Mathematica常用指令
Mathematica基本运算指令

Mathematica基本运算指令基本运算a+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 尤拉常数,e=2.71828182…Degree 角度转换弧度的常数,Pi/180I 虚数,其值为√-1Infinity 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[n] 前n个运算结果复数的运算指令a+bI 复数Conjugate[a+bI] 共轭复数Re[z], Im[z] 复数z的实数/虚数部分Abs[z] 复数z的大小或模数(Modulus)Arg[z] 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[x],Cos[x],Tan[x],Cot[x],Sec[x],Csc[x] 三角函数,其引数的单位为弧度Sinh[x],Cosh[x],Tanh[x],… 双曲函数ArcSin[x],ArcCos[x],ArcTan[x] 反三角函数ArcCot[x],ArcSec[x],ArcCsc[x]ArcS inh[x],ArcCosh[x],ArcTanh[x],…反双曲函数Sqrt[x] 根号Exp[x] 指数Log[x] 自然对数Log[a,x] 以a为底的对数Abs[x] 绝对值Round[x] 最接近x的整数Floor[x] 小于或等于x的最大整数Ceiling[x] 大于或等于x的最小整数Mod[a,b] a/b所得的馀数n! 阶乘Random[] 0至1之间的随机数(最新版本已经不用这个函数,改为使用RandomReal[])Max[a,b,c,...],Min[a,b,c,…] a,b,c,…的极大/极小值数值设定x=a 将变数x的值设为ax=y=b 将变数x和y的值均设为bx=. 或 Clear[x] 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xyx y x乘上y3x 3乘上xx3 变数x3x^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[expr] 将 expr展开Factor[expr] 将 expr因式分解Simplify[expr] 将 expr化简成精简的式子FullSimplify[expr] Mathematica 会尝试更多的化简公式,将expr化成更精简的式子多项式/分式转换ExpandAll[expr] 把算式全部展开Together[expr] 将 expr各项通分在并成一项Apart[expr] 把分式拆开成数项分式的和Apart[expr,var] 视var以外的变数为常数,将 expr拆成数项的和Cancel[expr] 把分子和分母共同的因子消去分母/分子运算Denominator[expr] 取出expr的分母Numerator[expr] 取出expr的分子ExpandDenominator[expr] 展开expr的分母ExpandNumerator[expr] 展开expr的分子多项式转换函数Collect[expr,x] 将 expr表示成x的多项式,如Collect[expr,{x,y,…}] 将 expr分别表示成x,y,…的多项式FactorTerms[expr] 将 expr的数值因子提出,如 4x+2=2(2x+1)FactorTerms[expr,x] 将 expr中把所有不包含x项的因子提出FactorTerms[exp r,{x,y,…}] 将 expr中把所有不包含{x,y,...}项的因子提出函数和指数运算TrigExpand[expr] 将三角函数展开TrigFactor[expr] 将三角函数所组成的数学式因式分解TrigReduce[expr] 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ExpT oTrig[expr] 将指数函数化成三角函数或双曲函数TrigToExp[expr] 将三角函数或双曲函数化成指数函数复数、次方乘积ComplexExpand[expr] 假设所有的变数都是实数来对expr展开ComplexExpand[expr,{x,y,…}] 假设x,y,..等变数均为复数来对 expr展开PowerExpand[expr] 将项次、系数最高次方Coefficient[expr,form] 于 expr中form的系数Exponent[expr,form] 于 expr中form的最高次方Part[expr,n] 或 expr[[n]] 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valueexpr/.{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的根Solve[lhs==rhs,x] 解方程式lhs==rhs,求xNsolve[lhs==rhs,x] 解方程式lhs==rhs的数值解Solve[{lhs1==rhs1,lhs2==rhs2,…},{x,y,…}] 解联立方程式,求x,y,…NSolve[{lhs1==rhs1,lhs2==rhs2,…},{x,y,…}] 解联立方程式的数值解FindRoot[lhs==rhs,{x,x0}] 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[x] 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[[i ]] 或 Part[p,i] 双方括号,p的第i项元素p[[i,j]] 或 Part[p,i,j] 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[expr,n] 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的物件定义之查询与清除f[x_]= expr 立即定义函数f[x]f[x_]:= expr 延迟定义函数f[x]f[x_,y_,…] 函数f有两个以上的引数f 查询函数f的定义Clear[f] 或 f=. 清除f的定义Remove[f] 将f自系统中清除掉含有预设值的Patterna_+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1x_^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[test,then,else] 若test为真,则回应then,否则回应elseIf[test,then,else,unknow] 同上,若test无法判定真或假时,则回应unknow 极限Limit[expr,x->c] 当x趋近c时,求expr的极限Limit[expr,x->c,Direction->1]Limit[expr,x->c,Direction->-1]微分D[f,x] 函数f对x作微分D[f,x1,x2,…] 函数f对x1,x2,…作微分D[f,{x,n}] 函数f对x微分n次D[f,x,NonConstants->{y,z,…}] 函数f对x作微分,将y,z,…视为x的函数全微分Dt[f] 全微分dfDt[f,x] 全微分Dt[f,x1,x2,…] 全微分Dt[f,x,Constants->{c1,c2,…}] 全微分,视c1,c2,…为常数不定积分Integrate[f,x] 不定积分∫f dx定积分Integrate[f,{x,xmin,xmax}] 定积分Integrate[f,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}] 定积分数列之和与积Sum[f,{i,imin,imax}] 求和Sum[f,{i,imin,imax,di}] 求数列和,引数i以di递增Sum[f,{i,imin,imax},{j,jmin,jmax}]Product[f,{i,imin,imax}] 求积Product[f,{i,imin,imax,di}] 求数列之积,引数i以di递增Product[f,{i,imin,imax},{j,jmin,jmax}]泰勒展开式Series[expr,{x,x0,n}] 对expr于x0点作泰勒级数展开至(x-x0)n 项Series[expr,{x,x0,m},{y,y0,n}] 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aa<=b 小于等于a!=b 不等于逻辑运算子!p notp||q||… orp&&q&&… andXor[p,q,…] exclusive orLogicalExpand[expr] 将逻辑表示式展开二维绘图指令Plot[f,{x,xmin,xmax}]画出f在xmin到xmax之间的图形Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax}]同时画出数个函数图形Plot[f,{x,xmin,xmax},option->value]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。
整理mathematica数学常用命令大全之欧阳音创编

Mathematica的内部常数Mathematica的常用内部数学函数Mathematica中的数学运算符Mathematica的关系运算符注:上面的关系运算符也可从基本输入工具栏输入。
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整理mathematica数学常用命令大全

整理mathematica数学常⽤命令⼤全Mathematica的内部常数Mathematica的常⽤内部数学函数Mathematica中的数学运算符Mathematica的关系运算符注:上⾯的关系运算符也可从基本输⼊⼯具栏输⼊。
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Mathematica语句基本命令

Mathematica的内部常数Pi , 或π(从基本输入工具栏输入, 或“Esc”+“p”+“Esc”)圆周率π E (从基本输入工具栏输入, 或“Esc”+“ee”+“Esc”)自然对数的底数e I (从基本输入工具栏输入, 或“Esc”+“ii”+“Esc”)虚数单位iInfinity, 或∞(从基本输入工具栏输入 , 或“Esc”+“inf”+“Esc”)无穷大∞Degree 或°(从基本输入工具栏输入,或“Esc”+“deg”+“Esc”)度Mathematica的常用内部数学函数指数函数Exp[x]以e为底数对数函数Log[x]自然对数,即以e为底数的对数Log[a,x]以a为底数的x的对数开方函数Sqrt[x]表示x的算术平方根绝对值函数Abs[x]表示x的绝对值三角函数(自变量的单位为弧度)Sin[x]正弦函数Cos[x]余弦函数Tan[x]正切函数Cot[x]余切函数Sec[x]正割函数Csc[x]余割函数反三角函数ArcSin[x]反正弦函数ArcCos[x]反余弦函数ArcTan[x]反正切函数ArcCot[x]反余切函数ArcSec[x]反正割函数ArcCsc[x]反余割函数双曲函数Sinh[x]双曲正弦函数Cosh[x]双曲余弦函数Tanh[x]双曲正切函数Coth[x]双曲余切函数Sech[x]双曲正割函数Csch[x]双曲余割函数反双曲函数ArcSinh[x]反双曲正弦函数ArcCosh[x]反双曲余弦函数ArcTanh[x]反双曲正切函数ArcCoth[x]反双曲余切函数ArcSech[x]反双曲正割函数ArcCsch[x]反双曲余割函数求角度函数ArcTan[x,y]以坐标原点为顶点,x轴正半轴为始边,从原点到点(x,y)的射线为终边的角,其单位为弧度数论函数GCD[a,b,c,...]最大公约数函数LCM[a,b,c,...]最小公倍数函数Mod[m,n]求余函数(表示m除以n的余数)Quotient[m,n]求商函数(表示m除以n的商)Divisors[n]求所有可以整除n的整数FactorInteger[n]因数分解,即把整数分解成质数的乘积Prime[n]求第n个质数PrimeQ[n]判断整数n是否为质数,若是,则结果为True,否则结果为False Random[Integer,{m,n}]随机产生m到n之间的整数排列组合函数Factorial[n]或n!阶乘函数,表示n的阶乘复数函数Re[z]实部函数Im[z]虚部函数Arg(z)辐角函数Abs[z]求复数的模Conjugate[z]求复数的共轭复数Exp[z]复数指数函数求整函数与截尾函数Ceiling[x]表示大于或等于实数x的最小整数Floor[x]表示小于或等于实数x的最大整数Round[x]表示最接近x的整数IntegerPart[x]表示实数x的整数部分FractionalPart[x]表示实数x的小数部分分数与浮点数运算函数N[num]或num//N把精确数num化成浮点数(默认16位有效数字)N[num,n]把精确数num化成具有n个有效数字的浮点数NumberForm[num,n]以n个有效数字表示numRationalize[float]将浮点数float转换成与其相等的分数Rationalize[float,dx]将浮点数float转换成与其近似相等的分数,误差小于dx最大、最小函数Max[a,b,c,...]求最大数Min[a,b,c,...]求最小数符号函数Sign[x]Mathematica中的数学运算符a+b 加法a-b减法a*b (可用空格键代替*)乘法a/b (输入方法为:“ Ctrl ” + “ / ” ) 除法a^b (输入方法为:“ Ctrl ” + “ ^ ” )乘方-a 负号Mathematica的关系运算符==等于<小于>大于<=小于或等于>=大于或等于!=不等于注:上面的关系运算符也可从基本输入工具栏输入。
mathmatic 基本用法

mathmatic 基本用法Mathematica是一种强大的数学软件,它具有广泛的数学计算和可视化功能。
基本用法包括使用Mathematica进行数学运算、求解方程、绘制图表等。
1.数学运算:Mathematica可以进行基本的数学运算,如加减乘除、幂运算、三角函数、对数函数等。
例如,可以输入"2+3"得到结果"5",输入"Sin[π/2]"得到结果"1"。
2.方程求解:Mathematica可以求解各种类型的方程。
例如,可以输入"Solve[x^2 - 3x + 2 == 0, x]"来求解这个二次方程,得到结果"x == 1 || x == 2"。
3.符号计算:Mathematica可以进行符号计算,包括展开、化简、因式分解等。
例如,可以输入"Simplify[(x^2 + x - 6)/(x + 3)]"来化简这个表达式,得到结果"x - 2"。
4.绘图功能:Mathematica可以生成各种类型的图表,包括二维曲线图、三维曲面图、柱状图、散点图等。
例如,可以输入"Plot[Sin[x], {x, 0, 2π}]"来绘制正弦函数的曲线图。
除了基本用法外,Mathematica还有许多其他功能,如矩阵计算、微积分、概率统计、符号推导、动态演示等。
它还提供了大量的内置函数和算法,可以用于求解复杂的数学问题。
使用Mathematica还可以进行科学计算、工程计算、数据分析等各种应用领域。
总之,Mathematica是一款功能强大的数学软件,可以帮助用户进行各种数学计算和可视化操作。
关于数论MATHEMATICA相关指令

∑fa 加到 b
∑∑ f
i=m j =r n
n
s
∏f
i=m
Moebius μ-函數 σk(n)=
d n ,d >0
∑d
k
,σ0(n)表 n 的正因數個數
σ1(n)表 n 的正因數和 JacobiSymbol[n,m] ExtendedGCD[m,n]
n 當 m 為奇質數時就是 Legendre 符號 m 給出{g,{r,s}},其中 g 為 m,n 的最大公因數, g=rm+sn
f[x_]:=expr fac[n_]:=n fac[n-1];fac[0]=1; Nest[f,x,n] NestList[f,x,n] For[start,test,increment,expr] While[test,expr] Do[expr,{i,imin,imax,di}]
定義函數 f[] 定義遞歸函數 fac[n] 以 x 為初值,用函數 f[]來疊代 n 次 同 Nest[]指令,但會把每次疊代的結果記錄 下來,形成數列{f[x],f[f[x]],...} 以 start 為初值 increment 為增量作 expr , 的運算,直到 test 不成立為止 作 expr 的迴圈運算,直到 test 不成立 i 從 i=imin 到 i=imax 間距 di 來計算 expr
數論 MATHEMATICA 相關指令
Mod[k,n] Quotient[m,n] GCD[n1,n2,...] LCM[n1,n2,...] IntegerDigits[n,b] Floor[x] FactorInteger[n] Divisors[n] Prime[k] PrimePi[x] PrimeQ[n] Min[x1,x2,...] Max[x1,x2,...] n! EulerPhi[n] Sum[f,{i,m,n}] Sum[f,{i,m,n,d}] Sum[f,{i,m,n},{j,r,s}] Product[f,{i,m,n}] MoebiusMu[n] DivisorSigma[k,n] k (mod n)(k 被 n 除的餘數) m 被 n 除的商(即 m/n 的整數部分) 最大公因數 最小公倍數 將 n 化為以 b 為基底的數 小於等於 x 的最大整數 列出 n 的質因數分解 列出 n 的所有正因數 第 k 個質數 小於等於 x 的質數個數 詢問 n 是否為質數? x1,x2,...中最小 x1,x2,...中最大 n 階乘 尤拉φ-函數:小於等於 n 與 n 互質的正整數個數
mathematica执行命令(共20页)

Mathmatic 函数(hánshù)表一、运算符及特殊符号Line1; 执行(zhíxíng)Line,不显示(xiǎnshì)结果Line1,line2 顺次(shùncì)执行Line1,2,并显示结果?name 关于系统变量name的信息??name 关于系统变量name的全部信息!command 执行Dos命令n! N的阶乘!!filename 显示文件内容<Expr>> filename 打开文件写Expr>>>filename 打开文件从文件末写() 结合率[] 函数{} 一个表<*Math Fun*> 在c语言中使用math的函数(*Note*) 程序的注释#n 第n个参数## 所有参数rule& 把rule作用于后面的式子% 前一次的输出%% 倒数第二次的输出%n 第n个输出二、系统(xìtǒng)常数Pi 3.1415....的无限(wúxiàn)精度数值E 2.17828...的无限精度(jīnɡ dù)数值Catalan 0.915966..卡塔兰常数(chángshù) EulerGamma 0.5772....高斯常数GoldenRatio 1.61803...黄金分割数Degree Pi/180角度弧度换算I 复数单位Infinity 无穷大-Infinity 负无穷大ComplexInfinity 复无穷大Indeterminate 不定式三、代数计算Expand[expr] 展开表达式Expand[expr] 展开表达式Factor[expr] 展开表达式Simplify[expr] 化简表达式FullSimplify[expr] 将特殊函数等也进行化简PowerExpand[expr] 展开所有的幂次形式ComplexExpand[expr,{x1,x2...}] 按复数实部虚部展开FunctionExpand[expr] 化简expr中的特殊函数Collect[expr, x] 合并同次项Collect[expr, {x1,x2,...}] 合并x1,x2,...的同次项Together[expr] 通分Apart[expr] 部分分式展开Apart[expr, var] 对var的部分分式展开Cancel[expr] 约分ExpandAll[expr] 展开表达式ExpandAll[expr, patt] 展开表达式FactorTerms[poly] 提出共有的数字因子FactorTerms[poly, x] 提出与x无关的数字因子FactorTerms[poly, {x1,x2...}] 提出与xi无关的数字因子Coefficient[expr, form] 多项式expr中form的系数Coefficient[expr, form, n] 多项式expr中form^n的系数Exponent[expr, form] 表达式expr中form的最高指数Numerator[expr] 表达式expr的分子Denominator[expr] 表达式expr的分母ExpandNumerator[expr] 展开expr的分子部分ExpandDenominator[expr] 展开expr的分母部分TrigExpand[expr] 展开表达式中的三角函数TrigFactor[expr] 给出表达式中的三角函数因子TrigFactorList[expr] 给出表达式中的三角函数因子的表TrigReduce[expr] 对表达式中的三角函数化简TrigToExp[expr] 三角到指数的转化ExpToTrig[expr] 指数到三角的转化RootReduce[expr]ToRadicals[expr]四、解方程Solve[eqns, vars] 从方程组eqns中解出vars Solve[eqns, vars, elims] 从方程组eqns中削去变量(biànliàng)elims,解出varsDSolve[eqn, y, x] 解微分方程(wēi fēn fānɡchénɡ),其中y是x的函数(hánshù)DSolve[{eqn1,eqn2,...},{y1,y2...},x]解微分方程(wēi fēn fānɡ chénɡ)组,其中yi是x的函数DSolve[eqn, y, {x1,x2...}] 解偏微分方程Eliminate[eqns, vars] 把方程组eqns中变量vars约去SolveAlways[eqns, vars] 给出等式成立的所有参数满足的条件Reduce[eqns, vars] 化简并给出所有可能解的条件LogicalExpand[expr] 用&&和||将逻辑表达式展开InverseFunction[f] 求函数f的逆函数Root[f, k] 求多项式函数的第k个根Roots[lhs==rhs, var] 得到多项式方程的所有根五、微积分函数D[f, x] 求f[x]的微分D[f, {x, n}] 求f[x]的n阶微分D[f,x1,x2..] 求f[x]对x1,x2...偏微分Dt[f, x] 求f[x]的全微分df/dxDt[f] 求f[x]的全微分dfDt[f, {x, n}] n阶全微分df^n/dx^nDt[f,x1,x2..] 对x1,x2..的偏微分Integrate[f, x] f[x]对x在的不定积分Integrate[f, {x, xmin, xmax}] f[x]对x在区间(xmin,xmax)的定积分Integrate[f, {x, xmin, xmax}, {y, ymin, ymax}]f[x,y]的二重积分Limit[expr, x->x0] x趋近于x0时expr的极限Residue[expr, {x,x0}] expr在x0处的留数Series[f, {x, x0, n}] 给出f[x]在x0处的幂级数展开Series[f, {x, x0,nx}, {y, y0, ny}]先对y幂级数展开,再对xNormal[expr] 化简并给出最常见的表达式SeriesCoefficient[series, n] 给出级数中第n次项的系数SeriesCoefficient[series, {n1,n2...}]'或Derivative[n1,n2...][f] 一阶导数InverseSeries[s, x] 给出逆函数的级数ComposeSeries[serie1,serie2...] 给出两个基数的组合SeriesData[x,x0,{a0,a1,..},nmin,nmax,den]表示一个在x0处x的幂级数? O[x]^n n阶小量x^nO[x, x0]^n n阶小量(x-x0)^n八、数值(shùzí)函数N[expr] 表达式的机器(jī qì)精度近似值N[expr, n] 表达式的n位近似值,n为任意(rènyì)正整数NSolve[lhs==rhs, var] 求方程(fāngchéng)数值解NSolve[eqn, var, n] 求方程数值解,结果精度到n 位NDSolve[eqns, y, {x, xmin, xmax}]微分方程数值解NDSolve[eqns, {y1,y2,...}, {x, xmin, xmax}]微分方程组数值解FindRoot[lhs==rhs, {x,x0}] 以x0为初值,寻找方程数值解FindRoot[lhs==rhs, {x, xstart, xmin, xmax}] NSum[f, {i,imin,imax,di}] 数值求和,di为步长NSum[f, {i,imin,imax,di}, {j,..},..] 多维函数求和NProduct[f, {i, imin, imax, di}]函数求积NIntegrate[f, {x, xmin, xmax}] 函数数值积分优化函数:FindMinimum[f, {x,x0}] 以x0为初值,寻找函数最小值FindMinimum[f, {x,x0}] 以x0为初值,寻找函数最小值FindMinimum[f, {x, xstart, xmin, xmax}] ConstrainedMin[f,{inequ},{x,y,..}]inequ为线性不等式组,f为x,y..之线性函数,得到最小值及此时的x,y..取值ConstrainedMax[f, {inequ}, {x, y,..}]同上LinearProgramming[c,m,b] 解线性组合c.x在m.x>=b&&x>=0约束下的最小值,x,b,c为向量,m为矩阵LatticeReduce[{v1,v2...}] 向量组vi的极小无关组数据处理:Fit[data,funs,vars]用指定函数组对数据进行最小二乘拟和data可以为{{x1,y1,..f1},{x2,y2,..f2}..}多维的情况emp: Fit[{10.22,12,3.2,9.9}, {1, x, x^2,Sin[x]}, x] Interpolation[data]对数据进行差值,data同上,另外还可以为{{x1,{f1,df11,df12}},{x2,{f2,.}..}指定各阶导数InterpolationOrder默认为3次,可修改ListInterpolation[array]对离散数据插值,array可为n维ListInterpolation[array,{{xmin,xmax},{ymin,ymax}, ..}]FunctionInterpolation[expr,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax},..]以对应expr[xi,yi]的为数据进行插值Fourier[list] 对复数数据进行付氏变换InverseFourier[list] 对复数数据进行付氏逆变换Min[{x1,x2...},{y1,y2,...}]得到每个表中的最小值Max[{x1,x2...},{y1,y2,...}]得到每个表中的最大值Select[list, crit] 将表中使得crit为True的元素选择出来Count[list, pattern] 将表中匹配模式pattern的元素的个数Sort[list] 将表中元素按升序排列Sort[list,p] 将表中元素按p[e1,e2]为True的顺序比较list的任两个元素e1,e2,实际上Sort[list]中默认p=Greater集合论:Union[list1,list2..] 表listi的并集并排序Intersection[list1,list2..] 表listi的交集并排序Complement[listall,list1,list2...]从全集listall中对listi的差集九、虚数(xūshù)函数Re[expr] 复数(fùshù)表达式的实部Im[expr] 复数(fùshù)表达式的虚部Abs[expr] 复数(fùshù)表达式的模Arg[expr] 复数表达式的辐角Conjugate[expr] 复数表达式的共轭十、数的头及模式及其他操作Integer _Integer 整数Real _Real 实数Complex _Complex 复数Rational_Rational 有理数(*注:模式用在函数参数传递中,如MyFun[Para1_Integer,Para2_Real]规定传入参数的类型,另外也可用来判断If[Head[a]==Real,...]*)IntegerDigits[n,b,len] 数字n以b近制的前len个码元RealDigits[x,b,len] 类上FromDigits[list] IntegerDigits的反函数Rationalize[x,dx] 把实数x有理化成有理数,误差小于dxChop[expr, delta] 将expr中小于delta的部分去掉,dx默认为10^-10Accuracy[x] 给出x小数部分位数,对于Pi,E等为无限大Precision[x] 给出x有效数字位数,对于Pi,E等为无限大SetAccuracy[expr, n] 设置expr显示时的小数部分位数SetPrecision[expr, n] 设置expr显示时的有效数字位数十一、区间函数Interval[{min, max}] 区间[min, max](* Solve[3x+2==Interval[{-2,5}],x*)IntervalMemberQ[interval, x] x在区间内吗?IntervalMemberQ[interval1,interval2] 区间2在区间1内吗?IntervalUnion[intv1,intv2...] 区间的并IntervalIntersection[intv1,intv2...] 区间的交十二、矩阵操作a.b.c 或 Dot[a, b, c] 矩阵、向量、张量的点积Inverse[m] 矩阵的逆Transpose[list] 矩阵的转置Transpose[list,{n1,n2..}]将矩阵list 第k行与第nk 列交换Det[m] 矩阵的行列式Eigenvalues[m] 特征值Eigenvectors[m] 特征向量Eigensystem[m] 特征系统,返回{eigvalues,eigvectors}LinearSolve[m, b] 解线性方程组m.x==b NullSpace[m] 矩阵m的零空间,即m.NullSpace[m]==零向量RowReduce[m] m化简为阶梯矩阵Minors[m, k] m的所有k*k阶子矩阵的行列式的值(伴随阵,好像是)MatrixPower[mat, n] 阵mat自乘n次Outer[f,list1,list2..] listi中各个元之间相互组合,并作为f的参数的到的矩? Outer[Times,list1,list2]给出矩阵的外积SingularValues[m] m的奇异值,结果为{u,w,v}, m=Conjugate[Transpose[u]].DiagonalMatrix[w].v PseudoInverse[m] m的广义逆QRDecomposition[m] QR分解SchurDecomposition[m] Schur分解LUDecomposition[m] LU分解十四、绘图(huì tú)函数二维作图Plot[f,{x,xmin,xmax}] 一维函数(hánshù)f[x]在区间(qū jiān)[xmin,xmax]上的函数(hánshù)曲? Plot[{f1,f2..},{x,xmin,xmax}] 在一张图上画几条曲线ListPlot[{y1,y2,..}] 绘出由离散点对(n,yn)组成的图ListPlot[{{x1,y1},{x2,y2},..}] 绘出由离散点对(xn,yn)组成的图ParametricPlot[{fx,fy},{t,tmin,tmax}] 由参数方程在参数变化范围内的曲线ParametricPlot[{{fx,fy},{gx,gy},...},{t,tmin,tmax}] 在一张图上画多条参数曲线选项:PlotRange->{0,1} 作图显示的值域范围AspectRatio->1/GoldenRatio生成图形的纵横比PlotLabel ->label 标题文字Axes ->{False,True} 分别制定是否画x,y轴AxesLabel->{xlabel,ylabel}x,y轴上的说明文字Ticks->None,Automatic,fun用什么方式画轴的刻度AxesOrigin ->{x,y} 坐标轴原点位置AxesStyle->{{xstyle}, {ystyle}}设置轴线的线性颜色等属性Frame ->True,False 是否画边框FrameLabel ->{xmlabel,ymlabel,xplabel,yplabel} 边框四边上的文字FrameTicks同Ticks 边框上是否画刻度GridLines 同Ticks 图上是否画栅格线FrameStyle ->{{xmstyle},{ymstyle}设置边框线的线性颜色等属性ListPlot[data,PlotJoined->True] 把离散点按顺序连线PlotSytle->{{style1},{style2},..}曲线的线性颜色等属性PlotPoints->15 曲线取样点,越大越细致三维作图Plot3D[f,{x,xmin,xmax}, {y,ymin,ymax}]二维函数f[x,y]的空间曲面Plot3D[{f,s}, {x,xmin,xmax}, {y,ymin,ymax}]同上,曲面的染色由s[x,y]值决定ListPlot3D[array,shades]同上,曲面的染色由shades[数据]值决定ParametricPlot3D[{fx,fy,fz},{t,tmin,tmax}]二元数方程在参数变化范围内的曲线ParametricPlot3D[{{fx,fy,fz},{gx,gy,gz},...},{t,tmin, tmax}]多条空间参数曲线选项:ViewPoint ->{x,y,z} 三维视点,默认为{1.3,-2.4,2} Boxed -> True,False 是否画三维长方体边框BoxRatios->{sx,sy,sz} 三轴比例BoxStyle 三维长方体边框线性颜色等属性Lighting ->True 是否染色LightSources->{s1,s2..} si为某一个光源si={{dx,dy,dz},color}color为灯色,向dx,dy,dz方向照射AmbientLight->颜色函数慢散射光的光源Mesh->True,False 是否画曲面上与x,y轴平行的截面的截线MeshStyle 截线线性颜色等属性MeshRange->{{xmin,xmax}, {ymin,ymax}}网格范围ClipFill->Automatic,None,color,{bottom,top}指定图形顶部、底部超界后所画的颜色Shading ->False,True 是否染色HiddenSurface->True,False 略去被遮住不显示部分的信息等高线ContourPlot[f,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}]二维函数f[x,y]在指定区间上的等高线图ListContourPlot[array] 根据二维数组array数值画等高线选项:Contours->n 画n条等高线Contours->{z1,z2,..} 在zi处画等高线ContourShading -> False 是否用深浅染色ContourLines -> True 是否画等高线ContourStyle -> {{style1},{style2},..}等高线线性颜色等属性FrameTicks 同上密度图DensityPlot[f,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}]二维函数f[x,y]在指定区间上的密度图ListDensityPlot[array] 同上图形显示Show[graphics,options] 显示一组图形对象,options为选项设置Show[g1,g2...] 在一个图上叠加显示一组图形对象GraphicsArray[{g1,g2,...}]在一个图上分块显示一组图形对象SelectionAnimate[notebook,t]把选中的notebook中的图画循环放映选项:(此处选项适用于全部图形函数) Background->颜色函数指定绘图的背景颜色RotateLabel -> True 竖着写文字TextStyle 此后输出文字的字体,颜色大小等ColorFunction->Hue等把其作用于某点的函数值上决定某点的颜色RenderAll->False 是否对遮挡部分也染色MaxBend 曲线、曲面最大弯曲度十四、绘图(huì tú)函数(续)图元函数(hánshù)Graphics[prim, options]prim为下面各种(ɡè zhǒnɡ)函数组成的表,表示一个二维图形对象Graphics3D[prim, options]prim为下面各种函数组成(zǔ chénɡ)的表,表示一个三维图形对象SurfaceGraphics[array, shades]表示一个由array和shade决定的曲面对象ContourGraphics[array]表示一个由array决定的等高线图对象DensityGraphics[array]表示一个由array决定的密度图对象以上定义图形对象,可以进行对变量赋值,合并显示等操作,也可以存盘Point[p] p={x,y}或{x,y,z},在指定位置画点Line[{p1,p2,..}]经由pi点连线Rectangle[{xmin, ymin}, {xmax, ymax}] 画矩形Cuboid[{xmin,ymin,zmin},{xmax,ymax,zmax}]由对角线指定的长方体Polygon[{p1,p2,..}] 封闭多边形Circle[{x,y},r] 画圆Circle...内容摘要。
Mathematica常用命令

Mathem atica常用命令软件学习2010-10-1921:02:15 阅读127评论0 字号:大中小订阅 .M athem atica的内部常数Pi ,或π(从基本输入工具栏输入,或“Es c”+“p”+“Es c”)圆周率πE(从基本输入工具栏输入, 或“Esc”+“ee”+“Esc”)自然对数的底数eI (从基本输入工具栏输入,或“Esc”+“ii”+“Es c”)虚数单位iI nfini ty, 或∞(从基本输入工具栏输入 ,或“Esc”+“in f”+“E sc”)无穷大∞D egree或°(从基本输入工具栏输入,或“Esc”+“de g”+“E sc”)度Math emati ca的常用内部数学函数指数函数Exp[x]以e为底数对数函数Log[x]自然对数,即以e为底数的对数Lo g[a,x]以a为底数的x的对数开方函数Sqrt[x]表示x的算术平方根绝对值函数Ab s[x]表示x的绝对值三角函数(自变量的单位为弧度)Si n[x]正弦函数C os[x]余弦函数Tan[x]正切函数Cot[x]余切函数Sec[x]正割函数Cs c[x]余割函数反三角函数A rcSin[x]反正弦函数A rcCos[x]反余弦函数A rcTan[x]反正切函数A rcCot[x]反余切函数A rcSec[x]反正割函数A rcCsc[x]反余割函数双曲函数Si nh[x]双曲正弦函数Cos h[x]双曲余弦函数Tanh[x]双曲正切函数Coth[x]双曲余切函数S ech[x]双曲正割函数Cs ch[x]双曲余割函数反双曲函数Arc Sinh[x]反双曲正弦函数ArcCo sh[x]反双曲余弦函数Ar cTanh[x]反双曲正切函数ArcC oth[x]反双曲余切函数A rcSec h[x]反双曲正割函数Arc Csch[x]反双曲余割函数求角度函数ArcTa n[x,y]以坐标原点为顶点,x轴正半轴为始边,从原点到点(x,y)的射线为终边的角,其单位为弧度数论函数G CD[a,b,c,...]最大公约数函数LCM[a,b,c,...]最小公倍数函数Mo d[m,n]求余函数(表示m除以n的余数)Quo tient[m,n]求商函数(表示m除以n的商)Divis ors[n]求所有可以整除n的整数Fa ctorI ntege r[n]因数分解,即把整数分解成质数的乘积Pri me[n]求第n个质数Pri meQ[n]判断整数n是否为质数,若是,则结果为T rue,否则结果为F alseRando m[Int eger,{m,n}]随机产生m到n之间的整数排列组合函数Facto rial[n]或n!阶乘函数,表示n的阶乘复数函数Re[z]实部函数Im[z]虚部函数Arg(z)辐角函数Abs[z]求复数的模C onjug ate[z]求复数的共轭复数Exp[z]复数指数函数求整函数与截尾函数Cei ling[x]表示大于或等于实数x的最小整数Fl oor[x]表示小于或等于实数x的最大整数Rou nd[x]表示最接近x的整数Integ erPar t[x]表示实数x的整数部分Fract ional Part[x]表示实数x的小数部分分数与浮点数运算函数N[num]或num//N把精确数num化成浮点数(默认16位有效数字)N[num,n]把精确数num化成具有n个有效数字的浮点数Numbe rForm[num,n]以n个有效数字表示numRatio naliz e[flo at]将浮点数flo at转换成与其相等的分数Ra tiona lize[float,dx]将浮点数fl oat转换成与其近似相等的分数,误差小于dx最大、最小函数Max[a,b,c,...]求最大数M in[a,b,c,...]求最小数符号函数Sig n[x]Mathe matic a中的数学运算符a+b 加法a-b减法a*b (可用空格键代替*)乘法a/b (输入方法为:“ Ctr l ” + “ /” ) 除法a^b (输入方法为:“Ctrl” + “ ^ ”)乘方-a 负号Mathe matic a的关系运算符==等于<小于>大于<=小于或等于>=大于或等于!=不等于注:上面的关系运算符也可从基本输入工具栏输入。
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表达式:
Plot[4 x - 9, {x, 0, 9}]
f[x_] = x^3
Plot[f[x], {x, 0, 9}]
a = Plot[4 x - 9, {x, 0, 9}]
b = Plot[x^3, {x, 0, 3}] 两图画在一个坐标系
Show[a, b]
a = Plot[4 x - 9, {x, 0, 9}]
b = Plot[x^3, {x, 0, 3}] 两图画在一起(一排)
c = GraphicsArray[{a, b}]
Show[c]
a = Plot[4 x - 9, {x, 0, 9}]
b = Plot[x^3, {x, 0, 3}]
c = GraphicsArray[{a}, {b}] 两图画在一起(两排)
Show[c]
二维画图:
Automatic 默认值
DisplayFunction -> Identity 不出现图
DisplayFunction -> $DisplayFunction 出现图
PlotRange -> All 画出所有点,指定区域点
PlotStyle -> {RGBColor[1, 0, 0]} 图像颜色
PlotStyle -> {Dashing[{0.01}]} 图像成虚线
PlotStyle -> {Thickness[0.01]} 图像粗细
AxesLabel -> {"x/t", "y/cm"} 坐标标签
PlotLabel -> {"s-t"} 图像标签
Frame -> True 图像边框
Axes -> {True, True} 坐标轴的显示
AxesOrigin -> {0, -5} 设置坐标原点
GridLines -> {{-π, -π/2, 0, π/2, π}, {-1,-0.5,0, 0.5, 1}}
给坐标轴分网格
TextStyle -> {FontSize -> 30} 坐标字体大小AspectRatio -> Automatic 坐标比例一致
Ticks -> {{0, 1, 2, 3}, {0,10,20}} 在坐标轴上显示特定点ParametricPlot[x(t),y(t)},{t,0,6,}] 画参数方程
三维画图:
PlotPoints -> 100 像素
Boxed -> False 显示边框
BoxRatios -> {1,1,2} 三维比例
Mesh -> False 在曲面上不显示网格ViewPoint -> {0, 0, 1} 图的观察方向HiddenSurface -> False 图示无遮挡
解方程:
Solve[a x + b == c x + d, x]
Solve[{2 x + 3 y == 3, 3 x - 5 y == 9}, {x, y}]
NSolve[7 x + 3 == 2, 30]或N[Solve[7 x + 3 == 2], 30]
Roots[x^2 + 2 x + 1 == 0, x]或NRoots[x^3 + 3 == 0, x] 解一元方程
求解超越方程:
先画图确定跟的位置,在用FindRoot解:
Plot[{Sin[x], x^2 - 1}, {x, -π, π}]
FindRoot[Sin[x] == x^2 - 1, {x, 1}]
Factor[x^2 + 2 x + 1] 分解因式
Expand[(x^2 + 2 x + 1)( x^2 - 1)] 展开多项式
Collect[x^3y^2z^4 + x^4y^5z^2x^2y^3z^2, y] 按Y升次幂排列PowerExpand[Log[x\^y]] 展开或化简TrigExpand[Sin[3 x]] 按三角函数形式展开
微分:
Limit[(x^5 - 32)/(x^3 - 8), x -> 2] 求极限
Limit[32/x, x -> 0, Direction -> 1(-1)] 左(右)极限
f'[x] 求导
D[f[x], {x, 3}] 以X为变量求3阶导数D[f[x], {x, 3}] /. x -> 2 f''[2]
Series[Exp[x], {x, 3, 5}] 在3点展开至5次方D[x^3 y^4 z^2, x] 对x求偏导
D[x^3 y^4 z^2, {x, 2}] 对x求二次偏导D[x^3 Sin[y], x, y] /. {x -> 2, y -> π} 定点求导
常微分方程:
DSolve[y'[x] == x + y[x], y[x], x] 解微分方程,y是x的函数DSolve[{y'[x] == x + y[x], y[0] == 0}, y[x], x] 初始条件
NDSolve[{y'[x] == x + y[x], y[0] == 0}, y[x], x] 数值解
矩阵:
{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}} // MatrixForm 生成矩阵
Table[x^2, {x, 1, 5}] 生成x取值1到5的x^2的值Table[x+y, {x, 1, 5},{y,1, 7}] 生成5*7的矩阵,矩阵元的值是x+y f[x_] = 2 x^2
Array[f, 1, 5] 生成x=1到5的2 x^2的值IdentityMatrix[3] 生成3阶单位矩阵
a[[3,4]] a矩阵的(3,4)矩阵元
a[4] a矩阵的第四行
a[[all,5]] a矩阵的第5列
a[[{2,3,5},all]] a矩阵的第2,3,5行{q,w,e}={2+3,1+2,2} q=5,w=3,e=2
Table[Random[Integer,{0,9}],{i,1,4},{j,1,4}] 随机产生矩阵元为0~9的4行4列的矩阵
z.q 矩阵点乘
Cross[z,q] 矩阵叉乘
Inverse[a] 逆矩阵
Transpose[a] 转置
Det[a] 求行列式
Tr[a] 求迹
MatrixPower[a,2] 矩阵的3次方
LinearSolve[a,aa]//MatrixForm 解线性方程组
Eigenvalues[s] s矩阵的本征值
Eigenvectors[s]s矩阵的本征向量
Eigensystem[s]s矩阵的{本征值},{本征向量} Eigenvalues[N[s]] s矩阵的本征值的数值表示
命令语句:
If[x ≤y, 1, 2] ifx ≤y,then 1,else 2
If[Abs[q - w] == 1, 1, If[q == w, 2, 0] ifabs[q - w] == 1,then 1,elseif q == w,then 2,else 0 While[1,2]
For[初始化,条件,更新,语句]。