Mathematica基础教程.doc

Mathematica自1988年由美国的Wolfram Research公司首次推出，是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。常用数学软件之比较，Matlab Mathematica MathCAD Maple Mathematica基础教程 Mathematica是一款由Wolfram Research开发的全能数学软件，自1988年首次发布以来，因其在数值计算、符号运算以及图形绘制等方面的强大功能而受到广泛使用。相较于其他数学软件，如Matlab、MathCAD和Maple，Mathematica在很多方面表现出独特的优势。 在Mathematica的基础使用中，用户主要通过工作区（左侧窗口）输入命令，并使用Shift+Enter键执行。例如，输入"2+3"后，系统会显示"In[1]:= 2 + 3 Out[1]= 5"，其中"In"和"Out"是系统自动添加的输入和输出标识。如果希望隐藏命令的输出，可以在命令末尾添加分号。此外，右侧的运算符号面板提供了快速访问常用数学符号的便利。 Mathematica的语法特征包括对大小写的敏感性，大部分功能以系统函数的形式存在，通常以大写字母开头。乘法可以用*或空格表示，乘幂则使用"^"。变量命名规则规定不能以数字开头，赋予变量的值在未明确改变前保持不变。括号的使用至关重要，圆括号()用于指定运算顺序，方括号([])表示函数，大括号({})表示表或集合，双方括号([[]])表示下标。语句书写灵活，可以跨行，分号用于分隔语句或抑制输出。 在Mathematica中，数据类型主要包括整数(Integer)、有理数(Rational)、实数(Real)和复数(Complex)。整数和有理数都是精确数，实数则可以是有任意精确度的近似数。复数包含实部和虚部，虚数单位用"I"表示。Mathematica还预定义了一些数学常数，如Pi代表圆周率，E代表自然对数的底数，Degree表示角度单位，I表示虚数单位，Infinity表示无穷大。这些常数可以直接用于计算，确保了精度和准确性。 数的运算在Mathematica中遵循标准的数学运算规则，包括加(+), 减(-), 乘(*), 除(/)和乘方(^)。不同类型的数相运算时，结果类型会根据运算规则自动转换。例如，整数与实数相加会得到实数结果，而复数的乘方运算则会产生新的复数。 Mathematica是一款强大的数学工具，其丰富的功能和易用性使得它在科学研究、工程计算和教学领域都有广泛的应用。掌握Mathematica的基础使用和核心概念，对于提升数学计算效率和解决复杂问题具有重要意义。