: I7 _4 [3 L' {9 k0 a+ x G: N
如何用Mathematica求极限
* M% i( U( X1 E& u, x6 O>> 9 {0 q0 w' p2 v7 A# I
(1) 极限: > > # T6 G, [. A5 {. _( K
% E& a+ \9 R; M+ v9 j- i
/ {- W- D, ~$ I9 ^+ p
7 [+ S5 y/ v0 y! d$ i) O* y6 l1 W% ^7 I
| , w6 c0 V% n z) H% `
Limit[函数的表达式f(x),x->a] | * Q5 @1 }3 z( i4 P, t9 E! ]
(2) 单侧极限: 4 q, ]6 |! T+ Z. u
左极限:>> . M$ S- ~1 z* A. g$ T& w
6 m, v7 X, t! z/ ^9 T
3 I6 [ R9 a7 c
$ ?+ w# ^5 q ^! \. s d
5 U* G8 J. T. a7 V; d6 \5 ] T) _+ A
| / w, j, f) c7 P9 u9 J6 `& K
Limit[函数的表达式f(x),x->a,Direction->1]> > | ) N6 B% ]" X ^5 Z: Y. B- u
右极限: > > 2 F$ r& U* F; [. e0 \
7 m4 w" R% G: Q# H; m8 z* R 8 s2 u Y1 q3 c: e& }: B
" {0 V; c. y. B3 V. f, O
0 a# g; P1 _( R- |$ m| T$ D1 g( u9 r! q. l- `3 }; R
Limit[函数的表达式f(x),x->a, Direction-> -1] |
/ z2 f& i0 w6 j9 q- B# A, d如何用Mathematica求导数
0 x, [: i/ O: C& O4 q
+ p8 g% Z, W# ], d: |' ?. y5 V * ~! P1 o0 C5 V6 ~, e
0 ` |% G& G1 P% `( x7 G: H: X A6 _) f! O1 S1 t+ l. T" q
| 4 q, [& N$ |7 ?2 P& K. W& o
D[f(x),x] (或从工具栏输入 ) | 2 b' H# p; [3 h! v
如何用Mathematica求高阶导数 : X3 ^) I6 M+ `( I
5 V" l9 W% K, p) |1 x. t u
: r5 C2 \$ Z0 \
' }5 Q9 ~1 \# e" ]3 U: K- @0 K) ~3 R' N5 s
$ E; N. k* H- d| : R q. R4 W( {4 t) |
D[f(x),{x,n}] (或从工具栏输入 ) | 6 z% I ]& V( j- R
在Mathematica中没有直接求隐函数导数的命令,但是我们可以根据数学中求隐函数导数的方法,在Mathematica中一步一步地进行推导。也可以自己编一个求隐函数导数的小程序。 ) F. r# m, h- m6 k, K8 P* c
在Mathematica中,没有直接求参数方程确定的函数的导数的命令,只能根据参数方程确定的函数的求导公式 % N7 }4 f( m' O! a+ L, l8 j
' {5 K" n0 l% [8 T+ r0 C# D$ D7 c# T$ Y, j
1 W5 c+ s+ @( a# ^9 P+ W# h) S| 2 O+ @+ E7 U; G4 i

1 t' o8 }1 g0 ? |
% L5 _' d7 Q$ i7 A: R& E! U0 e0 p4 l一步一步地进行推导;或者,干脆自己编一个小程序,应用起来会更加方便。
7 b- ~; r. Z& W8 K! f$ h1 q- [6 {如何用Mathematica求不定积分 # q5 R1 ^6 ]+ ~4 U+ Z* y5 {; d. f
1 W" A. I' B8 n8 W5 _2 o
F2 ]) U0 |2 `6 v( U! W% n / d* f! ]" ?9 q
& e4 N K2 e' f2 `7 K
- i, }8 j8 a' c, d, o# \' C% ^| 9 o! X" s5 ]+ P2 H' F
Integrate[f(x),x] (或从工具栏输入 ) | 3 U6 L! m) t% p
) x: n& K' o8 f! |% J/ d) \
如何用Mathematica求定积分、广义积分 ( W( _: \. V6 P5 H# w/ x+ S
7 K7 d8 t6 p( d8 a( A$ p6 m4 Y. p2 _ >> 5 U: b A4 A3 a( k* r2 B
* v: Y: u" _ p5 k5 A
3 B: M, g, T* g" s' O
* V) U: F5 H2 q9 S; d8 m; O! q
: o3 S+ f* {/ W, [
| " U4 P; b7 R3 P" |
Integrate[f(x),{x,a,b}] (或从工具栏输入 ) | 2 Q- W8 U8 A6 G1 i: D
如何用Mathematica对数列和级数进行求和 . z; R- c9 @: G% t
9 a% L6 j* r" D6 D4 @3 Z
+ x8 k5 m# s0 V
) R% h/ ~2 o% Z3 ]+ a+ m
' r" }0 N: s! x
. n( U; `. G" q9 x: q3 {4 _2 I/ K
Sum[f(n),{n, a, b}] (或从工具栏输入 )
6 z: l+ ` Z) E, e5 p& RSum[f(n),{n, a, b, dn}]
# G% W7 A5 m( n$ l, xSum[f(n, m),{n, a, b},{m, c, d}]( X. `; C7 T5 N8 a+ \+ [. b$ s
Sum[f(n, m),{n, a, b, dn},{m, c, d, dm}] | - Q* P" d# p- U- Q
如何用Mathematica进行连乘 8 f- e" K) [0 G( m
8 J. ?0 G( x* @3 F1 _. N; W
3 |6 `6 M- i. |2 @# k+ p p6 Z
?; Q' Y( L; O3 Y+ }
+ c' r2 E7 r' {
- @% P$ F. q+ Z6 i/ Y
Product[f(n),{n, a, b}] (或从工具栏输入 ); T! W. `+ l0 J1 C
Product[f(n),{n, a, b, dn}]9 q, n( p4 _# {9 X4 l$ h2 n3 e3 m
Product[f(n, m),{n, a, b},{m, c, d}]
V( S4 E" f" uProduct[f(n, m),{n, a, b, dn},{m, c, d, dm}] | % ?, {; X% e3 y
如何用Mathematica展开级数
# F% a5 ^( r$ T* O& M2 q
: o7 h' v# N- U, |7 ~ 0 K2 x8 N! k" \2 n+ M
( `4 A" ~' g. [4 \7 _* r$ z4 n7 `$ ~* w* n& m
| 3 s" S: M3 y, S4 k( ~# @
Series[f(x),{x ,a, n}] |
' S& w D w* Y9 T0 z( p8 f如何在Mathematica中进行积分变换 5 |6 U3 |& F; R0 @; I
/ d9 w' D; F/ m" V2 E+ i. z 9 p7 J' v+ U2 P" i
+ a6 O* ~* N3 c- J& b+ d7 M/ }' z( Y8 D
4 b: C/ [2 q+ |
; {& ^) \5 {8 D7 |; J/ \# E# NLaplaceTransform[ f(t), t, s ] 拉普拉斯变换
. B3 E4 } d4 D) b" G' f; [InverseLaplaceTransform[ F(s), s, t ] 拉普拉斯变换的逆变换> > |
% }! B! J6 v) W4 c8 X0 ?6 `2 M3 Y>>
, c8 O6 w8 C+ D( n) n0 Y/ f" i! |' t' ~3 b
0 m3 J8 ]$ J: @% W" B% s% W* g( g
, Q6 [* E. ^$ [& ]9 W- y; z
2 e+ J" ~2 n K6 ?. [' G/ @FourierTransform[ f(t), t, ω] 傅立叶变换> >! c7 v7 A' l0 a0 v9 j2 i
InverseFourierTransform[ F(ω), ω, t ] 傅立叶变换的逆变换> > |
" J4 l! G% s# G. k
: K A/ |7 x' A/ L. e + L" B( s- F7 I, ~
9 c/ ~0 r& l8 q6 Z
3 V2 B7 S: u# H8 n5 X
! F/ I1 a1 A; ^ H0 G
' P6 h& A5 a2 [8 X- k5 d6 H4 X1 |6 ]# |9 h
, @3 }; P) M! U2 [6 u* H8 t
% v& H' O$ `. ^$ @7 C+ i
ZTransform[ f(n), n, z] Z变换> >( |0 h- ~9 g" X4 Y9 l2 n* h
InverseZTransform[ F(z), z, n ] Z变换的逆变换> > | 1 W7 H8 ]1 v) Z6 D8 p T
8 h2 R: J5 j9 Y R1 X8 u
* P3 r* C O5 |% }" U' W* H+ X
" U) R( p7 @7 F' v8 y- ]
+ x4 R# O; U$ p8 E; L" R3 T" X" H) d- Y" }: J5 a0 u
' I1 l% Y2 G0 A' Z5 a; z m' K
- X+ ~( J% r# m9 |! W% _5 y, Q* A2 E
' h! u0 h" T- t0 L$ u+ o+ Q9 u
FourierSinTransform[ f(t), t, ω] 傅立叶正弦变换> >
$ u- x7 C$ k, d0 `" _FourierCosTransform[ f(t), t, ω] 傅立叶余弦变换> >: E7 g% `2 m0 E3 V6 F, v
InverseFourierSinTransform[ F(ω), ω, t ] 傅立叶正弦变换的逆变换> >3 B- L8 o8 |6 w3 H) k6 x- K# y6 B
InverseFourierCosTransform[F(ω), ω, t] 傅立叶余弦变换的逆变换 | % C! T/ D9 P+ v5 Y- W) S3 H* O- i) d
如何用Mathematica解微分方程
7 `# F1 [0 m s7 _: P 5 Z7 `* i+ s' _% W+ Y( P0 X
% x1 W0 l B: `. S% t6 ~: q : u5 B8 {3 A: [5 K
' H( x/ O% K6 u# H9 g6 d; P& o& Y* c1 M& j& |
|
1 a' o4 Q; a1 ]3 j9 X' f DSolve[微分方程,y[x],x]
6 a! q+ C3 H0 z0 a! oDSolve[{微分方程,初始条件或边界条件},y[x],x] |
9 `, H b* Z" B3 b- J如何用Mathematica解微分方程组 2 b. l6 O, A; A8 W
) w9 L# @ ?. j/ C8 {4 ]+ _3 F
. L2 V- v) j+ F7 m4 ^* }+ `- Y
6 ]9 P6 G# N A6 T2 U! Z& ]% M8 ]* B1 I4 B
| 8 j5 k$ p; q5 j/ v; g6 Y" x# y
DSolve[{微分方程组},{y1 [x],y2[x],…}, x] 0 i6 o- I6 W! V5 _: ^. \! e: D2 r
DSolve[{微分方程组,初始条件或边界条件},{y1[x],y2[x],…},x] |
& ?/ y/ ]8 ~' ]4 x( R8 A4 Q如何用mathematica求多变量函数的极限 2 h# H: s8 W" ]* Q
以两个变量为例说明,多于两个变量的函数极限可以依次类推。
, y( ]+ h; R7 N6 e
' m2 k; @) i0 o+ u+ j 2 ~! ?* B2 n C. v! o
) E! M- [) J" _- `: U
% ^, J5 |; h' f8 B9 w# K
|
5 W& s- Q% a* L Limit[Limit[f(x,y),x->a],y->b] |
' M5 m5 M, z" q1 L# V: {$ z! K, P. o! f5 W+ O
计算极限 |
, O6 f# [) O- c* m5 G, |8 w如何用mathematica求多元函数的偏导数 + p2 a. r' l' H5 n+ v$ i
, N/ A2 w0 W2 B# ?) j
: @0 V5 n( a" o: j: q6 @& ]
% K0 R6 ~% }' h5 A$ L( p* }$ U D9 I1 y8 b: y; y3 s
| 3 P5 X( u6 i! N/ Q
D[f,x1,x2,…, xn] | # q' g7 U K% j: H) @9 w+ C4 l/ F
* U; T" v$ n0 E7 B: E1 Y2 h
求偏导数  |
& D% e( s: q7 W" k* X如何用mathematica求多变量函数的泰勒展开式 6 u c3 {8 i) X% P* `) F
/ ~ {" `' @) G8 J R6 r! A$ P, D5 w
* f% b' b( S* u
. d/ O& N% _" \
| % B2 P; B& S W: U" o
Series[f,{x,x0,m},{y,y0,n},...] | - S6 N+ L* Z3 U& X
6 `. K, h6 _- k* \2 ?/ d
在x=x0,y=y0 ,...处求函数f的泰勒展开式,其中m,n,...为展开的次数 | 2 d7 S3 H/ K5 J9 V) \$ J0 d
如何用mathematica求重积分 1 ^7 @- c+ D8 E. u P
" u8 M9 h, I$ U5 m; C
7 R- i. l: f/ J+ c5 m- W; H6 Q1 s- f( |+ h( N. f$ F4 c- R4 v* C
& E# G9 Y1 f O* t8 T$ [% t: Z/ ~| 4 z* G- y$ r" X
Integrate[f,{x,a,b},{y,c,d},...,{z,m,n}] |
" ~+ A6 ~) M& ?+ g1 u1 F# W+ _( v* }: |; G
求重积分 |
9 @" H& D8 @: B0 o+ g3 j) v% K
2 c' V7 [4 v6 ~, W|
* T, l+ y( n$ A2 b5 r3 R NIntegrate[f,{x,a,b},{y,c,d},...,{z,m,n}] |
+ T) o# ]( C: G- P2 U" P! h; D
重积分 的数值解 |
) A$ [* {9 `1 _! h+ c: G8 F% d) S J Q5 c/ U
也可利用工具栏上的积分符号的组合来完成
! t$ j2 T; H* x% Q5 o: `$ D$ L如何用mathematica求梯度、散度、旋度
1 g, X& F0 z$ ^+ U, x7 ~首先要加载Calculus`VectorAnalysis`函数库,加载方法为: . M+ `* Z' r- H t2 b
<<Calculus`VectorAnalysis` % s+ h' @! _% f/ U
以直角坐标系和三元函数为例说明 5 m! E, f0 g# u
/ d% i; a, Q1 D0 V8 R# v$ ]) q* h, ~" R
, ?1 b. C6 P/ X- K V9 L2 B4 f4 ]5 _0 x8 r5 i1 `
* s( h8 v3 ]4 Q& y1 ]/ ~0 Z$ m| : q1 P# s8 h! q! h3 P/ B2 j
Grad[f, Cartesian[x,y,z] ] | & T+ l* m: z1 I' H! D8 R. f- k8 R5 @
( T3 u! m% \* V$ c' g& x8 [
在直角坐标系中求纯量函数f的梯度,其中x,y,z为坐标变量 |
1 ~. j3 N7 d: ]( [; g' [2 t+ Y& w# t8 ~, t) b; H/ {1 N
| 1 n1 e1 Q# t! S6 @. @6 B
Div[f, Cartesian[x,y,z] ] | , Z# {4 _ x) f5 s3 F% Y6 R
5 F/ n# w3 L7 D: l* i
在直角坐标系中求向量函数f={fx ,fy, fz}的散度,其中x,y,z为坐标变量 |
u% _/ b( ]2 e( F. ]& `4 e( }& ~* `
| ' }7 g* D. O8 Z2 R
Curl[f, Cartesian[x,y,z] ] | ( s' ~$ r% P1 D: E
& M3 E& \5 B2 \( u$ `- P 在直角坐标系中求向量函数f={fx ,fy, fz}的旋度,其中x,y,z为坐标变量 | $ G& u+ U6 ?! W
注:若把上面的Cartesian换为Cylindrical或Spherical,则表示在圆柱坐标系或球面坐标系中进行计算。
, i" l! u- t! \0 b6 `$ g如何用Mathematica求函数的最大值和最小值 - g4 h8 D) s' n' {( S/ s" x
$ s8 ?' X# d% d7 C
A+ E1 j& Y7 F: |
7 \8 s1 a0 g' e2 H# Q# Q/ r8 v) a3 d5 U
% _! C% h6 u% J, K$ {' `/ [
|
k9 X8 y+ y8 F- D1 n: x Maximize[f, {x, y, …}] |
2 p) p: f( {+ L5 r1 D5 {6 U7 S5 S* h6 A0 ^
求函数f关于变量x, y, …的最大值 |
+ G7 E0 h$ t) A$ O/ I
8 Z2 a. ^+ `# ^( J: I$ r|
! Z* V" E) O0 h+ u1 X4 f5 [* N Maximize[{f, conds}, {x, y, …}] | 6 u/ F+ @) y$ n& u" T R3 m5 B
' i5 O& f# h8 Q0 n! ] 在条件conds下,求函数f关于变量x, y, …的最大值 |
, |% h( A( N }/ l' a/ p, [; D- c3 ]) K; K ^4 Z7 u6 x; ]
| 9 L f) `3 T' J |, J5 m# R
Minimize[f, {x, y, …}] |
- m4 `1 g6 v& O5 }
# u0 S% G# I9 y: @7 g9 p& Q* G 求函数f关于变量x, y, …的最小值 |
: |6 R- k/ t1 A& M% Q' j% _7 w2 x; f% `( [
| . y+ y1 Q7 g1 {2 S2 z
Minimize [{f, conds}, {x, y, …}] |
$ f; I8 ]% l9 _( d$ [8 J5 O' W; v4 d! H, n
在条件conds下,求函数f关于变量x, y, …的最小值 | ; ?0 k5 R/ [( P5 W
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