数学实验福州大学数学与计算机科学学院张碧霞福州大学体育馆
课时,18 课时
分为两部分:
Mathematica软件 部分,6 课时实验操作部分,12 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。
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
Mathematica的语法要求
Mathematica的启动
Mathematica的安装
Mathematica的工作环境
Mathematica工作环境
主菜单
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,且第一个字母要大写,而自变量要求放在方括号,[ ],内;
如果内部函数名是由几段构成的,则每段的第一个字母都必须大写,如 ArcSin[x]
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
Mathematica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,BasicCalculations”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。
Mathematica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挂的 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:
<<Graphics’Animation’
Mathematica的扩展
外挂的 Mathematica软件包主要有:
代数,Algebra
分析,Calculus
几何,Geometry
图形,Graphics
线性代数,LinearAlgebra
统计,Statistics