Mathematica使用教程.doc

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1、第二章Mathematica简介Mathematica是一个符号计算与数值计算的通用数学软件包，是由美国的物理学家StephenWolfram所领导的一个小组开发成功并推向市场的。Mathematica由最初的1.0、1.2、2.0、2.2、2.4、3.0版，到现在的4.0版，目前国内常用的版本是Windows下的3.0及4.0版。与Mathcad和MATLAB相比，Mathematica才称得上是一个真正的数学符号计算软件包，因为只有它的内核是以符号计算为基础的，比如你可以定义一些数学规则，让它为你进行符号推导演算工作。在Math

2、ematica中，你可以像Mathcad那样进行草稿式的数学计算，你也可以像MATLAB一样进行命令式的数学计算。本章以4.0版为基础，介绍Mathematica的使用方法。2.1Mathematica的集成环境及基本操作当Mathematica运行时，会出现如图所示的窗口。右边的小窗口，我们称为数学工具面板，它包含多种数学符号，更多的符号可从命令菜单File/Palettes中得到，利用它，可以像Mathcad一样输入数学算式，比如上面计算的积分，完全可以通过数学工具面板，在Mathematica中写成的形式，但这种输入方法有两个

3、问题：首先，Mathematica的输入操作不如Mathcad方便，其次，由于2-42Mathematica的函数及符号太多，导致这种输入方法效率太低。因此，我们对这种直观的命令输入方法将不做过多的介绍。有兴趣的读者可以查阅相关的帮助主题。笔者认为，使用Mathematica计算数学问题最有效的方法是，直接通过键盘输入每个函数所代表的英文字符串。左边的大窗口，Mathematica称之为Notebook，Mathematica可以将在Notebook中输入的命令存入一个扩展名为“.nb”的文件中，首次进入时默认的文件名为Untitl

4、ed-1.nb。Notebook与Mathcad中的工作表一样，你可以的其中输入数学算式并让Mathematica为你计算。Notebook窗口中右面最小的“]”，Mathematica称为cell(细胞)，每个cell可以输入多个命令，每个命令间用分号分隔，并且一个cell也可能占用多个行，若干个cell组成更大的cell。如果想删除某个cell，只要用鼠标单击此cell右边的“]”，然后按删除键即可。每次进入Notebook，并且重新建立一个文件，Mathematica总是将你所输入的命令与它计算的相应结果进行编号。输入按顺序用

5、In[1]、In[2]、In[3]...，相应的输出结果用Out[1]、Out[2]、Out[3]...（注：非计算信息不显示输出编号），你可以在运算过程中，使用Out[n]来调用以前的结果，也可以使用%(上一次计算的结果)、%%(上两次计算的结果)、%%%(上三计算的结果)，依此类推。你可以将Mathematica看成是一个超级的计算器，如果你在In[n]下输入一个或多个命令，然后按“Shift+Enter”，Mathematica就会执行这些命令并以Out[n]的形式给出其计算结果。本章的所有例子都是直接从Notebook中拷贝

6、过来的，我们去掉了In[n]及Out[n]的标号，但将输入用五号黑体显示，输出用五号字显示。%如果输入的命令以分号结束，则Mathematica不会给出此命令的输出结果(绘图命令及非计算信息除外)。你可以调用Help菜单随时获得系统详细的帮助，此外，你也可直接在Notebook中键入类似下面的字符串来获得帮助：?I*列出以字母I开头的所有命令清单?Intege*列出以Intege开头的所有命令清单?Integrate列出此命令的帮助??Integrate列出此命令的更详细的帮助2-42下面简要介绍一下Mathematica的部分菜单

7、命令。１、File菜单“New”建立一个新的Notebook；“Open”打开已有的Notebook，即以扩展名为nb形式存在的文件；“Close”关闭当前Notebook；“Save”保存当前Notebook，其默认名为Untitled-1.nb、Untitled-2.nb，……的形式；“SaveAs”将当前Notebook换名存盘；“SaveAsSpecial”将当前Notebook以某种特殊文件格式保存，包括：3.0以前版本的文件格式、文本格式、Mathematica软件包格式、多细胞格式、Tex格式、超文本格式；“OpenS

8、pecial”打开特殊格式的文件，它主要用于各平台间的转换，比如将UNIX系统用Mathematica写的程序读入Windows下的Mathematica中。２、Edit菜单这些选项中有些与Mathcad中的Edit菜单的选项用法相同