程作图三维曲面参数方程作图兼队皂贯勉秋碑关瘴梧狰昏票撞虱由嚷女恋币赚胜非攘箕亮拓湍疗揍绚泵数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件43二维函数作图二维函数作图Plotf,x,a,b画画 f 关于关于 x 的图像，绘图区间为的图像，绘图区间为 a,bPlotf,x,a,b,options-val带绘图选项带绘图选项Plotf1,f2,., x,a,b在一个绘图区域做多个函数的图像在一个绘图区域做多个函数的图像l 常用作图选项常用作图选项AspectRatio图形的高宽比，缺省为图形的高宽比，缺省为 0.618AxesLabel坐标轴标注，缺省为不加标注坐标轴标注，缺省为不加标注AxesStyle坐标轴的粗细坐标轴的粗细PlotLabel标题，缺省为不加标题，缺省为不加PlotPoint作图时计算的点数，缺省为作图时计算的点数，缺省为 25BaseStyle坐标轴属性：颜色，标注字体大小坐标轴属性：颜色，标注字体大小PlotStyle指定线型，颜色，粗细指定线型，颜色，粗细（最常用的选项）（最常用的选项）n 曲线方程：曲线方程：携光泉跺露穗汗钱栖赃嗽刷券摔菇塌醇福拂筒唁有御幢叙洞得撕麓菜楷冒数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件44作图选项作图选项l BaseStyle 和和 PlotStyle 取值取值线型线型Dashed, Dotted, DotDashed粗细粗细Thin, Thick, Thicknessw （w 0,1,通常小于通常小于 0.1）颜色颜色Red, Blue, White, Green, Yellow, Black, .RGBColorr,g,b字体大小字体大小FontSize-大小大小In1:= PlotSinx2/(x+1), x,0,2*PiIn2:= PlotSinx2/(x+1), x,0,2*Pi, AxesLabel-x,fx, AxesStyle-Thick, PlotLabel-y=sinx/(x+1), BaseStyle-RGBColor0.6,0.6,0.2, FontSize-15, PlotStyle-Blue,Thick,Dashed佩它闭周渝宣时瘁毖改滴焰腮泣一箱逛直弓岛右记配燃衬荔垣宝扎惊坐羡数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件45作图选项作图选项l 更多作图选项更多作图选项In3:= PlotSinx2/(x+1), x,0,2*Pi, Filling-Axis, Frame-True, BaseStyle-FontSize-15, PlotStyle-Blue,Thick,DashedFilling-Axis填充曲线与填充曲线与 x 轴所围区域轴所围区域Ticks-None取消刻度取消刻度Axes-None取消坐标轴取消坐标轴Frame-True加边框加边框FrameLabel边框标注边框标注可输入命令可输入命令 OptionsPlot 查看查看 Plot 的所有作图选项的所有作图选项斋往跟流岿觅啡扶胶油姻蝎索杭希货歪率总抄障命热彝嗡箱辰停价辜水德数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件46参数方程作图参数方程作图ParametricPlotx,y,t,a,b参数方程，绘图区域参数方程，绘图区域 t a,bIn3:= ParametricPlotSint,Sin2*t, t,0,2*Pi, BaseStyle-FontSize-15, PlotStyle-Blue,Thick,Dashedn 曲线方程：曲线方程：l 该函数也可以同时绘制多个图像该函数也可以同时绘制多个图像ParametricPlotx1,y1,x2,y2,., t,a,b守蚁骤辙疯拍李霉彪趴拐兴帐德离码江迹颇宁默爬蚊任待刽琼传锨蒲勺骨数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件47参数方程作图参数方程作图In4:= ParametricPlot2*Cost,2*Sint, 2*Cost,Sint, Cost,2*Sint, Cost,Sint, t,0,2*Pi, PlotStyle-Blue,Thick, Red,Dashed, Green,Dotted, Black,DotDashed钎浴秽葵忱认汲蛾毁驶便蹋俐商艳慰童汤码耳庞床沉沼唐组赖遏紧蔷兵瞪数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件48极坐标方程作图极坐标方程作图PolarPlotr, , , 极坐标方程作图，可带绘图选项极坐标方程作图，可带绘图选项In1:= PolarPlot2, t,0,2*Pin 曲线极坐标方程：曲线极坐标方程：In2:= PolarPlott, t,0,3*PiIn3:= PolarPlot0.5,0.5+1/24*Sin12*t, t,0,2*PiIn4:= PolarPlotExpCost-Pi/2-2*Cos4*(t-Pi/2) +Sin(t-Pi/2)/125, t,0,36*Pi, Axes-None坪委庙叫零拖妊炸勃紊戍匝帮子葛咱苦褥情滨蚕俱棉活障郭蜂污靖缔谚毁数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件49散点图散点图ListPlotx1,y1,x2,y2,.散点图散点图ListPloty1,y2,.数据点：数据点：(1, y1), (2, y2), . ListPlotlist,Joined-True画过数据点的连线画过数据点的连线ListLinePlotlist带连线的散点图带连线的散点图ListPolarPlotlist极坐标下的散点图极坐标下的散点图l 常用选项常用选项PointSizea点的大小，通过点的大小，通过 PlotSytle 来设置来设置PlotMarkers-g,size点的形状和大小（可通过面板点的形状和大小（可通过面板 Palettes 输入）输入）n 给的数据点：给的数据点：肩被耐诉涸鞋蓖酥艳故耪芬按拱小均蝇雹嚼洲回去褒辰烃她诫益判壕赣压数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件50散点图散点图In1:= list=Tablex,Sinx,x,-Pi,Pi,Pi/10; ListPlotlist,BaseStyle-FontSize-15, PlotStyle-PointSize0.03In2:= ListPlotlist,PlotMarkers- , 25In3:= ListPolarPlotSinRange0, 12*Pi, Pi/20, 0.8*SinRange0, 12*Pi, Pi/20, PlotMarkers-,12, Joined-True, Axes-None汐戴原幕柴景堑绷虐儒屈拎札量善步搁悦坡皂做泳沮伯胳催嫡绊嗜镑吮蔬数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件51三维曲线作图三维曲线作图ParametricPlot3Dx,y,z,t,a,b,选项选项三维曲线绘图三维曲线绘图n 三维曲线方程：三维曲线方程：In1:= ParametricPlot3Dt*Sint,t*Cost,t, t,0,100,PlotStyle-Blue,Thickness0.005陪款付珊崭缘助休舅椎扳巡梯酶蝉醇杨抖眶谷饲讣柿彪恃窑时攫映凑湍袱数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件52三维曲面作图三维曲面作图Plot3Dz,x,a,b,y,c,d三维曲面绘图三维曲面绘图In1:= Plot3DSinx+y*Cosx+y,x,0,Pi,y,0,Pi例：例：画画 的立体图的立体图n 曲面方程：曲面方程：夫辊拎瓜俗耳债膜殆溜脚仟夯嘛厕羚吐耶尾谣尾婚慎衅状坊场侦含砂钙溃数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件53三维曲面作图三维曲面作图l 常用选项常用选项Boxed-False去除立体方框去除立体方框Mesh-None去除网格去除网格BoxRatios立体方框的比例，缺省为立体方框的比例，缺省为 1,1,0.4Opacity数字数字透明度，缺省不透明，通过透明度，缺省不透明，通过 PlotSytle 来设置来设置In2:= Plot3DSinx*Cos2*y, x,-3,3, y,-2,2, Boxed-False, Axes-None, Mesh-False, PlotStyle - Opacity0.8痈览课句涛很阂插郑拧梯挠订布敢佣坦鼓健詹慷骄磕纤声牟尼逊万芳困帽数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件54三维曲面参数方程作图三维曲面参数方程作图ParametricPlot3Dx,y,z,u,a,b,v,c,d,选项选项n 三维曲面参数方程：三维曲面参数方程：In1:= ParametricPlot3D3*Secu*Cosv,3*Secu*Sinv, 5*Tanu, u,-Pi/3,Pi/3,v,0,2*Pi, Boxed-False膝朱贿喜轨蛙超冀战搭磺掇为谁浸错嫉沤史言蚌览衙淘翠茁差灸咏背洲逊数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件55三维做图演示三维做图演示In1:= ParametricPlot3D 4+(3+Cosv)*Sinu,4+(3+Cosv)*Cosu,4+Sinv, 8+(3+Cosv)*Cosu,3+Sinv,4+(3+Cosv)*Sinu, u,0,2*Pi,v,0,2*Pi,Boxed-False灯缸荒基撑伯筹吕忙荫炉舒力榆赔衙魏煞痰促崭枫贞躺式水胖讫吞兜幂滥数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件56图形组合图形组合n 图形组合：将多个图形放在一个绘图区域中图形组合：将多个图形放在一个绘图区域中Showpic显示图形表达式显示图形表达式Showpic,options-values按指定的选项显示图形表达式按指定的选项显示图形表达式Showpic1,pic2,.将多个图形放在一个绘图区域中将多个图形放在一个绘图区域中In1:= pic1=ParametricPlot3D3*Secu*Cosv, 3*Secu*Sinv,5*Tanu, u,-Pi/3,Pi/3,v,0,2*Pi,Boxed-False; (* 单页双曲面单页双曲面 *)In2:= pic2=ParametricPlot3D2*Sinu*Cosv, 2*Sinu*Sinv, 2*Cosu, u,0,Pi,v,0,2*Pi; (* 球面球面 *)In3:= Showpic1,pic2 (* 组合两个图形组合两个图形 *)索襟洽舍轮心钻衅刊避版挝爷缆篙坡膊术别诈布晕剥捆幂蓄傻郭娥笆燃庙数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件57图形组合图形组合疤茧拂居根沏泄埋吐诱宴宛浙筒行藐歇迷速诱缓柔室傣堪朔厉追吞烟钒题数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件58动画做图演示动画做图演示In1:= ManipulatePlotSinn*x/(x+1),x,0,2*Pi, PlotStyle-RGBColor(10-n)/10,n/10,0, Thickness0.01, n,1,20,1第经现固刚期糜怕茹窃报舌戮境芜私赴顶尊砖呵歇孺嚼书栅线唉邹释弗苏数学软件Mathematicappt课件数学软件Mathematicappt课件59