Wolfram常用計算


1.方程與方程組

例1:求解方程

參考表達式:

solve x^3 + 2x^2 - 6x + 5 = 0 real

求解所有根

例2:求解方程:

參考表達式:

solve ax^2+bx+c=0

注:默認求解以x為變量的方程,也可指定變量求解

如:求解以a為變量的方程

 例3:求解方程組:

參考表達式:

solve x+y+z=1,x^2+y^2+z^2=1,x^3+y^3+z^3=1 for x,y,z

2.不等式與不等式組

例1:求解一元二次不等式

參考表達式:

solve x^2+x-6>0

例2:求解一元一次不等式組

參考表達式:

solve 2x+6>7x-9, (4x+2)/5>=(x-1)/2

例3:求解二元一次不等式組

參考表達式:

 solve x-y>=0,x+2y-4<=0,y+2>=0

3.多項式系列

例1:分解下列多項式

參考表達式:

factor 3x^4-2x^3y+3x^3-x^2y^2-2x^2y+6x^2-xy^2-4xy-2y^2

例2:求最大公因式

參考表達式:

 gcd x^4-9x^2-4x+12,x^3+5x^2+2x-8

例3:配方

參考表達式:

complete the square ax^2+bx+c

例4:有理式通分

參考表達式:

together a/(ax+b)+1/(x^2+2x-1)

例5:有理式分解

參考表達式:

apart (-1-2x^2+5x^3)/(x (-1+2x) (1+x+x^2))

4.函數定義域與值域

例1:求解下列函數定義域和值域

參考表達式:

domain of f(x,y) = log(y-x)+(x^(1/2))/((1-x^2-y^2)^(1/2)))

5.數列極限

例1:計算下列數列極限

 

 

 

參考表達式:

lim ((2n^(1/n)-1)^n)/(n^2), n->infinity

lim n/((n!)^(1/n)), n->infinity

lim sum(1/(k^(1/2)),k=n^2 to (n+1)^2),n->infinity

product 1-1/k^2,k=2 to n,n->Infinity

6.函數極限與連續性

例1:一元函數極限

 參考表達式:

lim (e^(-x))*(1+1/x)^(x^2), x->infinity

例2:多元函數極限

參考表達式:

lim log(x+e^y)/((x^2+y^2)^(1/2)), (x,y)->(1,0)

例3:函數間斷點與類型

從函數表達式可以看到x=0,x=±1為其間斷點,輸入表達式:

lim (x^2-x)/(|x|(x^2-1)), x->0-

所以x=0是跳躍間斷點

輸入表達式:

lim (x^2-x)/(|x|(x^2-1)), x->-1+

所以x=±1是無窮間斷點

7.函數的導數

例1:一元函數的一階導數及導數值

計算以下函數的導數,並求在x=1處的導數值

輸入表達式:

d/dx((x^3)cos(5x^2+e^(2x))-ln(3x^3-2x)) where x=1

例2:一元函數的高階導數

計算以下函數的50階導數:

輸入表達式:

d^50/dx^50((x^2)cosx)

例3:復合函數的導數

1)計算下列函數的一階、二階導數

輸入表達式:

d/dx (x^2)f(3x+4cosx)

d^2/dx^2 (x^2)f(3x+4cosx)

 

2)求下列函數的混合偏導數

輸入表達式:

d^2/dx^2 f(xy, x^2-y^2)

d/dx d/dy f(xy, x^2-y^2)

 

例4:隱函數的導數

輸入表達式:

derivative x^3+y^3-3axy=0 with respect to x

例5:參數方程的導數

輸入表達式:

(d/dt e^t sint)/(d/dt e^t cost)

例6:多元函數的導數

求以下函數關於x的三階偏導數與關於y的二階偏導數的混合高階偏導數

輸入表達式:

d^3/dx^3 ((x^2+y^2)e^(x+y))

8.函數單調性和臨界點

求下列函數的單調區間

輸入表達式:

where is 2x^3-9x^2+12x-3 increasing

9.函數駐點與拐點

計算以下函數的駐點和拐點

輸入表達式:

stationary points of (x^2-1)^3+1

 

10.函數極值與最值

1)一元函數極值

計算以下函數極值點和極值

輸入表達式:

local extrema x^4-8x^2+2

2)一元函數最值

求下列函數在指定范圍內的最值

輸入表達式:

maximize |x^3-9x|,-3<=x<=5

minimize |x^3-9x|,-3<=x<=5

3)多元函數極值

計算以下函數的駐點/極值點和極值

輸入表達式:

stationary points of x^3-y^3+3x^2+3y^2-9x

local extrema x^3-y^3+3x^2+3y^2-9x

4)多元函數最值

求下列函數在指定范圍內的最值

輸入表達式:

maximize x^2+y^2-x y on |x|+|y|<=1

minimize x^2+y^2-x y on |x|+|y|<=1

11.全微分計算

計算以下函數的全微分

輸入表達式:

derivative of asin(x^3+y^2)-(x+y^(1/2))^(1/2)

 

12.方向導數計算

計算以下函數指定方向和點處的方向導數

輸入表達式:derivative 3x^2+2y^2+z^2 in direction (-2,-2,1) at point (1,2,3)


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