Mathematica入门使用攻略

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Mathematica入门使用攻略

前言

博主使用Mathematica尚未熟练，今天写此攻略，实在是班门弄斧了，因此本文仅面向刚开始接触，或未曾使用过但对Mathematica稍感兴趣的读者。

说到Mathematica感觉就离不开要说一下Matlab，那为啥博主要用Mathematica而不用Matlab，可以说是去年普物课老师推荐的。当时老师推荐它用来作数据分析处理和作图的，至于后来在用在了高数解题上，在这些数学运算上面，无论是在语言简洁方面，还是在数据处理能力方面，感觉Mathematica都是要优于Matlab的。

Mathematica可以说是一款称之伟大都不为过的软件，功能极其强大，深受众人钟爱，相信在看完我介绍在高数上的运用后，你会对它产生兴趣的。

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目录

 

• Mathematica入门使用攻略
  • 前言
  • 目录
  • 界面
  • 图像处理
    • 图像识别
    • 去水印
  • 绘图
  • 高数专栏
    • 求极限
    • 求积分
    • 画图
  • Documentation
  • 结语
  • 参考

 

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界面

Mathematica11.0英文版

左上角New Document新建文件

图像处理

图像识别

去水印

绘图

用Mathematica语言画一个氢原子电子云

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}]

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emmm这个我们暂时用不着，但是不是很cool！

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两个非常漂亮的绘图，学物理的很大可能会用到！

二维向量场的流线
 
StreamPlot[{x^2, y}, {x, 0, 3}, {y, 0, 3}]

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正负电荷所产生的电场
 
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}]

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高数专栏

求极限

两个重要极限

求积分

• 不定积分

函数名[变量名_]:= 函数;
Integrate[函数名[变量名],变量名]

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• 定积分

线积分
Integrate[求积函数,{变量范围}]
 
二重积分
Integrate[求积函数,{变量范围},{变量范围}]
 
三重积分
Integrate[求积函数,{变量范围},{变量范围},{变量范围}]
 
注：函数用中括号[]，变量范围用大括号{}，所有字符均为英文字符。

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画图

立体图
 
Plot3D[函数,{变量范围}]
 
若想把多个函数放到同一张图，可以用大括号{}把多个函数括在一起。
 
Plot3D[{函数1,函数2},{变量范围}]

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在Mathematica中画出来的立体图可以任意旋转角度进行观察。

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Documentation

想要知道其他函数用法，可以回到最开始的界面打开Documentation看看

打开Documentation后是一个Wolfram语言与系统的参考资料中心，这个资料中心可是相当全面，里面包含了这款软件内所有的函数与资料以及它们的使用方法。

在里面找到矩阵的资料，打开。

点击相应的函数即可看到具体使用说明。

这是矩阵的运算。恰好在学矩阵，似乎能派上用场。

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结语

还有许多其他函数的使用，这里就不一一举例了，留给各位好奇玩家自己细细研究吧~
在此祝愿各位读者都能在Mathematica上尽情享受它的便捷与实用，（提升电脑逼格233）。

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参考

[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/