Mathematica和matlab有什么区别,那个更简单阿?
Mathematica更简单些,两者区别如下:一、主体不同1、Mathematica:是一款科学计算软件,很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。2、matlab:是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。二、特点不同1、Mathematica:囊括了大量可立即计算的数据。用户可以通过编程访问这些数据,并且也可以通过Wolfram Research的数据服务器自动更新数据。2、matlab:可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。三、优势不同1、Mathematica:可以在许多不同的平台上运行,包括:Linux、Apple的Mac OS X以及基于NT的Microsoft Windows。所有平台都支持64位实现。2、matlab:主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。参考资料来源:百度百科-Mathematica参考资料来源:百度百科-MATLAB
Lingo软件或Mathematica软件的主要功能有哪些?
Lingo是专门用于求解线性规划问题的软件,软件不大,也容易学。
Mathematica是三大数学软件之一(MATLAB、Mathematica、Maple),功能强大,能够进行几乎一切形式的数学运算(能够进行纯符号运算、可以进行复杂的微积分运算、可以解方程或方程组、可以编辑动画、可以绘制漂亮并且动态函数图像、可以高效的编写程序并能将程序代码以C或Fortran的形式输出、可以制作网页、可以通过Mathematica上网等等,Mathematica设计者的初衷就是开发一款全能型的软件),当然也能求解线性规划问题。不过Mathematica属于大型软件了,学起来要花不少时间的(相比于MATLAB和Maple,Mathematica是最容易上手的了,语法具有高度的一致性,并且功能上面丝毫不逊色于MATLAB和Maple,不我感觉Mathematica的推广营销工作似乎做的不够好,国内用MATLAB的远远多于Mathematica)。
matlab好用还是mathematical好用?
matlab和mathematical的不同以及优缺点如下:1、功能优势不同:Matlab是非常强大的数值计算软件,矩阵计算,编程,画图都功能丰富,数值计算更能超强。MathCAD的功能一般,不管是符号还是数值功能都不如Mathematica和Matlab优秀。2、缺点不同:matlab符号计算方面较弱,原因可能是Matlab的符号计算来自于Maple,所以磁化率拟合软件在解析拟合上有些问题,对于大一些的体系会出错,结果显示和合并同类项之类也做不好。相对于Matlab的符号计算,mathematical的符号计算功能简直让人觉得震惊。的确是物理学家的工具,对于微分方程,多项式等都有非常好的符号计算功能。矩阵的符号计算也不错,例如想用的就是求算一个小的符号矩阵的指数,exp(A),或者叫MatrixExponential,可以给出很漂亮的结果。3、总结:Matlab肯定是数值计算的首选,功能也特别全,不过Matlab特别大,而且价格也很贵,一些工具大概要单独买。做符号运算+数值计算,Mathematica不错。Mathematica的符号运算是不要说的,数值运算也得到很大的提高(从Mathematica5.2开始)。另外Mathematica支持C和Java,所以和外部的软件沟通有了很大提高,而且几乎可以用Mathematica来写Java程序。关键的是Mathematica学起来很容易,大概一礼拜就是学得很好了。Mathematica的正版费用也相对比较低,文件大小也不大。扩展资料:Mathematica系统已经支持高性能计算。在Mathematica5.2版本中,它已经支持自动多线程计算。,gridMathematica的引入使得用户级的并行编程可以在不同的集群和多处理器系统中进行在2008年,在所有的Mathematica许可证中囊括了并行计算技术。包括支持网格技术如WindowsHPCServer2008、MicrosoftComputeClusterServer和SunGrid。Mathematica增加了对CUDA和OpenCLGPU硬件的支持。另外,第8版还可以生成C代码,它可以自动由系统C编译器进行编译,比如IntelC++编译器或者VisualStudio2010编译器。参考资料:百度百科-Mathematica
如何用mathematica求解以下问题
如果只是需要求这个问题的符号解,请不要用分离变量法,因为这是一种非常不适合编程自动化的求解方法,另外,可以参考知乎帖子www.zhihu.com/question/412203550/answer/1388426673这个问题更合理的解法是用DSolve:With[{u = u[x, t]}, eq = D[u, t, t] - a^2 D[u, x, x] == 0; bc = {u == 0 /. x -> 0, u == 0 /. x -> l}; ic = {u == Sin[π/l x], D[u, t] == Sin[(2 π)/l x]} /. t -> 0];sol = DSolve[{eq, ic, bc}, u, {x, 0, l}, {t, 0, 1}][[1]]软件的二维输入输出,好看叭不放心还可以回代检验一下:{eq, ic, bc} /. sol // Simplify回代检验结果
Mathematica 到底有多厉害
Mathematica是一款科学计算软件,很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位,它也是使用最广泛的数学软件之一。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。Mathematica是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988发布以来,它已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。
Mathematica和MATLAB、Maple并称为三大数学软件
基本运算
a+
mathematica数学实验(第2版)
b+c 加
a-b 减
a b c 或 a*b*c 乘
a/b 除
-a 负号
a^b 次方
Mathematica 数字的形式
256 整数
2.56 实数
11/35 分数
2+6I 复数
常用的数学常数
Pi 圆周率,π=3.141592654…
E 欧拉常数,e=2.71828182…
Degree 角度转换弧度的常数,Pi/180
I 虚数单位,其值为 √-1
Infinity 无限大
指定之前计算结果的方法
% 前一个运算结果
%% 前二个运算结果
%%…%(n个%) 前n个运算结果
%n 或 Out[n] 前n个运算结果
复数的运算指令
a+bI 复数
Conjugate[a+bI] 共轭复数
Re[z], Im[z] 复数z的实数/虚数部分
Abs[z] 复数z的大小或模数(Modulus)
Arg[z] 复数z的幅角(Argument)
Mathematica 输出的控制指令
expr1; expr2; expr3 做数个运算,但只印出最后一个运算的结果
expr1; expr2; expr3; 做数个运算,但都不印出结果
expr; 做运算,但不印出结果
常用数学函数
Sin[x],Cos[x],Tan[x],Cot[x],Sec[x],Csc[x] 三角函数,其引数的单位为弧度
Sinh[x],Cosh[x],Tanh[x],… 双曲函数
ArcSin[x],ArcCos[x],ArcTan[x] 反三角函数
ArcCot[x],ArcSec[x],ArcCsc[x]
ArcSinh[x],ArcCosh[x],ArcTanh[x],… 反双曲函数
Sqrt[x] 根号
Exp[x] 指数
Log[x] 自然对数
Log[a,x] 以a为底的对数
Abs[x] 绝对值
Round[x] 最接近x的整数
Floor[x] 小于或等于x的最大整数
Ceiling[x] 大于或等于x的最小整数
Mod[a,b] a/b所得的余数
n! 阶乘
Random[] 0至1之间的随机数(最新版本已经不用这个函数,改为使用RandomReal[])
Max[a,b,c,...],Min[a,b,c,…] a,b,c,…的极大/极小值
数值设定
x=a 将变数x的值设为a
x=y=b 将变数x和y的值均设为b
x=. 或 Clear[x] 除去变数x所存的值
变数使用的一些法则
xy 中间没有空格,视为变数xy
x y x乘上y
3x 3乘上x
x3 变数x3
x^2y 为 x^2 y次方运算子比乘法的运算子有较高的处理顺序
四个处理指令
Expand[expr] 将 expr展开
Factor[expr] 将 expr因式分解
Simplify[expr] 将 expr化简成精简的式子
FullSimplify[expr] Mathematica 会尝试更多的化简公式,将 expr化成更精简的式子
多项式转换
ExpandAll[expr] 把算式全部展开
Together[expr] 将 expr各项通分在并成一项
Apart[expr] 把分式拆开成数项分式的和
Apart[expr,var] 视var以外的变数为常数,将 expr拆成数项的和
Cancel[expr] 把分子和分母共同的因子消去
分母分子运算
Denominator[expr] 取出expr的分母
Numerator[expr] 取出expr的分子
ExpandDenominator[expr] 展开expr的分母
ExpandNumerator[expr] 展开expr的分子
转换函数
Collect[expr,x] 将 expr表示成x的多项式,
如
Collect[expr,{x,y,…}] 将 expr分别表示成 x,y,…的多项式
FactorTerms[expr] 将 expr的数值因子提出,
如 4x+2=2(2x+1)
FactorTerms[expr,x] 将 expr中把所有不包含x项的因子提出
FactorTerms[expr,{x,y,…}] 将 expr中把所有不包含{x,y,...}项的因子提出
函数指数运算
TrigExpand[expr] 将三角函数展开
TrigFactor[expr] 将三角函数所组成的数学式因式分解
TrigReduce[expr] 将相乘或次方的三角函数化成一次方的基本三角函数之组合
ExpToTrig[expr] 将指数函数化成三角函数或双曲函数
TrigToExp[expr] 将三角函数或双曲函数化成指数函数
次方乘积
ComplexExpand[expr] 假设所有的变数都是实数来对 expr展开
ComplexExpand[expr,{x,y,…}] 假设x,y,..等变数均为复数来对 expr展开
PowerExpand[expr] 将
系数最高次方
Coefficient[expr,form] 于 expr中form的系数
Exponent[expr,form] 于 expr中form的最高次方
Part[expr,n] 或 expr[[n]] 在 expr项中第n个项
代换运算子
expr/.x->value 将 expr里所有的x均代换成value
expr/.{x->value1,y->value2,…} 执行数个不同变数的代换
expr/.{{x->value1},{x->value2},…} 将 expr代入不同的x值
expr//.{x->value1,y->value2,…} 重复代换到 expr不再改变为止
求解方程式
Solve[lhs==rhs,x] 解方程式lhs==rhs,求x
Nsolve[lhs==rhs,x] 解方程式lhs==rhs的数值解
Solve[{lhs1==rhs1,lhs2==rhs2,…},{x,y,…}] 解联立方程式,求x,y,…
NSolve[{lhs1==rhs1,lhs2==rhs2,…},{x,y,…}] 解联立方程式的数值解
FindRoot[lhs==rhs,{x,x0}] 由初始点x0求lhs==rhs的根
四种括号
(term) 圆括号,括号内的term先计算
f[x] 方括号,内放函数的引数
{x,y,z} 大括号或串列括号,内放串列的元素
p[[i ]] 或 Part[p,i] 双方括号,p的第i项元素
p[[i,j]] 或 Part[p,i,j] p的第i项第j个元素
缩短输出指令
expr//Short 显示一行的计算结果
Short[expr,n] 显示n行的计算结果
Command; 执行command,但不列出结果
查询物件
?Command 查询Command的语法及说明
??Command 查询Command的语法和属性及选择项
?Aaaa* 查询所有开头为Aaaa的物件
定义查询清除
f[x_]= expr 立即定义函数f[x]
f[x_]:= expr 延迟定义函数f[x]
f[x_,y_,…] 函数f有两个以上的引数
?f 查询函数f的定义
Clear[f] 或 f=. 清除f的定义
Remove[f] 将f自系统中清除掉
含有预设值的Pattern
a_+b_. b的预设值为0,即若b从缺,则b以0代替
x_ y_ y的预设值为1
x_^y_ y的预设值为1
条件式的自订函数
lhs:=rhs/;condition 当condition成立时,lhs才会定义成rhs
If指令
If[test,then,else] 若test为真,则回应then,否则回应else
If[test,then,else,unknow] 同上,若test无法判定真或假时,则回应unknow
极限
Limit[expr,x->c] 当x趋近c时,求expr的极限
Limit[expr,x->c,Direction->1]
Limit[expr,x->c,Direction->-1]
微分
D[f,x] 函数f对x作微分
D[f,x1,x2,…] 函数f对x1,x2,…作微分
D[f,{x,n}] 函数f对x微分n次
D[f,x,NonConstants->{y,z,…}] 函数f对x作微分,将y,z,…视为x的函数
全微分
Dt[f] 全微分df
Dt[f,x] 全微分
Dt[f,x1,x2,…] 全微分
Dt[f,x,Constants->{c1,c2,…}] 全微分,视c1,c2,…为常数
不定积分
Integrate[f,x] 不定积分 ∫f dx
定积分
Integrate[f,{x,xmin,xmax}] 定积分
Integrate[f,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}] 定积分
列之和与积
Sum[f,{i,imin,imax}] 求和
Sum[f,{i,imin,imax,di}] 求数列和,引数i以di递增
Sum[f,{i,imin,imax},{j,jmin,jmax}]
Product[f,{i,imin,imax}] 求积
Product[f,{i,imin,imax,di}] 求数列之积,引数i以di递增
Product[f,{i,imin,imax},{j,jmin,jmax}]
泰勒展开式
Series[expr,{x,x0,n}] 对 expr于x0点作泰勒级数展开至(x-x0)n项
Series[expr,{x,x0,m},{y,y0,n}] 对x0和y0展开
关系运算子
a==b 等于
a>b 大于
a>=b 大于等于
a<b 小于
a<=b 小于等于
a!=b 不等于
逻辑运算子
!p not
p||q||… or
p&&q&&… and
Xor[p,q,…] exclusive or
LogicalExpand[expr] 将逻辑表示式展开
二维绘图指令
Plot[f,{x,xmin,xmax}]
画出f在xmin到xmax之间的图形
Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax}]
同时画出数个函数图形
Plot[f,{x,xmin,xmax},option->value]
指定特殊的绘图选项,画出函数f的图形
Plot几种指令
选项 预设值 说明
AspectRatio 1/GoldenRatio 图形高和宽之比例,高/宽
Axes True 是否把坐标轴画出
AxesLabel Automatic 为坐标轴贴上标记,若设定为
AxesLabel->{?ylabel?},则为y轴之标记。若设定为AxesLabel->{?xlabel?,?ylabel?}
,则为{x轴,y轴}的标记
AxesOrigin Automatic 坐标轴的相交的点
DefaultFont $DefaultFont 图形里文字的预设字型
Frame False 是否将图形加上外框
FrameLabel False 从x轴下方依顺时针方向加上图形外框的标记
FrameTicks Automatic (如果Frame设为True)为外框加上刻度;
None则不加刻度
GridLines None 设Automatic则于主要刻度上加上网格线
PlotLabel None 整张图之图名
PlotRange Automatic 指定y方向画图的范围
Ticks Automatic 坐标轴之刻度,设None则没有刻度记号出现
※“Automatic、None、True、False”为Mathmatica常用的选项设定,其代表意义分别为“使用内部设定、不包含此项、作此项目、不作此项目”。
串列绘图
ListPlot[{y1,y2,…}] 画出{1,y1},{2,y2},…的点
ListPlot[{{x1,y1},{x2,y2},…}] 画出{x1,y1},{x2,y2},…的点
ListPlot[{{x1,y1},{x2,y2},…},PlotJoined->True] 把画出来的点用线段连接
绘图颜色指定
Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax},
PlotStyle->{RGBColor[r1,g1,b1],RGBColor[r2,g2,b2],…}]
彩色绘图
Plot[{f1,f2,…},{x,xmin,xmax},
PlotStyle->{GrayLevel,GrayLevel[j],…}]
灰阶绘图
图形处理指令
Show[plot] 重画一个图
Show[plot1,plot2,…] 将数张图并成一张
Show[plot,option->opt] 加入选项
图形之排列
Show[GraphicsArray[{plot1,plot2,…}]] 将图形横向排列
Show[GraphicsArray[{,,…}]] 将图形垂直排列
Show[GraphicsArray[{{plot1,plot2,…},…}]] 将图形成二维矩阵式排列
二维参数图
ParametricPlot[{f1,f2},{t,tmin,tmax}]
参数绘图
ParametricPlot[{{f1,f2},{g1,g2},…},{t,tmin,tmax}]
同时绘数个参数图
ParametricPlot[{f1,f2},{t,tmin,tmax},AspectRatio->Automatic]
保持曲线的真正形状,即x,y坐标比为1:1
等高线图
ContourPlot[f,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax}]
于指定范围之内画出f的等高线图
ContourPlot选项
选项 预设值 说明
ColorFunction Automatic 上色的预设值为灰阶,选Hue则为系列色彩
Contours 10 等高线的数目。设Contours->{z1,z2,…}则指定等高值为z1,z2,…
ContourShading True Contour的上色,选False则不上色
PlotRange Automatic 高度z值的范围,也可指定{zmin,zmax}