数学实验 第一讲 Mathematica软件环境介绍

1、数 学 实 验授课老师：周勇E-mail： 课时：16课时 分为两部分： Mathematica软件部分：8 课时 实验操作部分：8 课时 培养目标： 使学生能够掌握数学实验的基本思想和方法， 即不把数学看成先验的逻辑体系，而是把它视 为一门“实验科学”，从问题出发，借助计算机， 通过学生亲手设计和动手，体验解决问题的过 程，从实验中去学习、探索和发现数学规律。课程要求第一讲 Mathematica软件环境 Mathematica是1988年美国Wolfram Resarch公司开发成功的综合数学软件软件包。 Mathematica最早是用于量子力学研究的，后来主要用于工程计算领域。它能够处理

2、一些基本的数学计算，如求极限、微分、积分、解微分方程等。有如下特点： 人-机对话式 以符号运算见长 高精度的数值计算功能 强大的图形功能 软件简介软件介绍 Mathematica入门 用Mathematica画函数的图形 用Mathematica进行函数的计算 用Mathematica解微积分 用Mathematica的相应功能解方程 用Mathematica的相应功能进行向量、 矩阵运算 Mathematica的编程初步Mathematica入门 Mathematica的扩展 Mathematica文件的存取 Mathematica的选项版 Mathematica的帮助系统 Mathemat

3、ica的语法要求 Mathematica的启动 Mathematica的安装 Mathematica的工作环境Mathematica工作环境 工具条 File：文件管理菜单 Edit：编辑命令菜单 Cell：细胞（指工作窗输入的一组命令及其输出的 一组结果，左边用“”标识）菜单 Format：格式菜单，常与Cell菜单配合使用 Input：输入菜单 Kernel：执行计算菜单 Find：搜索与替换菜单 Windows：窗口设置菜单，包括层叠、垂直或水平 Help：帮助菜单 标题行 Notebook窗口：工作窗口Mathematica的语法要求 系统的函数（命令）要求区分大小写，且第一个字 母要

4、大写，而自变量要求放在方括号“ ”内； 注视语句要放在（* *）中间； 变量名最好用小写，以避免与系统变量冲突。 可以使用File菜单中Palettes项里的“BasicInput”打开 特殊符号表单； 乘号的记号可为“ * ”或者空格 标点符号必须在英文状态下输入； 当一行命令过长时，可以用“Enter”键换行，一般在 标点符号后换行即可Mathematica的帮助系统使用系统提供的帮助菜单，可以选“Help”菜单， 再选“Help Browser”菜单即可； 在Notebook窗口中输入“ ?P* ”， 输入“?Plot”， 输入“?Plot”； 任何时候按下“ F1 ”键Mathemat

5、ica的选项版单击“File”菜单，将光标移到“Palettes”选项，在弹 出的子菜单中再单击“BaseCalculations”项，此时屏 幕会出现一个基本命令选择窗口。 Mathematica的命令分为七大类并完全排列在其中。 Mathematica的其它选项板还有数学常量、方幂、角 标、求和、连乘积、各种积分符号及希腊字母等， 这些均可在“Palettes”菜单下获得。Mathematica文件的存取 文件的存储 单击“File”菜单中选取“Save As”选项； 在Mathematica中保存的文件以“.nb”为后缀，这 是系统默认的Mathematica语言程序文件。 Mathem

6、atica也提供了转存为其他格式文件的功 能,只要选取“File”菜单，再选“Save As Spectical” 选项，在弹出的菜单条中选所需的格式即可。Mathematica文件的存取 文件的打开 单击“File”菜单，再选择“Open”选项，在弹出 的对话框中输入正确的路径和文件名，按回车 键后就可打开所需的文件。 Mathematica允许同时打开多个文件，但只显示 最后打开的文件，可以在“Windows”菜单项中去 选择所需打开的文件。Mathematica的扩展 Mathematica的一个重要特点就是可扩展性。解决 某些专门领域的计算会使用外刮得Mathematica软 件包。 这些软件包一般都用后缀“ .m ”； 它们不是Mathematica的内核，使用时必须先调入 如：要制作动画，则要先调入Animation软件包， 其执行的格式为： GraphicsAnimationMathematica的扩展 外