软件介绍Mathematica是美国Wolfrmn公司研制开发的著名数学软件系统，自1987年发布系统的1.0版本开始便迅速广为流传，后经不断改进和完善，1991年与1997年又先后推出2.0版和3.0版，1999年推出了为现在人们广泛使用的4.0版本。4.0版本需要在Windows9x以上的环境中运行，一般占用150MB以上的硬盘空间。软件的安装与一般Wlndows应用程序安装方法相同。我们介绍4.0版本。1.1Mathenmtica系统简单操作1.1.1进入系统与退出系统在“开始”菜单的“程序”中单击Mathematica4.0选项进入系统，在屏幕上显示一个如图1-1所示的工作窗口，并将这个窗口暂命名为Untitled-1。退出Mathematica系统时，只须单击工作窗口右上方的关闭按钮，或者选择菜单“file/Exit”，或者按“Alt+F4”键。1.1.2工作窗口操作工作窗口是用户输入、输出、显示各种信息，以及运行各种程序的场地，用户的全部操作都将在这里进行，人们将这种类型的窗口称之为Notebook。下面举例说明在工作窗口中怎样进行操作。【例1-1】已知a=2，b=3.7，试求c=a+b的值。在Untitled-1工作窗口中直接键入：a=2;b=3.7;c=a+b然后按执行键（执行键：Shift+Enter，或右Shift），执行后，显示结果如下：Out[1]:5.7说明，此时在a=2;b=3.7;c=a+b的最左端显示"In[1]:=”记号，它是系统提供的输入提示符，而“Out[1]”则是对应于“In[1]:=”的输出提示符，都是在执行后，由系统自动显示的，用户不必输入。【例1-2】已知函数y=sinx，试求其一阶导函数y'。在工作窗口中键入：y'=D[Sin[x],x]执行结果为：Cos[x]【例1-3】画出函数y=sinx在区间[-3，3]上的图形。在工作窗口中键入：Plot[Sin[x],{x,-3,3}]注意：在Mathematica中函数名或者命令的第一个字母均必须大写，其具体内容将在后面的“函数名的书写规则”中作严格的规定。说明：(1)在Mathematica系统中，输入、运算以及输出结果，都将在同一工作窗口中进行，没有输入状态与运算状态的转换，整个过程比其他高级语言简单明了；(2)系统对于输入的量不要求事先有数据类型的说明，也不必对输出量预先设计格式，而是完全由参与运算的那些量的输入形式决定；(3)在系统的同一工作窗口里不仅可以进行数值计算（如例1），也可以进行符号运算（如例2），还可作图形的处理（如例3），形式多样灵活，简单方便。(4)在Mathematica系统中，标点符号“，”用来分割各项，“；”用在句尾时不输出结果。(5)在Mathematica系统中，一行可以书写多条命令语句，长语句会自动换行，也可以用回车换行。但要注意标识符不能断开。1.1.3建立文件与保存文件在工作窗口做好的某些内容，如果想要保留，以供今后多次使用，通常地是建立一个文件，将做好的内容保存在文件中。1.建立与保存文件保存文件的方法是：选择菜单“File/Save”或“File/SaveAs”，然后在对话框中操作。如此保存的Mathematica文件的扩展名为.nb，其中保存有Notebook中所有输入文字与输出的文字和图形。2.调出文件选择菜单“File/Open”，在对话框中操作，选择文件名后单击“打开”按钮即可，在屏幕上便可看到重新调出的文件中的文字与图形了。1.1.4获取帮助1.使用?或??命令利用?或??命令可向系统查询运算符、函数和命令的定义及用法，它们的格式是：?name显示有关nane的信息；??name显示有关name的详细信息。说明：可以使用通配符*，例如：?Abc*显示以字母Abc为开头对象的信息。【例1-4】向系统查询符号函数Sign的定义。?Sign+【例1-5】向系统查询画图函数Plot的用法。?Plot+【例1-6】向系统查询Arc为开头的函数。?Arc*2.使用Help菜单选择菜单“Help/MathematicaBook”，或者按Shift+n键，均可调出如图1-4所示的帮助界面。3.使用名称完善功能输入命令或函数名的前几个字母后，按“Ctrl+k”，可以得到一个名称列表，可以选择其中所需要的名称，此功能称为名称完善功能。1.2Mathematica功能介绍开始使用Mathematica时，不必担心是否能够学会，其实它就像使用电子计算器一样简单。而要做的主要事情就是如何用Mathematica的语言来描述所要作的计算。在很多情况下，会发现这种语言和在数学中、在