第2讲常用数学软件

1、第二讲第二讲 常用数学软件常用数学软件基础教研部：夏基础教研部：夏 冰冰n数学软件的种类及其特点n数学软件在数学建模中的应用常用数学软件常用数学软件 数学软件的种类及其特点数学软件的种类及其特点n通用符号计算软件n通用数值运算软件n专业软件n教学、演示类软件符号计算软件符号计算软件FMathematicaFReduceFMapleFMuMathFDeriveFEureke数值运算数值运算软件软件FMATLABFMathCAD专业软件专业软件F统计软件：SAS、SPSSF有限元计算：ANSYS、SAPF球体几何及大地测量： SphericF神经网络：Neural Work Professiona

2、lF.教育软件教育软件FMathCADFSmathFMath ExtraF.数学软件在教学中的应用数学软件在教学中的应用n大规模运算n数值实验n作图Mathematica的基本功能的基本功能n数值运算（Numeric Computation）n符号运算（Algebric Computation）n图像处理（Graphics ）n语言功能（Programing Language)Mathematica的画图功能 MATLAB是基于矩阵的一种计算工具，它已经成为世界各国高校和研究人员中最为流行的软件之一。它提供了丰富可靠的矩阵运算、数据处理、图形绘制、图像处理等便利工具，并且由于Matlab的广泛

3、应用，很多理论的创始人在MATLAB上开发了相关的工具箱，现在MATLAB附带的各方面工具箱有：控制系统、通讯、符号运算、小波计算、偏微分方程、数据统计、图像、金融、LMI控制、QFT控制、数字信号处理、模糊控制、模型预估控制、频域辨识、高阶谱分析、统计学、非线性控制系统、图像处理、神经元网络、m 分析、信号处理、插值、优化、鲁棒控制、控制系统设计、系统辨识等等，并且MATLAB提供了图形化的时域仿真程序-Simulink，在高校中还开发有：振动理论、化学统计学、语音处理等等方面的工具箱。 MATLABMATLAB简介简介Matlab 窗口简介窗口简介1. 二维图形 1.1基本形式 Matla

4、b最常用的画图形的命令是plot.y=0 0.58 0.70 0.95 0.83 0.25;plot(y) 生成的图形如下图所示,是以序号1,2,3,6为横坐标、数组y的数值为纵坐标画出的折线。MatlabMatlab的画图功能的画图功能11.522.533.544.555.5600.10.20.30.40.50.60.70.80.91 1.2多重线 在同一个画面上可以画许多条曲线，只需多给出几个数组，例如x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 1.3线

5、型和颜色 Matlab对曲线和线型和颜色有许多选择，标注的方法是在每一对数组后加一个字符串参数，说明如下: 线型 线方式 实线 : 点线 -.虚点线 波折线 线型 点方式 .圆点 +加号 * 星号 x x形 o小圆 颜色 y黄 r 红 g 绿 b 蓝 w 白 k 黑 m 紫 c青例：例：x=0:pi/15:2*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,b:,x,y2,g-.)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 1.4网格和标记 在一个图形上可以加网格、标题、x轴标记、y轴标记，用下列命令完成这些工作。x=linspace(0

6、,2*pi,30);y=sin(x);z=cos(x);plot(x,y,x,z)gridxlabel(Independent Variable X)ylabel(Depependent Varibles Y and Z)title(Sine and Cosine Curves)01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Independent Variable XDependent Variables Y and ZSine and CoSine Curves2. 三维图形2.1带网格的曲面作曲面z=f(x,y)的图形,如2222sin7.57.5,7.57.5xyzxyxy用以下程序实现：x=-7.5:0.5:7.5;y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z)将mesh改为surf2.2空间曲线作螺旋线x=sint y=cost z=t用以下程序实现 t = 0:pi/50:10*pi; plot3(sin