Mathematica软件应用与开发实验指导书

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1、Mathematica软件应用与开发实验指导书《Mathematica软件应用与开发》实验指导书实验1、Mathematica绘图（一）、实验类型：验证型（二）、实验类别：基础实验（三）、每组人数：1（四）、实验要求：选修（五）、实验学时：3个学时（六）、实验目的：（1）了解Mathematica基本操作；（2）掌握Mathematica基本运算：因式分解、多项式展开、部分分式展开以及解方程（组）或不等式（组）；（3）熟悉Mathematica中的列表处理方法；（4）掌握一般的二维显函数图形绘制、极坐标图形绘制方法；（5）掌握动态图形绘制方法。（七）、预备知识：12（八）、实验内

2、容：1.1计算：(1)e4.522?464???3；?41(2)sin50°・tan2+cosl5°/cot5+sec0.6.1.2完成以下多项式与有理式操作练习：⑴展开多项式(x?y?z)3,(a?b)2?(a?b?3c)4；Expand[]⑵分解因式x3?x2y?xy2?y3?2x2z?2y2z；Factor[]?1?4x?7x2?7x31?2x?x3(3)将,展开成部分分式之和.Apart[]2342(l?x)(l?x)?x?x?3x?2x?1234???5618?,借助于Mathematica帮助完成如下1.3定义矩阵M???911112????1314151???操作：

3、(1)MT、M的行列式、M的逆矩阵；(2)计算矩阵M各行的和与各列的和，并将它们存入两个不同的数组；(3)将矩阵M的第三行第二列元素替换成0；(4)提取矩阵M的2、4列第2、3行元素构成新的矩阵.(提示：(2)、(3)、(4)使用F1,浏览用户手册或查资料)1.4试在不同范围内绘制yl?sinhx,y2?

4、sinx

5、,y3?3?

6、x2?l

7、的图形，然后将不同函数组合到一个坐标系内.1.5对于参数方程和极坐标方程描绘的曲线，通过设置参数动画观察参数与曲线图形的关系.⑴参数方程：x?acost,y?bsint(0?t?2?),a,b取不同值;(2)极坐标方程??l?cos?和??co

8、s(a?)・3(%1)、实验操作习题1.1程序代码：EA(4.5)-l/Pi+Sqrt[2A2+4A6]/4+3A(l/4)Sin[50Degree]-Tan[2]+Cos[15Degree]/Cot[5]+Sec[0.6]习题1.2程序代码：Expand[(x+y+z)A3]Expand[(a+b)A2+(a-b+3c)A4]Factor[xA3-xA2*y-x*yA2+yA3+2xA2*z-2yA2*z]Apart[(l+2*x+xA3)/((l+x)(l+xA2))]Apart[(-l-4*x+7*xA2+7*xA3)/(-x-xA2+3*xA3+2*xA4)]习题1・3程

9、序代码：M={{l,2,3/4}/{5/64,8}/{944142},{13z14454»Ml=Transpose[M]//MatrixFormM2=Det[M]//MatrixFormM3=lnverse[M]//MatrixFormM4=(M[[AII,l]]+M[[All/2]]+M[[AII/3]]+M[[AII,4]])//MatrixFormM5=(M[[l/AII]]+M[[2/AII]]+M[[3/AII]]+M[[4/AII]])//MatrixFormReplacePart[M,{3,2}->0]{{Take[M[22]]],Take[M[24]]]},

10、{Take[M[[3,2]]]；Take[M[B4]]]}}习题1.4程序代码：pl=Plot⑸nh[x],{x,・3,3}];p2=Plot[Abs[Sin[x]],{x/-2*Pi,2*Pi}];p3=Plot[3-Abs[xA2-l]/{x,-2,2}];Show[plzp2,p3]习题1・5程序代码：Animate[ParametricPlot[{aCos[t],bSin[t]},{t,-2Pi,2Pi}]/{a/-4AlL{b/-5,5}]4Animate[PolarPlot[{l+Cos[0]/Cos[a*0]},{0,-2Pi/2Pi}],{a,-4,4/l}]5实

11、验二、导数、微分、Taylor公式（一）、实验类型：综合型（二）、实验类别：基础实验（三）、每组人数：1（四）、实验要求：选修（五）、实验学时：3个学时（六）、实验目的：熟悉并掌握Mathematica中导数、微分、函数的n阶泰勒公式、函数的n次近似多项式的程序命令。（七）、预备知识：6（八）、实验内容：2.1求下列函数的导数.(1)y?la?x22(2)y?x2a?x?sin21x22(3)y?x?x?x(6)y?ex(5)y?ln3(x2)(7)y?x2sin(7)y?arc