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一、 基本命令
重新开始:restart 命名:名字:= 引用前值:% 字符连接:|| 保护命名:protect 解除保护命名:unprotrct 变量类型:whattype 检验命名:assigned 别名:alias 宏:macro 帮助:?函数名 map把命令作用到每一个元素,seq生成序列,add生成和,mul生成积
二、基本运算
- 近似计算:evalf(表达式,小数位数),用Digits命令提前设定小数位数
- 取整运算:round四舍五入 ,trunc向0取整, ceil向-∝取整, floor向∝取整
- 范围限定:assume(限定变量范围)frac小数部分
- 绝对值(模):abs(表达式),复数求其模
- 同余:mod(数1,数2),或者:数1 mod 数2
- 平方根:sqrt(表达式),平方根最接近整数:isqrt(表达式)
- 分解质因数:ifactor(数),分解质因数成组ifactors(数)
- 商与余数:商iquo(除数,被除数),余数irem(除数,被除数)
- 最大公约数:igcd(数1,数2),最小公倍数:ilcm(数1,数2)
10.形如as+bt=(a,b)分解:igcdex(a,b,’s’,’t’)
11.数组最大最小值:max(数1,数2,…),min(数1,数2,…)
12.实部、虚部与幅角:实部Re(复数),虚部Im(复数),幅角argument
13.共轭复数:conjugate(复数)
14.形如a+bi整理:evalc(表达式)
15.并集:集合1 union 集合2,交集:intersect,差集:minus
16.元素个数:nops(集合),用op可把集合转化成表达式
三、多项式
- 降幂排列:sort(多项式),字典排序plex(第三个参数)
- 次数:degree(多项式),系数:coeff(多项式,项),首项系数:lcoeff 尾项系数:tcoeff,所有系数:coeffs(多项式,变量,‘power‘)
- 合并同类项:collect(多项式,合并参数)
- 商式:quo(除式,被除式,变量),余式:rem,整除检验:divide
- 最大公因式:gcd(多项式1,多项式2),最小公倍式lcm
- 因式分解:factor(多项式),可用第二个参数限定数域缺省代表有理数域
- 分母有理化:rationalize(多项式),有理分式化简:normal或者factor
- 化简表达式:simplify,带假设化简:simplify(表达式,assume=范围) 附加关系化简:simplify(表达式,{条件})代换:subs(条件,表达式)
- 展开与合并:展开expand(表达式),合并combine(表达式) 10.等价转换:convert(函数,转化成的函数)
四、解方程
- 方程(组):solve({方程(组)},{未知量(缺省对所有变量求解})
- 数值解:fsolve(方程,变量范围(可缺省),数域(可缺省))
- 三角方程:添加_EnvAllSolutions:=ture以求得所有解
- 多项式方程解的区间:realroot(多项式)
- 不等式(组):solve({不等式(组)},{变量})
- 整数解:isolve(方程,变量)
- 模m的解:msolve(方程,模m)
- 递推关系的通项:rsolve({递推关系,初值},{通项})
- 函数方程:solve(函数方程,函数)
10.系数匹配:match(式子1=式子2,变量,’sln’)
11.Grobner基原理:先调用with(grobner),此命令将方程的解等价化简 Gsolve({式子1,式子2,…},[变量1,变量2,…]
12.微分方程:dsolve({方程,初值(可缺)},函数,’explicit’(可缺))
13.微分方程组:dsolve({方程1、2,…,初值},{函数1,函数2,…})
14.拉普拉斯变换法:dsolve({微分方程},函数,method=laplace)
15.微分方程级数解:dsolve({微分方程},函数,type=series)
16.微分方程数值解:dsolve({微分方程},函数,type=numeric)
17.微分方程图形解:DEplot图形表示微分方程,dfielplot箭头表示向量场,phaseportrait向量场及积分曲线,DEplot3d三维空间图形表示微分方程
18.偏微分方程:pdsolve(偏微分方程,求解函数)
19.分离变量解偏微分方程:pdsolve(方程,函数,HINT=’*’,’build’)
20.偏微分方程图形解:PDEplot(方程,函数,ini边界s,s范围)
五、数据处理
- 统计软件包:先调用程序包with(stats) ,有7个子包:anova方差分析,describe描述数据分析,fit拟合回归分析,transform数据形式变换 ,random分布产生随机数,statevalf分布的数值计算,statplots统计绘图
- 基本命令:平均值mean,方差variance,标准差standarddeviation,中位数median,众数mode,数据求和sumdata,协方差covariance, 相对标准差(标准差/平均值)coefficientofvariation,计数(非缺失)count,计缺失数countmissing,范围range,几何平均值geometricmean,线性相关数linearcorrelation
- 统计图形:直方图histogram,散点图scatter2d、quantile2(先从小到大排序再作图),箱式图boxplot
- 统计分布函数值:正态分布随机分布命令normald[期望,方差]
先调用程序包with(statevalf)用法statevalf(分布函数,求解函数) 连续分布:cdf累积密度函数,icdf逆累积密度函数,pdf概率密度函数 离散分布:dcdf离散累积概率函数,idcdf逆离散累积函数,pf概率函数 - 插值:整体插值命令f:=interp(数据1,数据2,变量)
分段插值命令f:=spline(数据1,数据2,变量,次数) - 回归:leastsquare[[x,y],y=多项式,{多项式系数}]([数据1,数据2]) f:=fit(数据1,数据2,拟合函数,变量)
六、微积分
- 函数定义:函数名:=->表达式,复合函数:f(g(x)):=f@g 2. 表达式转换成函数:unapply(表达式,函数变量)
- 极值:极大值maximize(函数,变量,范围,location=true(极值点))
极小值 minimize(函数,变量,范围,location=true(极值点))
条件极值:extreme(函数,约束条件,{变量},’s’(极值点)) - 极限:limit(函数,x=趋值,方向(省缺,left,right,complex))
- 连续性:判断iscont(函数,x=范围)第三个参数closed表示闭区间 求解discont(函数,变量)
- 微分:显函数diff(函数,变量)对x多次求导用x&n 微分算子D 隐函数implicitdiff(函数,依赖关系y(x),对象y,变量x)
- 切线作图:showtangent(函数,x=点,view=[x范围,y范围])
- 不定积分:int(函数,积分变量),定积分:int(函数,x=下限..上限)
- 复函数积分:先求奇点solve(denom(函数)),再用留数规则求解 2PiI(residue(f,z=奇点1)+ residue(f,z=奇点2)+…)
10.定积分矩形:下矩形:作图leftbox(f,x=范围,块数)面积leftsum(f,x=范围,块数)。上矩形作图rightbox,面积rightsum
11.求和:sum(表达式,k=范围),求积:product(表达式,k=范围) 12.级数展开:普通级数series(函数,x=点,阶数) 泰勒级数taylor 多变量泰勒展开mtaylor(函数,[x=点,y=点]) 13.形式幂级数:convert(函数,FormalPowerSeries,x=点) 14.积分变换:先调用程序包with(inttrans) 拉普拉斯:laplace(函数,原变量,新变量)逆变换invlaplace 傅里叶:fourier(函数,原变量,新变量)逆变换invfourier
七、作图
- 二维图形:plot(函数,x=范围)scaling=constrained按照原始比例作图
- 参数方程作图:plot([x参数方程,y参数方程,参数范围])
- 极坐标作图:先调用with(plots)再运用polarplot(函数,极角范围)
- 极坐标参数方程作图:polarplot([r参数,极角参数,参数范围])
- 隐函数作图:implicitplot(表达式,x范围,y范围)
- 分段函数作图:f:=->piecewise(范围1,函数1,范围2,函数2,…) plot(函数,x范围,discont=true(去掉不连续点处垂线)
- 离散点绘图:plot([[x1,y1],[x2,y2],…],style=point(只画点不画线)
- 多重图像:plot([函数1,函数2,…],x=范围)
- 三维图形:plot3d(f,x范围,y范围)阴影style=patch坐标框axes=boxed
10.球面坐标:sphereplot([函数],theta范围,phi范围)
11.柱面坐标:cylinderplot([函数],theta范围,z范围)
12.二维动画:animate(函数,x范围,参数范围,frames=帧数(可缺省))
13.三维动画:animate3d(函数,x范围,y范围,参数范围)
14.对数尺度图形:先调用with(plots)再运行logplot(函数,x范围)
15.三维图形二维表示:灰度densityplot,等高线contourplot
16.复函数图像:complexplot(f,x范围)style=point画出复方程根的分布