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实验一 熟悉Mathematica的基本使用

实验一 熟悉Mathematica的基本使用

实验一 熟悉Mathematica 的基本使用1、 写出圆周率π的前50位小数,看看它的前100位,1000位小数,能不能发现什么规律? In[ ]:= N[Pi,50]Out[ ]= 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751In[ ]:= N[π,100]Out[ ]= 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208998628034825342117068In[ ]:= N[Pi,1000](结果略)说明:100位,1000位的都可以不记录,看看有没有规律就可以。

2、 第1234个素数是什么?15485863是素数吗?、In[ ]:= Prime[1234]Out[ ]= 10061In[ ]:= PrimeQ[15485863]Out[ ]= True (*不要看成或写作Ture*)3、26(1)π+位于哪两个整数之间?In[ ]:= 26Floor[(1)]π+ (*取整数*)Out[ ]= 1649234In[ ]:= 26Round[(1)]π+ (*四舍五入取整数,不小于x 的最小整数*)Out[ ]= 16492354、构造一个表,由不超过100的所有素数组成;In[ ]:= Table[Prime[i],{i,1,25}]Out[ ]= {2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97} 但是,这个25是怎么来的呢?可以先观察一下:In[ ]:= Table[If[PrimeQ[i],i],{i,1,100}]Out[ ]= {Null,2,3,Null,5,Null,7,Null,Null,Null,11,Null,13,Null,Null,Null,17,Null ,19,Null,Null,Null,23,Null,Null,Null,Null,Null,29,Null,31,Null,Null,Null,Null,Nu ll,37,Null,Null,Null,41,Null,43,Null,Null,Null,47,Null,Null,Null,Null,Null,53,Nu ll,Null,Null,Null,Null,59,Null,61,Null,Null,Null,Null,Null,67,Null,Null,Null,71,Null,73,Null,Null,Null,Null,Null,79,Null,Null,Null,83,Null,Null,Null,Null,Null,89,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,97,Null,Null,Null}或者:In[ ]:= Table[If[Prime[i]<100,Prime[i]],{i,1,100}]Out[ ]= {2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97, Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null, Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null, Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null, Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null, Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null,Null}经过观察,即可得到25个。

mathematica阶乘

mathematica阶乘

mathematica阶乘
Mathematica是一种功能强大的计算机语言,它提供了许多数学函数,包括计算阶乘的函数。

阶乘是指从1到给定的整数的连续乘积。

例如,5的阶乘是1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120。

在Mathematica中,可以使用Factorial函数来计算阶乘。

例如,要计算5的阶乘,可以输入Factorial [5],结果为120。

如果要计算更高的数字的阶乘,可以使用Factorial函数的参数。

例如,Factorial [10]将计算10的阶乘,结果为3628800。

除了Factorial函数外,Mathematica还提供了其他相关的函数,如Factorial2和FactorialPower。

Factorial2函数计算偶数的阶乘,而FactorialPower函数计算阶乘幂,即n的k次幂。

在使用Mathematica计算阶乘时,需要注意阶乘的值可能很大,可能超出计算机的可表示范围。

在这种情况下,可以使用Mathematica 的精度控制函数来确保计算结果的准确性。

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Mathematica入门教程

Mathematica入门教程
你可以通过 Append[表,表达式]或 Prepend[表,表达式]把表达式添加到表的最 前面或最后面,如 Append[{1,2,3},a]表示{1,2,3,a}。你还可以通过 Union[表 1,表 2,......],Jion[表 1,表 2,......]来把几个表合并为一个表, 二者不同在于 Union 在合并时删除了各表中重复的元素,而后者仅是简单的合 并;你还可以使用 Flatten[表]把表中所有子表"抹平"合并成一个表,而 Patition[表,整数 n]把表按每 n 个元素分段作为子表,集合成的表。如 Flatten[{1,2,{Sin[x],dog},{{y}}}]表示{1,2,Sin[x],y},而 Partition[{1,2,Sin[x],y},2]把表每两个分段,结果为{{1,2},{Sin[x],y}}; 还可以通过 Delete[表,位置]、Insert[表,位置]来向表中按位置插入或删除 元素,如要删除上面提到的 table 中的 aaa,你可以用 Delete[table,{3,1}]来 实现;Sort[表]给出了表中各元素的大小顺序,Reverse[表]、RotateLeft[表, 整数 n]、RotateRight[表,整数 n]可以分别将一个表进行翻转、左转 n 个元素、 右转 n 个元素等操作,Length[表]给出了表第一个层次上的元素个数, Position[表,表达式]给出了表中出现该表达式的位置,Count[表,表达式]则 给出表达式出现的次数。各种表的操作函数还有很多,这里就不再一一介绍了。
In[1]:=378/123,系统会输出 Out[1]:=126/41,如果想得到近似解,则应输入
In[2]:=N[378/123,5],即求其 5 位有效数字的数值解,系统会输出 Out[2]: =3.073

常用数学软件教程 043 第4章 Mathematica使用基础 第3节 微积分

常用数学软件教程  043 第4章 Mathematica使用基础 第3节 微积分

第4章 Mathematica 使用基础目录索引4.3 微积分 (4)4.3.1 求极限 (4)Limit[expr ,x->x 0]:求expr 在x 趋于x 时的极限 ........................................ 4 Limit[expr ,x-> x 0,Assumption]:在假设Assumptions 下求极限.................. 4 Limit[expr ,x-> x 0,Direction->1]:求左极限0lim()x xf x -→ (4)Limit[expr ,x-> x 0,Direction->-1]:求右极限0lim()x xf x +→ (4)补充:Mathematica 中的内部常数 ....................................................................... 5 Pi :圆周率π, 3.14159265358979π≈ ................................................ 5 E 或©:尤拉常数e , 2.718281828459045e ≈ ...................................... 5 I :虚数单位i,i =Infinity: 正无穷大,即+∞ ......................................................................... 5 - Infinity : 负无穷大,即-∞ ...................................................................... 5 GoldenRatio: 黄金分割数, 1.61803G oldenR atio ≈ ................................ 5 Degree :角度转化为弧度的常数,180Degree π= (5)4.3.2 导数与微分 (6)D[f ,x]:求偏导数f x∂∂ (6)D[f ,{x ,n}]:求n 阶偏导数nnfx∂∂ (6)D[f ,x ,y ,…]:求多重偏导数f x y∂∂∂∂ (6)D[f ,x 1,…,…,NonConstsnts->{u1,…}]:求1f x ∂∂ ,其中u i 依赖于xj6Dt[f]:计算全微分d f (7)Dt[f ,x]:计算全导数d f d x (7)Dt[f ,{x ,n}]:计算n 阶导数nndfd x (7)Dt[f ,x1,x2,…]:即计算导数12d df d x d x (7)f[x_]:= rhs :立即定义函数f[x],其中f 为函数名,x_表示x 是函数的自变量,输入后会先执行rhs ,但不会输出结果 ................................................................ 8 4.3.3 积分 . (8)Integrate[f ,x]:求不定积分()f x d x ⎰,其中x 为积分变量 ....................... 8 Integrate[f ,x ,y]:求不定积分(,)d x f x y d y ⎰⎰,其中x ,y 为积分变量. 8 Integrate[f ,{x ,a ,b}]:求定积分()b af x d x ⎰的精确解 (10)Integrate[f ,{x ,a ,b},{y ,c ,d}]:求定积分(,)b d acd x f x y d y ⎰⎰的精确解 10NIntegrate[f ,{x ,a ,b}]:求定积分()b af x d x ⎰的数值解 (11)NIntegrate[f ,{x ,a ,b},{y ,c ,d}]:求定积分(,)b d acd x f x y d y ⎰⎰的数值解 (11)4.3.4 级数 (11)Series[f ,{x ,x 0,n}]:将函数f 在点x 0处展开为n 阶幂级数 .....................11 Series[f ,{x ,x 0,n},{y ,y 0,m}]:将函数f 先对x 展开为n 阶幂级数。

Mathematica的主要功能

Mathematica的主要功能

3、数
Mathematica 以符号运算为主,这与一些语言有所不同,例如源自, e, 2 ,3
2 等符号表示准确数,近似数用带小数点的数表示,例如
1.2,2.3*10^5 等。Mathematica 中求近似值以及近似值的精度控制
函数为函数“N”,其调用格式如下:
N[表达式] 计算表达式的近似值,具有机器规定的精度(16 位有 效数字),但是按标准输出只显示前 6 位有效数字
每次运行结束后,Mathematica 会自动在输入的式子前面加上 “In[n]:=”(n 表示输入命令的序列号),在输出的答案前面加上 “Out[n]=”(n 表示输出结果的序列号),以便分清输入和输出并 自动加上编号。可以用“%”表示前一个输出的内容,“%%” 表 示倒数第 2 个输出的内容,依此类推,“% n”表示第 n 个(即 Out[n])输出的内容。也就是说 Mathematica 输出的内容被系统 记忆,它们可以像其它变量一样在后面的计算中引用。
四、编程基础
1、自定义函数
前面介绍了 Mathematica 本身自带的内置函数,下面我们以实 例来说明定义函数的方法。例如,要定义函数 f (x) ex (sin x 1) ln x2 , 我们只要键入命令 f[x_]:=Exp[x]*(Sin[x]+1)+Log[x^2] 运行即可。
注意:在函数的自变量后面有一个下划线“_”,这表示 x 为自变量, 可以把 x 代入为任何的值进行计算;等号前面的有个冒号,表示定 义函数。同样可以定义多变量函数。定义了函数 f[x]后,可以直接 地调用 f[x]来进行符号数学运算(例如积分、微分等)
三、基本代数运算
下面介绍一些实现基本代数运算的函数,用于变换数学表达式、解 方程和解不等式。Mathematica 具有强大的符号运算功能,下面列 举的函数均可代入具有字母的表达式进行计算,得到精确解。

第零讲 Mathematica软件使用简介

第零讲 Mathematica软件使用简介

第零讲Mathematica软件使用简介一、系统概述Mathematica是美国Wolfram研究公司开发的一个功能强大的计算机数学软件系统,也称为符号计算系统。

Mathematica提供了范围广泛的数学计算功能,支持在各个领域的人们所需要的各种计算。

它是从事各种理论工作(数学、物理、……)的科学工作者、从事实际工作的工程技术人员、以及学校教师和学生的首选计算平台。

Mathematica的主要功能包括三个方面:符号演算、数值计算和图形技术。

例如,它可以做多项式的各种计算(四则计算、展开、因式分解等);求整式方程、有理式方程和的等的精确解和近似解;数值的或一般表达式的向量和矩阵的各种计算;求一般函数表达式的极限、导函数、积分、幂级数展开、求解某些微分方程等;任意位的整数的精确计算、分子分母为任意非零整数的有理数的精确计算(四则计算、乘方等)以及任意位精确度的数值(实数值或复数值)计算。

使用Mathematica还可以非常方便地作出以各种方式表示的一元和二元函数的图形,可以根据需要自由选择画图的范围和精确度。

因此,Mathematica的出现所带来的思维和解题工具的革新必将对各种需要数学计算和绘制函数图形的工作领域产生深远的影响。

Wolfram研究公司自从1988年推出Mathematica系统的1.0 DOS版本以来,历经多次升级和改版,目前已发出For Windows的 5.0版本。

本精品课程主要以Mathematica4.2 for Microsoft Windows版本为例简要介绍该系统的功能及其应用。

1.Mathematica的工作环境Mathematica的运行环境要成功安装并稳定地运行Mathematica for Windows4.2,用户的计算机必须满足以下基本配置条件:·P3或更高型号处理器的个人或多媒体计算机;·Microsoft Windows98、Windows2000、Windows XP或以上版本;·硬盘空间至少200MB,建议1GB以上Mathematica的工作窗口及使用运行Mathematica系统后,将出现下图所示的主窗口:Mathematica4.2的工作窗口有两种类型:笔记本(Notebook)工作窗口和基于文本(Text Based)的工作窗口,这两个工作窗口分别由Mathematica提供的两个基本组成系统――输入输出控制系统(Front End系统)和内核系统(Kernel系统)所包含的交互接口来实现。

9_基于Mathematica的数值计算

9_基于Mathematica的数值计算

9_基于Mathematica的数值计算Mathematica是一种强大的数学软件,可以进行各种数值计算。

它提供了丰富的内置函数和算法,可以帮助用户解决各种数学问题。

本文将介绍Mathematica的一些常用数值计算功能,并结合实例说明其用法。

首先,Mathematica可以进行基本的数值计算,例如加减乘除等。

用户可以直接输入表达式,然后使用Mathematica进行计算。

例如,要计算1加2,可以输入表达式"1+2",然后按下回车键,Mathematica将返回结果3、Mathematica还支持复杂的数学函数,例如三角函数、指数函数、对数函数等。

用户可以使用这些函数进行各种复杂的数值计算。

除了基本的数学计算,Mathematica还提供了一些高级的数值计算功能。

例如,它可以进行数值积分和数值微分。

用户可以使用内置的积分函数和微分函数,将待积分或待微分的函数作为参数传递给这些函数。

Mathematica将根据给定的函数和积分或微分的区间,计算出准确的结果。

例如,要计算函数f(x)=x^2在区间[0,1]上的积分,可以使用内置函数NIntegrate[f[x],{x,0,1}],Mathematica将返回准确的积分结果。

此外,Mathematica还可以进行数值求解方程的计算。

用户可以使用内置的求解函数,将方程和待求解的变量作为参数传递给这些函数。

Mathematica将根据给定的方程和初始猜测,计算出方程的解。

例如,要求解方程x^2-2x+1=0,可以使用内置函数NSolve[x^2-2x+1==0,x],Mathematica将返回方程的解{x->1}。

除了上述功能,Mathematica还可以进行矩阵计算、数值优化、概率统计等。

用户可以使用内置的函数和算法,进行各种高级的数值计算。

例如,用户可以使用内置函数MatrixForm,对矩阵进行漂亮的格式化输出。

用户还可以使用内置函数FindMinimum,对函数进行最小化。

数学软件Mathematica详解教程

数学软件Mathematica详解教程

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自定义函数
Mathematica 允许用户自定义函数,一般格式为
函数名[自变量名1_, 自变量名2_, ...]:= 表达式
这里函数名与变量名的规定相同 方括号中的每个自变量名后都要有一个下划线 “_” 中间的 “:=” 为定义号 注意符号表达式与函数的区别

f[x_]:=2*x-3
② 大多数函数名与数学中的名称相同 ③ 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:ArcSin[x]
寻求帮助: ??函数名
In[1]:= ?? Sign[x] Power[x,y] Sqrt[x] Exp[x] Log[x], Log[b,x] 绝对值 符号函数 幂函数 x y 平方根 以 e 为底的指数函数 以 e 和 b 为底的对数函数
m 除以 n 的整数商 三角函数 反三角函数 双曲函数
ArcSinh, ArcCosh, ...
Prime[k] PrimeQ[n] Binomial[n,m]
反双曲函数
第 k 个素数 判断 n 是否为素数 m Cn 二项式系数
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随机函数
Random[]
Random[Real, a] Random[Real, {a,b}]
定义一个一元函数
f[x_,y_]:=Log[x/y]-Power[x,y]
Clear[f]

定义一个二元函数
清除自定义的函数
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
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自定义函数
In[1]:= f=2*x+y In[2]:= g[x_,y_]:=2*x+y In[3]:= f[2,3] (* 符号表达式 *) (* 函数 *)
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mathematica参数范围
【原创实用版】
目录
1.Mathematica 简介
2.参数范围的概念
3.Mathematica 中的参数范围设置方法
4.参数范围的应用实例
5.总结
正文
1.Mathematica 简介
Mathematica 是一款功能强大的数学软件,广泛应用于科学研究、工程设计以及教育等领域。

它拥有丰富的函数库和强大的计算能力,可以方便地解决各种数学问题。

2.参数范围的概念
在 Mathematica 中,参数范围是指在计算过程中所涉及到的变量取值范围。

参数范围的设置有助于提高计算的准确性和效率,避免无效计算和错误结果。

3.Mathematica 中的参数范围设置方法
在 Mathematica 中,可以通过以下几种方法设置参数范围:
(1) 使用 Domain 函数:Domain 函数可以用于指定函数的定义域,从而限制函数的参数范围。

例如,对于函数 f(x)=1/x,我们可以使用Domain 函数指定其定义域为 x≠0,从而限制 x 的取值范围。

(2) 使用 Region 函数:Region 函数可以用于创建一个二维或三维的区域表示参数范围。

例如,我们可以创建一个表示 x 和 y 都大于 0
的区域,然后使用该区域作为函数的参数范围。

(3) 使用条件语句:在 Mathematica 中,我们可以使用条件语句(如If、While 等)来根据参数的取值范围执行不同的计算步骤,从而实现参数范围的控制。

4.参数范围的应用实例
假设我们要计算一个复合函数 f(g(x)) 的值,其中 x 的取值范围是[0, π],g(x) 的取值范围是 [0, 1],f(x) 的取值范围是 [0, π]。

在这种情况下,我们可以通过设置参数范围来避免无效计算和错误结果。

具体操作如下:
(1) 计算 g(x) 的值域,得到参数范围{x, g(x)}
(2) 根据 g(x) 的值域,计算 f(g(x)) 的定义域,得到参数范围{x, f(g(x))}
(3) 使用 Domain 函数限制 f(g(x)) 的参数范围,得到最终的计算结果
5.总结
通过使用 Mathematica 设置参数范围,我们可以有效地提高计算的准确性和效率,避免无效计算和错误结果。

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