Mathematica入門使用攻略

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Mathematica入門使用攻略

前言

博主使用Mathematica尚未熟練，今天寫此攻略，實在是班門弄斧了，因此本文僅面向剛開始接觸，或未曾使用過但對Mathematica稍感興趣的讀者。

說到Mathematica感覺就離不開要說一下Matlab，那為啥博主要用Mathematica而不用Matlab，可以說是去年普物課老師推薦的。當時老師推薦它用來作數據分析處理和作圖的，至於后來在用在了高數解題上，在這些數學運算上面，無論是在語言簡潔方面，還是在數據處理能力方面，感覺Mathematica都是要優於Matlab的。

Mathematica可以說是一款稱之偉大都不為過的軟件，功能極其強大，深受眾人鍾愛，相信在看完我介紹在高數上的運用后，你會對它產生興趣的。

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目錄

 

• Mathematica入門使用攻略
  • 前言
  • 目錄
  • 界面
  • 圖像處理
    • 圖像識別
    • 去水印
  • 繪圖
  • 高數專欄
    • 求極限
    • 求積分
    • 畫圖
  • Documentation
  • 結語
  • 參考

 

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界面

Mathematica11.0英文版

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圖像處理

圖像識別

去水印

繪圖

用Mathematica語言畫一個氫原子電子雲

Image@Compile[{{z, _Complex}}, If[RandomReal[] < 88.63998675681061`/ 177147 (4 E^(-((2 #)/3)) #^2 (27 - 18 # + 2 #^2)^2), 0, 1] &@ Norm[z], RuntimeAttributes -> {Listable}, Parallelization -> True, RuntimeOptions -> "Speed"]@ Table[x + y I, {x, -40, 40, .1}, {y, -40, 40, .1}]

emmm這個我們暫時用不着，但是不是很cool！

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兩個非常漂亮的繪圖，學物理的很大可能會用到！

二維向量場的流線

StreamPlot[{x^2, y}, {x, 0, 3}, {y, 0, 3}]

正負電荷所產生的電場

F[x_, y_] := ArcTan[y/(x + 5)] + ArcTan[y/(x - 5)] StreamPlot[Evaluate[{D[F[x, y], x], D[F[x, y], y]}], {x,-10, 10}, {y, -10, 10}]

高數專欄

求極限

兩個重要極限

求積分

• 不定積分

函數名[變量名_]:= 函數; Integrate[函數名[變量名],變量名]

• 定積分

線積分
Integrate[求積函數,{變量范圍}] 二重積分 Integrate[求積函數,{變量范圍},{變量范圍}] 三重積分 Integrate[求積函數,{變量范圍},{變量范圍},{變量范圍}] 注：函數用中括號[]，變量范圍用大括號{}，所有字符均為英文字符。

畫圖

立體圖

Plot3D[函數,{變量范圍}] 若想把多個函數放到同一張圖，可以用大括號{}把多個函數括在一起。 Plot3D[{函數1,函數2},{變量范圍}]

在Mathematica中畫出來的立體圖可以任意旋轉角度進行觀察。

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Documentation

想要知道其他函數用法，可以回到最開始的界面打開Documentation看看

打開Documentation后是一個Wolfram語言與系統的參考資料中心，這個資料中心可是相當全面，里面包含了這款軟件內所有的函數與資料以及它們的使用方法。

在里面找到矩陣的資料，打開。

點擊相應的函數即可看到具體使用說明。

這是矩陣的運算。恰好在學矩陣，似乎能派上用場。

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結語

還有許多其他函數的使用，這里就不一一舉例了，留給各位好奇玩家自己細細研究吧~
在此祝願各位讀者都能在Mathematica上盡情享受它的便捷與實用，（提升電腦逼格233）。

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參考

[1]https://www.zhihu.com/question/27834147

[2]https://www.zhihu.com/question/27890699

[3]http://blog.wolfram.com/2007/05/22/making-the-mathematica-6-spikey/