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mathematica(Mathematica 到底有多厉害)

admin admin 发表于2022-12-26 03:54:21 浏览31 评论0

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Mathematica 到底有多厉害

Mathematica是一款科学计算软件,很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位,它也是使用最广泛的数学软件之一。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。Mathematica是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988发布以来,它已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。
Mathematica和MATLAB、Maple并称为三大数学软件
基本运算
a+
mathematica数学实验(第2版)
b+c 加
a-b 减
a b c 或 a*b*c 乘
a/b 除
-a 负号
a^b 次方
Mathematica 数字的形式
256 整数
2.56 实数
11/35 分数
2+6I 复数
常用的数学常数
Pi 圆周率,π=3.141592654…
E 欧拉常数,e=2.71828182…
Degree 角度转换弧度的常数,Pi/180
I 虚数单位,其值为 √-1
Infinity 无限大
指定之前计算结果的方法
% 前一个运算结果
%% 前二个运算结果
%%…%(n个%) 前n个运算结果
%n 或 Out 前n个运算结果
复数的运算指令
a+bI 复数
Conjugate 共轭复数
Re 复数z的实数/虚数部分
Abs 复数z的大小或模数(Modulus)
Arg 复数z的幅角(Argument)
Mathematica 输出的控制指令
expr1; expr2; expr3 做数个运算,但只印出最后一个运算的结果
expr1; expr2; expr3; 做数个运算,但都不印出结果
expr; 做运算,但不印出结果
常用数学函数
Sin 三角函数,其引数的单位为弧度
Sinh,… 双曲函数
ArcSin 反三角函数
ArcCot
ArcSinh,… 反双曲函数
Sqrt 根号
Exp 指数
Log 自然对数
Log 以a为底的对数
Abs 绝对值
Round 最接近x的整数
Floor 小于或等于x的最大整数
Ceiling 大于或等于x的最小整数
Mod a/b所得的余数
n! 阶乘
Random)
Max a,b,c,…的极大/极小值
数值设定
x=a 将变数x的值设为a
x=y=b 将变数x和y的值均设为b
x=. 或 Clear 除去变数x所存的值
变数使用的一些法则
xy 中间没有空格,视为变数xy
x y x乘上y
3x 3乘上x
x3 变数x3
x^2y 为 x^2 y次方运算子比乘法的运算子有较高的处理顺序
四个处理指令
Expand 将 expr展开
Factor 将 expr因式分解
Simplify 将 expr化简成精简的式子
FullSimplify Mathematica 会尝试更多的化简公式,将 expr化成更精简的式子
多项式转换
ExpandAll 把算式全部展开
Together 将 expr各项通分在并成一项
Apart 把分式拆开成数项分式的和
Apart 视var以外的变数为常数,将 expr拆成数项的和
Cancel 把分子和分母共同的因子消去
分母分子运算
Denominator 取出expr的分母
Numerator 取出expr的分子
ExpandDenominator 展开expr的分母
ExpandNumerator 展开expr的分子
转换函数
Collect 将 expr表示成x的多项式,

Collect 将 expr分别表示成 x,y,…的多项式
FactorTerms 将 expr的数值因子提出,
如 4x+2=2(2x+1)
FactorTerms 将 expr中把所有不包含x项的因子提出
FactorTerms 将 expr中把所有不包含{x,y,...}项的因子提出
函数指数运算
TrigExpand 将三角函数展开
TrigFactor 将三角函数所组成的数学式因式分解
TrigReduce 将相乘或次方的三角函数化成一次方的基本三角函数之组合
ExpToTrig 将指数函数化成三角函数或双曲函数
TrigToExp 将三角函数或双曲函数化成指数函数
次方乘积
ComplexExpand 假设所有的变数都是实数来对 expr展开
ComplexExpand 假设x,y,..等变数均为复数来对 expr展开
PowerExpand 将
系数最高次方
Coefficient 于 expr中form的系数
Exponent 于 expr中form的最高次方
Part 在 expr项中第n个项
代换运算子
expr/.x-》value 将 expr里所有的x均代换成value
expr/.{x-》value1,y-》value2,…} 执行数个不同变数的代换
expr/.{{x-》value1},{x-》value2},…} 将 expr代入不同的x值
expr//.{x-》value1,y-》value2,…} 重复代换到 expr不再改变为止
求解方程式
Solve 解方程式lhs==rhs,求x
Nsolve 解方程式lhs==rhs的数值解
Solve 解联立方程式,求x,y,…
NSolve 解联立方程式的数值解
FindRoot 由初始点x0求lhs==rhs的根
四种括号
(term) 圆括号,括号内的term先计算
f 方括号,内放函数的引数
{x,y,z} 大括号或串列括号,内放串列的元素
p 双方括号,p的第i项元素
p p的第i项第j个元素
缩短输出指令
expr//Short 显示一行的计算结果
Short 显示n行的计算结果
Command; 执行command,但不列出结果
查询物件
?Command 查询Command的语法及说明
??Command 查询Command的语法和属性及选择项
?Aaaa* 查询所有开头为Aaaa的物件
定义查询清除
f
f
f 函数f有两个以上的引数
?f 查询函数f的定义
Clear 或 f=. 清除f的定义
Remove 将f自系统中清除掉
含有预设值的Pattern
a_+b_. b的预设值为0,即若b从缺,则b以0代替
x_ y_ y的预设值为1
x_^y_ y的预设值为1
条件式的自订函数
lhs:=rhs/;condition 当condition成立时,lhs才会定义成rhs
If指令
If 若test为真,则回应then,否则回应else
If 同上,若test无法判定真或假时,则回应unknow
极限
Limit 当x趋近c时,求expr的极限
Limit
Limit
微分
D 函数f对x作微分
D 函数f对x1,x2,…作微分
D 函数f对x微分n次
D 函数f对x作微分,将y,z,…视为x的函数
全微分
Dt 全微分df
Dt 全微分
Dt 全微分
Dt 全微分,视c1,c2,…为常数
不定积分
Integrate 不定积分 ∫f dx
定积分
Integrate 定积分
Integrate 定积分
列之和与积
Sum 求和
Sum 求数列和,引数i以di递增
Sum
Product 求积
Product 求数列之积,引数i以di递增
Product
泰勒展开式
Series 对 expr于x0点作泰勒级数展开至(x-x0)n项
Series 对x0和y0展开
关系运算子
a==b 等于
a》b 大于
a》=b 大于等于
a《b 小于
a《=b 小于等于
a!=b 不等于
逻辑运算子
!p not
p||q||… or
p&&q&&… and
Xor exclusive or
LogicalExpand 将逻辑表示式展开
二维绘图指令
Plot
画出f在xmin到xmax之间的图形
Plot
同时画出数个函数图形
Plot
指定特殊的绘图选项,画出函数f的图形
Plot几种指令
选项 预设值 说明
AspectRatio 1/GoldenRatio 图形高和宽之比例,高/宽
Axes True 是否把坐标轴画出
AxesLabel Automatic 为坐标轴贴上标记,若设定为
AxesLabel-》{?ylabel?},则为y轴之标记。若设定为AxesLabel-》{?xlabel?,?ylabel?}
,则为{x轴,y轴}的标记
AxesOrigin Automatic 坐标轴的相交的点
DefaultFont $DefaultFont 图形里文字的预设字型
Frame False 是否将图形加上外框
FrameLabel False 从x轴下方依顺时针方向加上图形外框的标记
FrameTicks Automatic (如果Frame设为True)为外框加上刻度;
None则不加刻度
GridLines None 设Automatic则于主要刻度上加上网格线
PlotLabel None 整张图之图名
PlotRange Automatic 指定y方向画图的范围
Ticks Automatic 坐标轴之刻度,设None则没有刻度记号出现
※“Automatic、None、True、False”为Mathmatica常用的选项设定,其代表意义分别为“使用内部设定、不包含此项、作此项目、不作此项目”。
串列绘图
ListPlot 画出{1,y1},{2,y2},…的点
ListPlot 画出{x1,y1},{x2,y2},…的点
ListPlot 把画出来的点用线段连接
绘图颜色指定
Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax},
PlotStyle-》{RGBColor
彩色绘图
Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax},
PlotStyle-》{GrayLevel,GrayLevel
灰阶绘图
图形处理指令
Show 重画一个图
Show 将数张图并成一张
Show 加入选项
图形之排列
Show 将图形横向排列
Show 将图形垂直排列
Show 将图形成二维矩阵式排列
二维参数图
ParametricPlot
参数绘图
ParametricPlot
同时绘数个参数图
ParametricPlot
保持曲线的真正形状,即x,y坐标比为1:1
等高线图
ContourPlot
于指定范围之内画出f的等高线图
ContourPlot选项
选项 预设值 说明
ColorFunction Automatic 上色的预设值为灰阶,选Hue则为系列色彩
Contours 10 等高线的数目。设Contours-》{z1,z2,…}则指定等高值为z1,z2,…
ContourShading True Contour的上色,选False则不上色
PlotRange Automatic 高度z值的范围,也可指定{zmin,zmax}

mathematica是什么软件

Wolfram Mathematica (简称:Mathematica)是一款科学计算软件,有时候也被称为计算机代数系统,广泛使用于科学、工程、数学、计算等领域。
它是由英国科学家斯蒂芬·沃尔夫勒姆提出构想,并且由他所领导的沃尔夫勒姆研究公司(位于美国伊利诺伊州香槟市)开发的一款广泛使用的科学计算软件。它拥有强大的数值计算和符号运算能力,是目前为止使用最广泛的数学软件之一。

Mathematica是编程语言吗

mathematica可是说是一种编程语言,因为它允许你编写程序来完成各种任务,自身也有很规范的语法格式。甚至m表达式可以说是一个亮点。
但它不是一种通用的编程语言。mathematica不向python,c语言这些语言一样,可以构建各种各样的应用程序,它多数情况下只被用来执行科学研究方面的计算和分析任务。使用mathematica语言,几乎必须下载mathematica这个软件,这个软件至于这门语言就像是Python解释器之于python语言,c编译器之于c语言,但细节上还是有很多不同。
不过牛人们也可以用mathematica做很多奇葩的事情,包括网络爬虫这些,生生把这个不是通用语言的语言给玩成了一门通用语言了。就像excel,当初创造它的时候,谁知道还能用它来画蒙娜丽莎呢?

Mathematica和matlab有什么区别,那个更简单阿

Mathematica更简单些,两者区别如下:

一、主体不同

1、Mathematica:是一款科学计算软件,很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。

2、matlab:是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。

二、特点不同

1、Mathematica:囊括了大量可立即计算的数据。用户可以通过编程访问这些数据,并且也可以通过Wolfram Research的数据服务器自动更新数据。

2、matlab:可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。

三、优势不同

1、Mathematica:可以在许多不同的平台上运行,包括:Linux、Apple的Mac OS X以及基于NT的Microsoft Windows。所有平台都支持64位实现。

2、matlab:主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

参考资料来源:百度百科-Mathematica

参考资料来源:百度百科-MATLAB

mathematica软件的主要功能是什么

mathematica软件的功能很多,包括数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接,这些都是主要的功能,作为一款科学计算软件,在北鲲云超算上搜索就可以直接申请使用,不需要安装到本地,利用超算弹性配置的优势,可以节省很多的计算时间。

如何使用mathematica

Mathematica
》01
打开Mathematica,输入“Integrate”,注意不包含双引号,英文状态下输入。
按Shift+Enter就可以得到结果了。点击“更多”还会有其它诸如绘图、求极值等功能。
共2图》02
如果你觉得输入“Integrate”显得不直观,没关系,符号是Mathematica最擅长的!
打开“数学助手”,图中标出的一个为不定积分,另一个为定积分。
》03
从“数学助手”面板中选择需要的符号组成直观的表达式,然后Shift+Enter,结果秒出!

matlab好用还是mathematical好用

matlab和mathematical的不同以及优缺点如下:

1、功能优势不同:Matlab是非常强大的数值计算软件,矩阵计算,编程,画图都功能丰富,数值计算更能超强。MathCAD的功能一般,不管是符号还是数值功能都不如Mathematica和Matlab优秀。

2、缺点不同:matlab符号计算方面较弱,原因可能是Matlab的符号计算来自于Maple,所以磁化率拟合软件在解析拟合上有些问题,对于大一些的体系会出错,结果显示和合并同类项之类也做不好。

相对于Matlab的符号计算,mathematical的符号计算功能简直让人觉得震惊。的确是物理学家的工具,对于微分方程,多项式等都有非常好的符号计算功能。

矩阵的符号计算也不错,例如想用的就是求算一个小的符号矩阵的指数,exp(A),或者叫MatrixExponential,可以给出很漂亮的结果。

3、总结:Matlab肯定是数值计算的首选,功能也特别全,不过Matlab特别大,而且价格也很贵,一些工具大概要单独买。做符号运算+数值计算,Mathematica不错。

Mathematica的符号运算是不要说的,数值运算也得到很大的提高(从Mathematica5.2开始)。另外Mathematica支持C和Java,所以和外部的软件沟通有了很大提高,而且几乎可以用Mathematica来写Java程序。

关键的是Mathematica学起来很容易,大概一礼拜就是学得很好了。Mathematica的正版费用也相对比较低,文件大小也不大。

扩展资料:

Mathematica系统已经支持高性能计算。在Mathematica5.2版本中,它已经支持自动多线程计算。

,gridMathematica的引入使得用户级的并行编程可以在不同的集群和多处理器系统中进行在2008年,在所有的Mathematica许可证中囊括了并行计算技术。

包括支持网格技术如WindowsHPCServer2008、MicrosoftComputeClusterServer和SunGrid。

Mathematica增加了对CUDA和OpenCLGPU硬件的支持。另外,第8版还可以生成C代码,它可以自动由系统C编译器进行编译,比如IntelC++编译器或者VisualStudio2010编译器。

参考资料:百度百科-Mathematica

mathematica 带入式子

mathematica中的带入式子叫做模式替换,运算符是斜杠点
比如你有个式子(a + b + c)/(2 a + b + c),
想把a=R*Cos带入进去,就这么写
(a + b + c)/(2 a + b + c) /. {a -》 R*Cos} ------》嘿,注意这里的斜杠点
输出
(b + c + R Cos)
另外,你的mathematica的图贴的真小,看得费劲死了,你可以点中你的程序右边的cell,就是那个小框,选中之后会变成蓝色,然后按Alt再按加号,就可以把式子调大了,Alt按减号就是减小字体。

mathematica如何画图

1、首先打开mathematica,然后文件--》 新建--》笔记本, 这样就完成了画图的基本工作。

2、二维画图命令:Plot

3、如果需要画虚线或者点线,可以用如下命令:Plot

4、如果需要加入边框,输入: Show; 这里%4 代表所画的第几个图片

5、另外对于所画曲线的形式,以及边框的添加,曲线的颜色,背景颜色等等,也可以通过左键点击图片,图像下面会提示对应的快捷方式

6、画完图之后,如果想保存图片。mathematica支持大部分图片保存格式,如jpg,eps,pdf等等

Mathematica如何激活

1、打开Mathematica软件,进入软件目录,单击如图所示的文件;

2、点开后会出来一个激活界面,如图所示;

3、去下载一个注册机直接搜Mathematica 8的注册机就行,要按照自己版本就行了;

4、单击选择“其它方式激活”,如图所示;

5、在选择“手动激活”,如图所示;

6、将math ID号复制到注册机的相关位置,如图所示;

7、点击注册机的“Save Mathpass“按钮,可以获得“Product Key”和密码;

8、接着复制到相应的位置,如图所示;

9、接着点击“激活”就可以了;

10、接着选中“同意条款”,然后再点击“确定”;

11、接着,我们按照刚开的方法,打开该软件,可看到软件的界面了。