符号计算系统maple教程
Maple入门手册(1)
绘制多图 我们经常喜欢同时显示多个图。其中一种方法是，给绘图函数一列要绘制的表达式组或函数 。 先将表达式或函数列出来，然后列出范围。如果你想用不同颜色来表示不同的表达式，你可 以使用关键词“color”来按对应顺序定义图形颜色。
要想得到函数值，输入函数名和变量值。用 f(x)的形式计算，f 是函数名，x 是设置的变量 值。
定义多变量函数： 多变量函数的定义和单变量函数定义非常相似。唯一的不同是，多变量函数有更多独立变量 。 在下面的例子中，函数名士 f，有两个独立变量 x 和 y。假如，我们要定义这样一个多变量 函数 f(x,y)=x^2+y^2
展开表达式 expand 函数可以展开含有相乘项的表达式。展开并不是总会使得原表达式更复杂。相反， 在很多情况下，它可以的到简化解。
分解因式 这个函数是展开函数的逆运算，它可以将多项式因式分解。
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本稿由 哈尔滨工程大学船舶工程学院 张崇伟 制作，免费学术共享，禁止用于商业目的。
通分约分 如果表达式包含分数，那么有必要通分约分重新构造一个分数。normal 函数可以实现这一 过程。
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3、数值计算
Maple 可以做浮点型、整型和复数型的计算。 浮点型数值计算 Maple 的一个重要的性质就是做准确数学计算的能力：在浮点近似中有效数字不会减少。这 样舍入误差就可被避免。 例子：五舍入误差计算
如果需要得到近似值，可使用 evalf 函数将准确的结果转化为近似浮点数解。 例子：把准确结果转化成近似浮点数解
Maple基础教程(修订稿)
Maple 基础一Maple 的基本运算1 数值计算问题在应用Maple 做算术运算时, 只需将Maple 当作一个“计算器”使用, 所不同的是命令结束时需加“;”或“:”.在Maple 中, 主要的算术运算符有“+”(加)、“–”(减)、“*”(乘)、“/”(除)以及“^”(乘方或幂，或记为**),值得注意的是, “^”的表达式只能有两个操作数, 换言之, c b a ^^是错误的, 而“+”或“*”的任意表达式可以有两个或者两个以上的操作数. 2.1.1 有理数运算作为一个符号代数系统, Maple 可以绝对避免算术运算的舍入误差.如果要求出两个整数运算的近似值时, 只需在任意一个整数后加“.”(或“.0”), 或者利用“evalf ”命令把表达式转换成浮点形式, 默认浮点数位是10 (即: Digits:=10, 据此可任意改变浮点数位, 如Digits:=20). > 9/1;;13717421109739369> evalf(%);.1249999989> big_number:=3^(3^3);:= big_number 7625597484987> length(%);13函数“length ”作用在整数上时是整数的十进制位数即数字的长度. “%”是一个非常有用的简写形式, 表示最后一次执行结果 '1)整数的余(irem)/商(iquo)命令格式:irem(m,n); ＃求m 除以n 的余数irem(m,n,'q'); ＃求m 除以n 的余数, 并将商赋给q iquo(m,n); ＃求m 除以n 的商数iquo(m,n,'r'); ＃求m 除以n 的商数, 并将余数赋给r其中, m, n 是整数或整数函数, 也可以是代数值, 此时, irem 保留为未求值.2)素数判别(isprime) ~ 命令格式: isprime(n);如果判定n 可分解, 则返回false, 如果返回true, 则n “很可能”是素数. > isprime(2^(2^4)+1);true3) 确定第i 个素数(ithprime)若记第1个素数为2，判断第i 个素数的命令格式: ithprime(i);4) 一组数的最大值(max)/最小值(min)(命令格式: max(x1,x2,…,xn); #求x1,x2,…,x n中的最大值min(x1,x2,…,xn); #求x1,x2,…,x n中的最小值5)随机数生成器(rand)命令格式:rand( ); ＃随机返回一个12位数字的非负整数rand(a..b); ＃调用rand(a..b)返回一个程序, 它在调用时生成一个在范围[a, b]内的随机数> rand();【427419669081> myproc:=rand(1..2002):> myproc();1916> myproc();1204注意, rand(n)是rand(0..n-1)的简写形式.2.1.2 复数运算复数是Maple中的基本数据类型. 虚数单位i在Maple中用I表示可以用Re( )、Im( )、conjugate( )和argument( )等函数分别计算实数的实部、虚部、共轭复数和幅角主值等运算. 试作如下实验: （> complex_number:=(1+2*I)*(3+4*I);-510Icomplex_number +:=> Re(%);Im(%%);conjugate(%%%);argument(complex_number);-510--510Iarctan2π- +()1) 绝对值函数…命令格式: abs(expr);当expr为实数时，返回其绝对值，当expr为复数时，返回复数的模.2)复数的幅角函数命令格式: argument(x); ＃返回复数x的幅角的主值3)共轭复数命令格式: conjugate(x); ＃返回x的共轭复数初等数学<2.2.1 常用函数1) 确定乘积和不确定乘积命令格式: product(f,k);product(f,k=m..n);product(f,k=alpha);product(f,k=expr);其中, f —任意表达式, k —乘积指数名称, m,n —整数或任意表达式, alpha —代数数RootOf, expr —包含k 的任意表达式.> product(k^2,k=1..10); #计算2k 关于1..10的连乘》13168189440000> product(k^2,k); ＃计算2k 的不确定乘积()Γk 2> product(a[k],k=0..5); ＃计算a i (i=0..5)的连乘a 0a 1a 2a 3a 4a 5> Product(n+k,k=0..m)=product(n+k,k=0..m); #计算(n+k)的连乘, 并写出其惰性表达式=∏ = k 0m() + n k ()Γ + + n m 1()Γn> product(k,k=RootOf(x^3-2)); #计算23-x 的三个根的乘积】22)指数函数计算指数函数exp 关于x 的表达式的命令格式为: exp(x); 3)确定求和与不确定求和sum 命令格式: sum(f,k);sum(f,k=m..n); sum(f,k=alpha); sum(f,k=expr);-其中, f —任意表达式, k —乘积指数名称, m,n —整数或任意表达式, alpha —代数数RootOf, expr —不含k 的表达式.> Sum(k^2,k=1..n)=sum(k^2,k=1..n);= ∑= k 1nk 2 - + + 13() + n 1312() + n 1216n 16> Sum(1/k!,k=0..infinity)=sum(1/k!,k=0..infinity);= ∑= k 0∞1!k e > sum(a[k]*x[k],k=0..n);∑= k 0na k x k> sum(k/(k+1),k=RootOf(x^2-3));)33)三角函数/双曲函数命令格式: sin(x); cos(x); tan(x); cot(x); sec(x); csc(x); sinh(x); cosh(x); tanh(x); coth(x); sech(x); csch(x); 其中, x 为任意表达式. > Sin(Pi)=sin(Pi);= ()Sin π04)反三角函数/反双曲函数—命令格式: arcsin(x); arccos(x); arctan(x); arccot(x); arcsec(x); arccsc(x);arcsinh(x); arccosh(x); arctanh(x); arccoth(x); arcsech(x); arccsch(x);arctan(y,x);其中, x, y 为表达式. 反三角函数/反双曲函数的参数必须按弧度计算. > arcsinh(1);()ln + 12> cos(arcsin(x));- 1x 2}5)对数函数命令格式: ln(x); #自然对数log[a](x); #一般对数 log10(x); #常用对数一般地, 在ln(x)中要求x>0. 但对于复数型表达式x, 有:)(argument *))(abs ln()ln(x I x x += (其中, ππ≤<-)(argument x )> log10(1000000);、()ln 1000000()ln 10> simplify(%); ＃化简上式62.2.2 函数的定义试看下面一个例子:> f(x):=a*x^2+b*x+c;---并不是函数，而是一个表达式:= ()f x + + a x 2b x c> f(x),f(0),f(1/a);…,, + + a x 2b x c ()f 0⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪f 1a由上述结果可以看出, 用赋值方法定义的f(x)是一个表达式而不是一个函数 在Maple 中, 要真正完成一个函数的定义, 需要用算子(也称箭头操作符):> f:=x->a*x^2+b*x+c;:= f → x + + a x 2b x c> f(x),f(0),f(1/a);,,+ + a x 2b x c c + + 1a bac > f:=(x,y)->x^2+y^2;*:= f → (),x y + x 2y 2> f(1,2);5> f:=(x,y)->a*x*y*exp(x^2+y^2);:= f → (),x y a x y e()+ x 2y 2另一个定义函数的命令是unapply,其作用是从一个表达式建立一个算子或函数. 命令格式为: f:=unapply(expr, x); 命令格式为: f:=unapply(expr, x, y, …);!> f:=unapply(x^4+x^3+x^2+x+1,x);:= f → x + + + + x 4x 3x 2x 1借助函数piecewise 可以生成简单分段函数： > abs(x)=piecewise(x>0,x,x=0,0,x<0,-x);= x ⎧⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨x < 0x 0= x 0-x < x 0清除函数的定义用命令unassign. > unassign(f); > f(1,1);"()f ,11定义了一个函数后, 就可以使用op 或nops 指令查看有关函数中操作数的信息. nops(expr), 函数op 的主要功能是，其命令格式为：op(expr); #获取表达式的操作数op(i, expr); #取出expr 里第i 个操作数, op(i .. j, expr); #expr 的第i 到第j 个操作数 nops(expr); #返回操作数的个数 > expr:=6+cos(x)+sin(x)*cos(x)^2;:= expr + + 6()cos x ()sin x ()cos x 2&> op(expr);,,6()cos x ()sin x ()cos x 2> nops(expr);32.2.3 Maple 中的常量与变量名为了解决数学问题, 一些常用的数学常数是必要的. Maple 系统中已经存储了一些数学常数在表达式序列constants 中: > constants;,,,,,,false γ∞true Catalan FAIL π(—2.2.4 函数类型转换实现函数类型转换的命令是convert . 命令格式:convert(expr, form); ＃把数学式expr 转换成form 的形式convert(expr, form, x); ＃指定变量x, 此时form 只适于exp 、sin 、cos convert 指令所提供的三角函数、指数与函数的转换共有exp 等7种: (1) exp : 将三角函数转换成指数(2) expln : 把数学式转换成指数与对数(3) expsincos : 分别把三角函数与双曲函数转换成sin 、cos 与指数的形式 [(4) ln : 将反三角函数转换成对数(5) sincos : 将三角函数转换成sin 与cos 的形式, 而把双曲函数转换成sinh 与cosh 的形式 (6) tan : 将三角函数转换成tan 的形式(7) trig : 将指数函数转换成三角函数与对数函数 > convert(sinh(x),exp); #将sinh(x)转换成exp 类型-12e x 121e x2.2.5 函数的映射—map 指令在符号运算的世界里, 映射指令map 可以说是相当重要的一个指令, 它可以把函数或指令映射到这些结构里的元素, 而不破坏整个结构的完整性. 命令格式为: "map(f, expr); ＃将函数f 映射到expr 的每个操作数map(f, expr, a); ＃将函数f 映射到expr 的每个操作数, 并取出a 为f 的第2个自变量map(f, expr, a1, a2,…, an); ＃将函数f 映射到expr 的每个操作数, 并取a1~an 为f 的第2~n+1个自变量map2(f, a1, expr, a2, …, an); ＃以a1为第1个自变量, expr 的操作数为第2个自变量, a2为第3个自变量…, an 为第n+1个自变量来映射函数f> f:=x->sqrt(x)+x^2;:= f → x + x x 2> map(f,[a,b,c]);】[],, + a a 2 + b b 2 + c c 2> map(h, [a,b,c],x,y);[],,()h ,,a x y ()h ,,b x y ()h ,,c x y3 求 值赋值在Maple 中, 不需要申明变量的类型, 甚至在使用变量前不需要将它赋值, 这是Maple 与其它高级程序设计语言不同的一点, 也正是Maple 符号演算的魅力所在, 这个特性是由Maple 与众不同的赋值方法决定的. 为了理解其赋值机制, 先看下面的例子. > p:=9*x^3-37*x^2+47*x-19;:= p - + - 9x 337x 247x 19}> roots(p);⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥,[],12⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥,1991 > subs(x=19/9,p);变量代换subs ( var = repacedment , expression );调用的结果是将表达式expression 中所有变量var 出现的地方替换成 replacement. > f:=x^2+exp(x^3)-8;】:= f + - x 2e()x 38> subs(x=1,f);- + 7e如果需要计算, 必须调用求值函数evalf . 如: > evalf(%);5.> subs(x=y,y=z,x^2*y); (顺序替换)z 3[> subs({x=y,y=z},x^2*y); (同步替换)y 2z> subs((a=b,b=c,c=a),a+2*b+3*c); (顺序替换)6a> subs({a=b,b=c,c=a},a+2*b+3*c); (轮 换)+ + b 2c 3a> subs({p=q,q=p},f(p,q)); (互 换)()f ,q p,求值规则1) 对表达式求值命令格式: eval(e, x=a); ＃求表达式e 在x=a 处的值 eval(e, eqns); ＃对方程或方程组eqns 求值 eval(e); ＃表达式e 求值到上面两层 eval(x,n); ＃给出求值名称的第n 层求值 > p:=x^5+x^4+x^3+x^2+x+73;:= p + + + + + x 5x 4x 3x 2x 73(> eval(p,x=7);19680当表达式在异常点处求值时, eval 会给一个错误消息. 如下: > eval(sin(x)/x,x=0);Error, numeric exception: division by zero2) 在代数数(或者函数)域求值命令格式: evala(expr); # 对表达式或者未求值函数求值 :evala(expr,opts); ＃求值时可加选项(opts)在Maple 中, 代数数用函数RootOf ()来表示. 如3作为一个代数数, 可以表示为: > alpha:=RootOf(x^2-3,x);:= α()RootOf - _Z 23> simplify(alpha^2);3在Maple 内部, 代数数α不再表示为根式, 而在化简时, 仅仅利用到32=α这样的事实. 这里, Maple 用到一个内部变量_Z. 再看下面一个例子，其中alias 是缩写的定义函数，而参数lenstra 指lenstra 椭圆曲线方法：> alias(alpha=RootOf(x^2-2)): —> evala(factor(x^2-2,alpha),lenstra);() + x α() - x α> evala(quo(x^2-x+3,x-alpha,x,'r'));- + + 1αx> r;- + 3αα2> simplify(%);- 5α)3) 在复数域上符号求值操纵复数型表达式并将其分离给出expr 的实部和虚部的函数为evalc, 命令格式为: evalc(expr);evalc 假定所有变量表示数值, 且实数变量的函数是实数类型. 其输出规范形式为: expr1+I*expr2.> evalc(sin(6+8*I));+ ()sin 6()cosh 8I ()cos 6()sinh 8> evalc(f(exp(alpha+x*I)));()f + e α()cos x I e α()sin x}4) 使用浮点算法求值命令格式为: evalf(expr, n); > evalf(Pi,50);3.1415926535897932384626433832795028841971693993751> evalf(sin(3+4*I));- 3.853********.01681326I5) 对惰性函数求值把只用表达式表示而暂不求值的函数称为惰性函数,对任意代数表达式f 求值的命令格式为: value(f); ~> F:=Int(exp(x),x);:= F d ⎛⎠⎜e xx> value(%);e x> f:=Limit(sin(x)/x,x=0);:= f lim→ x 0()sin x x> value(%);1[另外, 将惰性函数的大写字母改为小写字母亦即可求值. 如下例:> Limit(sin(x)/x,x=0)=limit(sin(x)/x,x=0);= lim→ x 0()sin x x1 4 数据结构Maple 中有许多内建的与FORTRAN 、C 或Pascal 不同的数据结构. 主要的数据结构有序列(sequence)、列表(list)、集合(set)、代数数( algebraic number)、未求值或惰性函数调用、表(table)、级数(series)、串(string)、索引名(index)、关系(relation)、过程体(process)以及整数(integer)、分数(fraction)、浮点数(float)、复数(complex number)等数据结构, 而矩阵(matrix)在Maple 中表示为阵列, 是一种特殊的表.数据类型查询在Maple 中, 用whattype 指令来查询某个变量的数据类型或特定类型, 命令格式为: whattype(expr) # 查询expr 的数据类型`type(expr, t) # 查询expr 是否为t 类型, 若是则返回true, 否则返回false序列, 列表和集合4.2.1 序列所谓序列(Sequence), 就是一组用逗号隔开的表达式列. 如: > s:=1,4,9,16,25;:= s ,,,,1491625> t:=sin,com,tan,cot;:= t ,,,sin com tan cot|一个序列也可以由若干个序列复合而成, 如:> s:=1,(4,9,16),25;:= s ,,,,1491625> s,s;,,,,,,,,,14916251491625而符号NULL 表示一个空序列. 序列有很多用途, 如构成列表、集合等. 事实上, 有些函数命令也是由序列构成. 例如: > max(s);25:> min(s,0,s);函数seq 是最有用的生成序列的命令, 通常用于写出具有一定规律的序列的通项, 命令格式为: seq(f(i), i=m..n); # 生成序列f(m), f(m+1), …, f(n) (m,n 为任意有理数) seq(f(i), i=expr); # 生成一个f 映射expr 操作数的序列seq(f(op(i,expr)), i=1..nops(expr)); # 生成nops(expr)个元素组成的序列 > seq(i^2,i=1..10);,,,,,,,,,149162536496481100￥> seq(i^3,i=x+y+z);x3y3z3,,获得一个序列中的特定元素选用操作符[ ], 如:> seq(ithprime(i),i=1..20);235711131719232931374143475359616771,,,,,,,,,,,,,,,,,,,> %[6],%[17];1359,4.2.2 列表>列表(list), 就是把对象(元素)放在一起的一种数据结构, 一般地, 用方括号[ ]表示列表. 如下例:> l:=[x,1,1-z,x];1z xx1 -l[]:=,,,> whattype(%);list4.2.3 集合集合(set)也是把对象(元素)放在一起的数据结构,一般地, 用花括号表示集合.> s:={x,1,1-z,x};:1z1x -:=s{},,> whattype(%);set空集定义为{ }.Maple中集合的基本运算有交(intersect)、并(union)、差(minus):> A:={seq(i^3,i=1..10)};B:={seq(i^2,i=1..10)};1827641252163435127291000:=,,,,,,,,,A{},,,,,,,,,149162536496481100B{}:=`> A intersect B;,164{}数组和表在Maple中, 数组(array)由命令array产生, 其下标变量(index)可以自由指定. 下标由1开始的一维数组称为向量(vector), 二维以上的数组称为矩阵(matrix). 数组的元素按顺序排列, 任意存取一数组的元素要比列表或序列快的多. 区分一个数据结构是数组还是列表要用“type”命令.表(table)在建立时使用圆括号, 变量能对一个表赋值, 但一个在存取在算子中的未赋值变量会被自动地假定是表, 表的索引可以成为任意Maple表达式. 表中元素的次序不是固定的.5 Maple 高级输入与输出操作生成LATEXMaple 可以把它的表达式转换成LATEX, 使用latex 命令即可: `> latex(x^2+y^2=z^2);{x}^{2}+{y}^{2}={z}^{2}还可以将转换结果存为一个文件(LatexFile): > latex(x^2 + y^2 = z^2, LatexFile); 再如下例:> latex(Int(1/(x^2+1),x)=int(1/(x^2+1),x));\int \! \left( {x}^{2}+1 \right) ^{-1}{dx}=\arctan\left( x \right)\二 微积分运算$1 函数的极限和连续函数和表达式的极限)(lim x f ax →命令格式为: limit(f,x=a);求)(lim x f ax +→时的命令格式为limit(f, x=a, right); 求)(lim x f a x -→时的命令格式为limit(f, x=a, left); 请看下述例子：> Limit((1+1/x)^x,x=infinity)=limit((1+1/x)^x,x=infinity);= lim → x ∞⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪ + 11x xe > Limit((x^n-1)/(x-1),x=1)=limit((x^n-1)/(x-1),x=1);= lim → x 1- x n 1 - x 1n> Limit(x^x,x=0,right)=limit(x^x,x=0,right);"= lim→ +x 0x x 1> limit(a*x*y-b/(x*y),{x=1,y=1});- a b> limit(x^2*(1+x)-y^2*((1-y))/(x^2+y^2),{x=0,y=0});undefined下例就是化二重极限为二次极限而得正确结果：> limit((sin(x+y)/(sin(x)*sin(y)),{x=Pi/4,y=Pi/4}));⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪lim it ,()sin + x y ()sin x ()sin y {}, = x 14π = y 14π \> limit(limit(sin(x+y)/(sin(x)*sin(y)),x=Pi/4),y=Pi/4);2函数的连续性1.2.1 连续在Maple 中可以用函数iscont 来判断一个函数或者表达式在区间上的连续性. 命令格式为: iscont(expr, x=a..b, 'colsed '/'opened');其中, closed 表示闭区间, 而opened 表示开区间(此为系统默认状态).如果表达式在区间上连续, iscont 返回true, 否则返回false, 当iscont 无法确定连续性时返回FAIL. 另外, iscont 函数假定表达式中的所有符号都是实数型. 颇为有趣的是, 当给定区间[a,b ] (a >b )时, iscont 会自动按[b,a ]处理. }> iscont(1/x,x=1..2);true> iscont(1/x,x=-1..1,closed);false> iscont(1/(x+a),x=0..1);FAIL> iscont(ln(x),x=10..1);true`1.2.2 间断函数discont 可以寻找函数或表达式在实数域的间断点, 当间断点周期或成对出现时, Maple 会利用一些辅助变量予以表达, 比如, _Zn ~(任意整数)、_NZn ~(任意自然数)和Bn ~(一个二进制数, 0或者1), 其中n 是序号. 判定f(x)间断点的命令为:discont(f, x); > discont(ln(x^2-4),x);{},-22> discont(arctan(1/2*tan(2*x))/(x^2-1),x);{},,-11 + 12π_Z1~14π> discont(round(3*x-1/2),x);' {} + 1313_Z1函数round 为“四舍五入”函数，上例并非一目了然，对其进一步理解可借助于函数plot 或下面给出的fdiscont 例子。
符号计算系统maple教程
符号计算系统maple 教程第1章 maple 简介*.mw 格式的maple 文档可以将文本数字、数学公式、声音、图像等内容组合在一起，生成具有多媒体效果的专业科技文档。
Maple 可以打开maple 12进入文件模式窗口；打开 class worksheets maple 12，打开传统的工作模式窗口；打开command-line maple12，进入命令行模式窗口。
在command-line maple12窗口中，按enter 键执行表达式计算，若命令很长，在输入过程中按shift+enter 键将命令分成若干行，在class worksheets maple 12模式下，表达式必须以冒号”：”或分号”；”结尾,在maple 12模式下则不需要如此。
#及其所在行后面的部分为注释说明语句。
在maple12模式下进行一下操作：maple 的优点是可以直接修改编辑好的公式等 因式分解：>，而且可以直接在出现结果后继续在factor 公式中进行修改。
多项式展开>公约数：> 公倍数：>计算111121k k =-∑：>计算和式31nk k =∑：>求解线性方程组：215x y x y +=-=：>计算44sin()d x dx x ⎛⎫= ⎪⎝⎭：>计算41xdx x -⎰：>计算22()bdacx y dxdy +⎰⎰：>计算矩阵123213123A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦的特征值和特征向量。
>计算上面A 矩阵的1-范数： >画出f(x)=x 2sin(x)-1在区间[-7,7]上的图像：画长幅内次摆线：3cos 24cos3{,[0,2]3sin 24sin 3x t tt y t tπ=+∈=-画出22()(,)xy f x y xye -+=在[2,2],[2,2]x y ∈-∈-上的图像。
获取帮助：文件模式下：maple12：按F1会出现快速帮助菜单。
数学软件Maple使用教程
数学软件Maple使⽤教程数学实验数学软件Maple使⽤教程序⾔⼀．什么是数学实验？我们都熟悉物理实验和化学实验，就是利⽤仪器设备，通过实验来了解物理现象、化学物质等的特性。
同样，数学实验也是要通过实验来了解数学问题的特性并解决对应的数学问题。
过去，因为实验设备和实验⼿段的问题，⽆法解决数学上的实验问题，所以，⼀直没有听说过数学实验这个词。
随着计算机的飞速发展，计算速度越来越快，软件功能也越来越强，许多数学问题都可以由计算机代替完成，也为我们⽤实验解决数学问题提供了可能。
数学实验就是以计算机为仪器，以软件为载体，通过实验解决实际中的数学问题。
⼆．常⽤的数学软件⽬前较流⾏的数学软件主要有四种：1．MathACD其优点是许多数学符号键盘化，通过键盘可以直接输⼊数学符号，在教学⽅⾯使⽤起来⾮常⽅便。
缺点是⽬前仅能作数值运算，符号运算功能较弱，输出界⾯不好。
2．Matlab优点是⼤型矩阵运算功能⾮常强，构造个⼈适⽤函数⽅便很⽅便，因此，⾮常适合⼤型⼯程技术中使⽤。
缺点是输出界⾯稍差，符号运算功能也显得弱⼀些。
不过，在这个公司购买了Maple公司的内核以后，符号运算功能已经得到了⼤⼤的加强。
再⼀个缺点就是这个软件太⼤，按现在流⾏的版本5.2，⾃⾝有400多兆，占硬盘空间近1个G，⼀般稍早些的计算机都安装部下。
我们这次没⽤它主要就是这个原因。
3．Mathematica其优点是结构严谨，输出界⾯好，计算功能强，是专业科学技术⼈员所喜爱的数学软件。
缺点是软件本⾝较⼤，⽬前流⾏的3.0版本有200兆；另⼀个缺点就是命令太长，每⼀个命令都要输⼊英⽂全名，因此，需要英语⽔平较⾼。
4．Maple优点是输出界⾯很好，与我们平常书写⼏乎⼀致；还有⼀个最⼤的优点就是它的符号运算功能特别强，这对于既要作数值运算，⼜要作符号运算时就显得⾮常⽅便了。
除此之外，其软件只有30兆，安装也很⽅便(直接拷贝就可以⽤)。
所以，我们把它放到学校⽹上直接调⽤。
Maple基础教程
目录第二章MAPLE基础 (1)2.1与M APLE对话 (1)2.2使用命令和函数包 (18)2.3微积分 (23)2.4线性代数 (28)2.5微分方程 (35)2.6优化 (45)2.7动态系统 (53)2.8基础编程知识 (58)2.9M APLE使用中常犯的错误 (78)第二章Maple基础Maple是目前应用非常广泛的科学计算软件之一，具有非常强大的符号计算和数值计算功能。
Maple 提供智能界面求解复杂数学问题和创建技术文件，用户可在易于使用的智能文件环境中完成科学计算、建模仿真、可视化、程序设计、技术文件生成、报告演示等，从简单的数字计算到高度复杂的系统，满足各个层次用户的需要。
与传统工程软件不同，甚至有别于旧版本的Maple，新版本Maple为工程师提供了大量的专业计算功能，庞大的数学求解器可用于各种工程领域，如微分方程、矩阵、各种变换包括FFT、统计、小波、等等，超过5000个计算命令让用户通常只需要一个函数就可以完成复杂的分析任务。
本章主要介绍Maple的基本功能，包括：数值和符号计算计算、求解方程、微积分计算、向量及矩阵计算、微分方程求解等。
Maple是一个全面的系统，提供多种方式完成同一个任务。
在本章中，我们将通过简单、易于重复的方式求解常见的问题，但它不是唯一的操作方式。
当用户熟悉本章中的各种操作方式后，用户可以通过帮助系统了解如何使用相似的技术完成各种任务。
2.1 与Maple对话2.1.1 Maple环境Maple的用户界面是一个典型的Windows或Mac风格的操作环境。
工作环境界面如图2-1所示。
图2-1：Maple工作界面在图2-1的工作界面中，窗体的主要部分包括：●主文档，即主工作区。
事实上，用户大可以把它想象成包含有各种数学和绘图工具的Microsoft Word。
●面板区。
汇集了数学工具和特殊的数学符号，用户可以将它们直接拖拽到工作区中使用。
面板区中最重要的面板当属Expressions，Matrix，Common Symbols和Greek。
maple-课件 - 讲座
谢
谢！
1.2.2
给变量赋值
1.在Maple中，运算符“：= ”起赋值作用， 一般形式为： 变量名：= 表达式
2.要对多个变量同时赋值，可将变量序列和表达式 序列对应在赋值号两边，或在一行中放多个赋值 语句，用分号或冒号相隔。 变量1，…,变量K:=表达式1，…,表达式K
3.举例说明
1.2.3
变量替换
变量替换的一般形式为：
3.3
求积分 int(f,x)
int(f,x=a..b,)
第四章
Maple作图Βιβλιοθήκη 4. 1 二维函数作图命令
plot （函数，变量名）
plot （函数，范围，选项）
plot （f(x)，x=a..b）
4.2
三维函数作图
plot3d(f(x,y),x=a..b,y=c..d,选项) 4.3 动画演示 animate(f(x,t),x=a..b,t=c..d)
在Maple中，多项式是由数字、常量、变量和 算术运算符+、-、*、/、^组成的表达式。
1. 多项式输出
2.多项式的分解和展开 expand
3.因式分解
factor
factor (表达式,数域) 4.合并同类项 collect
collect(表达式,变量) ; collect(表达式,变量,规则) 5.化简多项式 simplify
subs（变量1=变量2，表达式）
subs（等式1，…等式k，表达式）
举例
1.3 1.3.1
函数和调用
常用初等数学函数
1.3
表达式
算术运算符和表达式
算术表达式由常
数、变量、函数、
常量和变量的类 型有：整数、有
Maple的使用教程
界面设置：interface(选项=值) 选项有 ansi 打印突出 maple 关键字 echo 回声
errorbreak 出错中断 indentamount labelling 标号%1 labelwidth 标号宽 patchlevel
plotdevice plotoptions plotoutput postplot preplot prettyprint 输出类型 prompt 提示符 quiet 安静 screenheight 屏高 screenwidth 屏宽 showassumed terminal 终端
diff
int
sum
plot solve
小于等于 大于等于 等于 不等 箭头算子 赋值符 逻辑或 逻辑与 逻辑非 集合并 集合交 集合差 极限(第一个字母大写为极限 号) 导数(第一个字母大写为导数 符号) 积分(第一个字母大写为积分 符号) 求和(第一个字母大写为求和 号) 作图 方程求解
特殊常数：Pi(p 大写)、I(复数单位)、infinity(无穷) >Pi;infinity; 基本初等函数：开方 sqrt、以 e 为底指数 exp、log、sin、cos、tan、cot、sec、 csc、反三角（加 arc）、双曲 sh，ch，th，cth、反双曲（加 arc）等。 >sin(5); >exp(1); 数值显示：eval(a)值，evalf(a)浮点值，evalf(a,n) n 位有效数浮点值，evalc 复数 值，evalm 矩阵值 evalb 布尔代数值，allvalues 所有值，valus 符号运算值 >eval(sin(5));evalf(sin(5)); evalf(exp(1),8); >evalc(ln(I)),evalc(sin(1+I))); #逗号分隔表示几个数作为数组输出 >Diff(x*sin(x),x$2):”=value(”); 定义计算精度(有效数字)：Digits:=n. >Digits:=100;evalf(Pi); 定义变量范围: >assume( a>0 );#定义 a>0
四章节Maple简介
3. 定义函数
• 定义函数的基本方式是: “函数名 := 变量 - > 变量的表达式”
2. Maple的自定义函数
• sqrt(x) 平方根函数 • exp(x), ln(x) 指数函数和自然对数函数 • log[b](x) 以b为底的对数函数 • Abs(x) 绝对值函数 • round(x) 最接近x的整数rand ()12位的随机数 • Max(a，b，c， )，min(a，b，c， ) a, b, c, 中的最
• evalf(expr，n) expr的计算结果含n位数字
• Digits
查看数值的默认位数
• Digits:=n 将数值的默认位数设定为n
2. 整数运算
• ifactor(n)
将整数n分解为素数的乘积
• igcd(m,n,k,…) 求m,n,k, 的最大公约数
• ilcm(m,n,k,…) 求m,n,k, 的最小公倍数
3. 积分运算
• int(expr, x) 求expr对于x的不定积分 • int(expr, x=a..b, ...) 求expr对于x由a到b的
定积分, …为选项 • changevar(s, f, u) 对积分f作变量替换s, u为
新的积分变量 • intparts(f, u) 对积分f作分部积分, u为在udv
• Limit(f(x), x=a, dir ) 求表达式f(x)当x沿方向dir趋于a时的极限
• Limit(f(x,y,…),{x=a,y=b}) 求表达式f(x, y,…)
maple 教程
maple 教程
Maple是一种数学建模和计算软件，用于进行高级数学运算和数据分析。
它被广泛应用于科学研究、工程设计和教育教学等领域。
在使用Maple进行数学建模时，我们首先需要了解变量的定义和使用。
可以使用等号将数值或表达式赋值给变量。
例如，我们可以使用以下语句定义一个变量x，并将其赋值为3：
x := 3;
接下来，我们可以使用已定义的变量进行数学计算。
Maple支持各种基本数学操作，如加减乘除和幂运算。
例如，我们可以使用以下语句计算x的平方：
x^2;
除了基本的数学运算，Maple还支持各种复杂的数学函数和操作。
例如，我们可以使用以下语句计算x的正弦值：
sin(x);
此外，Maple还提供了丰富的数学函数库，包括三角函数、对数函数、指数函数等等。
可以使用这些函数来进行更复杂的数学计算。
在进行数据分析时，Maple提供了强大的数据处理和可视化功能。
可以使用Maple的数据结构和函数来处理和分析数据，
并使用图表来可视化数据结果。
总之，Maple是一种功能强大的数学建模和计算软件，具有广泛的应用领域。
通过学习Maple的基本语法和功能，我们可以进行高级数学运算和数据分析，从而更好地理解和应用数学知识。
Maple 入门教程
是一
例子：输入上面的方程（使用单引号作为 微分符号），为了验证它是一个微分方 程，从关联菜单中选择 Solve DE 求解。
标签 无论你何时使用【回车键】获得一个计算 结果，工作表将自动给出一个公式标签。 如果想引用前面的计算结果，使用 C t r l ＋ L 并输入标签数字。
例子：将上面的结果 标签。
操作步骤
结果
求精确解和数值近似 Maple 计算精确结果，也就是说，分数计算 时保持分数形式，e 和 在整个计算过程中 保留为符号形式。这些将减少在多步计算 中由于近似产生的误差。
例子：在新的一行，输入 1/2 + 1/3。 我们注意到光标 / 自动移到分母的位置。按 回车键得到计算结果。
Maple也可以计算数值近似解。 例子：鼠标右击上面的结果表达式，选择 关联菜单的Approximate，精度位选择 5。
例如，" " 意思为 "x 乘以 y"，但是 " " 表示一个名为" x y "的变量。
= =
=
= =
(3.4)
例子： 键入 " [ 空格]
".
如果你从右键菜单中选择Differentiate，你
将看到 x, y, 和 xy 被当作三个独立的变量。
如果你使用关联菜单选择 Differentiate，你 可以看到 x, y, 和 xy 被作为三个不同的变量 区别对待。
(3.15)
注意：在Maple中，任何想要获得求值结果 的表达式都必须为数学格式，任何文本格 式的表达式都是非执行语句。
(3.16) (3.17)
(3.18)
提示: 如何找到计算机系统下的快捷键，点击菜单 帮助 > 快速帮助，并选择 切换文本/数 学。
maple教程
maple教程1 初识计算机代数系统Maple1.1 Maple简说1980年9⽉, 加拿⼤Waterloo⼤学的符号计算机研究⼩组成⽴, 开始了符号计算在计算机上实现的研究项⽬, 数学软件Maple是这个项⽬的产品. ⽬前, 这仍是⼀个正在研究的项⽬.Maple的第⼀个商业版本是1985年出版的. 随后⼏经更新, 到1992年, Windows系统下的Maple 2⾯世后, Maple被⼴泛地使⽤, 得到越来越多的⽤户. 特别是1994年, Maple 3出版后, 兴起了Maple热. 1996年初, Maple 4问世, 1998年初, Maple 5正式发⾏. ⽬前⼴泛流⾏的是Maple 7以及2002年5⽉⾯市的Maple 8.Maple是⼀个具有强⼤符号运算能⼒、数值计算能⼒、图形处理能⼒的交互式计算机代数系统(Computer Algebra System). 它可以借助键盘和显⽰器代替原来的笔和纸进⾏各种科学计算、数学推理、猜想的证明以及智能化⽂字处理.Maple这个超强数学⼯具不仅适合数学家、物理学家、⼯程师, 还适合化学家、⽣物学家和社会学家, 总之, 它适合于所有需要科学计算的⼈.1.2 Maple结构Maple软件主要由三个部分组成: ⽤户界⾯(Iris)、代数运算器(Kernel)、外部函数库(External library). ⽤户界⾯和代数运算器是⽤C语⾔写成的, 只占整个软件的⼀⼩部分, 当系统启动时, 即被装⼊, 主要负责输⼊命令和算式的初步处理、显⽰结果、函数图象的显⽰等. 代数运算器负责输⼊的编译、基本的代数运算(如有理数运算、初等代数运算等)以及内存的管理. Maple的⼤部分数学函数和过程是⽤Maple⾃⾝的语⾔写成的, 存于外部函数库中. 当⼀个函数被调⽤时, 在多数情况下, Maple会⾃动将该函数的过程调⼊内存, ⼀些不常⽤的函数才需要⽤户⾃⼰调⼊, 如线性代数包、统计包等, 这使得Maple在资源的利⽤上具有很⼤的优势, 只有最有⽤的东西才留驻内存, 这保证了Maple可以在较⼩内存的计算机上正常运⾏. ⽤户可以查看Maple的⾮内存函数的源程序, 也可以将⾃⼰编的函数、过程加到Maple的程序库中, 或建⽴⾃⼰的函数库.1.3 Maple输⼊输出⽅式Maple 7有2种输⼊⽅式: Maple语⾔(Maple Notation)和标准数学记法(Standard Math Notation). Maple语⾔是⼀种结构良好、⽅便实⽤的内建⾼级语⾔, 它的语法和Pascal或C有⼀定程度的相似, 但有很⼤差别. 它⽀持多种数据操作命令, 如函数、序列、集合、列表、数组、表, 还包含许多数据操作命令, 如类型检验、选择、组合等. 标准数学记法就是我们常⽤的数学语⾔.启动Maple, 会出现新建⽂档中的“[>”提⽰符, 这是Maple中可执⾏块的标志, 在“>”后即可输⼊命令, 结束⽤“;”(显⽰输出结果)或者“:”(不 显⽰输出结果). 但是, 值得注意的是, 并不是说Maple的每⼀⾏只能执⾏⼀句命令, ⽽是在⼀个完整的可执⾏块中健⼊回车之后, Maple会执⾏当前执⾏块中所有命令(可以是若⼲条命令或者是⼀段程序). 如果要输⼊的命令很长, 不能在⼀⾏输完, 可以换⾏输⼊, 此时换⾏命令⽤“shift+Enter”组合键, ⽽在最后⼀⾏加⼊结束标志“;”或“:”, 也可在⾮末⾏尾加符号“\”完成.Maple 7有4种输出⽅式: Maple语⾔、格式化⽂本(Character Notation)、固定格式记法(Typeset Notation)、标准数学记法(Standard Math Notation). 通常采⽤标准数学记法.Maple会认识⼀些输⼊的变量名称, 如希腊字母等. 为了使⽤⽅便, 现将希腊字母表罗列如下，输⼊时只需录⼊相应的英⽂，要输⼊⼤写希腊字母, 只需把英⽂⾸字母⼤写:alpha beta gamma delta epsilon zeta eta theta iota kappa lambda munu xi omicron pi rho sigma tau upsilon phi chi psi omega有时候为了美观或特殊需要，可以采⽤Maple中的函数或程序设计⽅式控制其输出⽅式，如下例：> for i to 10 doprintf("i=%+2d and i^(1/2)=%+6.3f", i, eval(sqrt(i)));od;i=+1 and i^(1/2)=+1.000i=+2 and i^(1/2)=+1.414i=+3 and i^(1/2)=+1.732i=+4 and i^(1/2)=+2.000i=+5 andi^(1/2)=+2.236i=+6 and i^(1/2)=+2.449i=+7 and i^(1/2)=+2.646i=+8 and i^(1/2)=+2.828i=+9 and i^(1/2)=+3.000i=+10 and i^(1/2)=+3.162+2d的含义是带符号的⼗进位整数，域宽为2. 显然，这种输出⽅式不是我们想要的，为了得到更美观的输出效果，在语句中加⼊换⾏控制符“\n”即可：> for i to 10 doprintf("i=%+2d and i^(1/2)=%+6.3f\n", i, eval(sqrt(i)));od;i=+1 and i^(1/2)=+1.000i=+2 and i^(1/2)=+1.414i=+3 and i^(1/2)=+1.732i=+4 and i^(1/2)=+2.000i=+5 and i^(1/2)=+2.236i=+6 and i^(1/2)=+2.449i=+7 and i^(1/2)=+2.646i=+8 and i^(1/2)=+2.828i=+9 and i^(1/2)=+3.000i=+10 and i^(1/2)=+3.162再看下例：将输⼊的两个数字⽤特殊形式打印：> niceP:=proc(x,y)printf("value of x=%6.4f, value of y=%6.4f",x,y);end proc;> niceP(2.4,2002.204);value of x=2.4000, value of y=2002.20401.4 Maple联机帮助学会寻求联机帮助是掌握⼀个软件的钥匙. Maple有⼀个⾮常好的联机帮助系统, 它包含了90%以上命令的使⽤说明. 要了解Maple的功能可就会出现(也可以⽤Tab键和up, down选定). 可以从底栏中看到函数命令全称, 例如, 我们选graphics…, 出现该条的⼦⽬录, 从中选2D…, 再选plot就可得到作函数图象的命令plot的完整帮助信息. ⼀般帮助信息都有实例, 我们可以将实例中的命令部分拷贝到作业⾯进⾏计算、演⽰,由此可了解该命令的作⽤.在使⽤过程中, 如果对⼀个命令把握不准, 可⽤键盘命令对某个命令进⾏查询. 例如, 在命令区输⼊命令“?plot”(或help(plot);), 然后回车将2 Maple的基本运算2.1 数值计算问题算术是数学中最古⽼、最基础和最初等的⼀个分⽀, 它研究数的性质及其运算, 主要包括⾃然数、分数、⼩数的性质以及他们的加、减、乘、除四则运算. 在应⽤Maple做算术运算时, 只需将Maple当作⼀个“计算器”使⽤, 所不同的是命令结束时需加“;”或“:”.在Maple中, 主要的算术运算符有“+”(加)、“–”(减)、“*”(乘)、“/”(除)以及“^”(乘⽅或幂，或记为**), 算术运算符与数字或字母⼀起组成任意表达式, 但其中“+”、“*”是最基本的运算, 其余运算均可归诸于求和或乘积形式. 算述表达式运算的次序为: 从左到右, 圆括号最先, 幂运算优先, 其次是乘除，最后是加减. 值得注意的是, “^”的表达式只能有两个操作数, 换⾔之, 是错误的, ⽽“+”或“*”的任意表达式可以有两个或者两个以上的操作数.Maple有能⼒精确计算任意位的整数、有理数或者实数、复数的四则运算, 以及模算术、硬件浮点数和任意精度的浮点数甚⾄于矩阵的计算等等. 总之, Maple可以进⾏任意数值计算.但是, 任何软件或程序毕竟只是⼈们进⾏科学研究的⼀种必要的辅助, 即便它有很多优点, 但也有它的局限性, 为了客观地认识数学软件、认识Maple, 下⾯通过两个简单例⼦予以说明.第⼀个简单的数值计算实例想说明Maple数值计算的答案的正确性:> 3!!!;上述运算结果在IBM PC机(1G, 128M)上计算只需要0.01秒, 得到如此复杂的结果(1747位), ⼀个⾃然的问题是: 答案正确吗？为了回答这个问题, 我们借助于数值分析⽅法, 由Stiring公式可得: , 前三位数字与Maple输出结果相同, 且两者结果均为1747位. 另外, 在720!的计算中, 5的因⼦的个数为:这些5与⾜够多的2相乘将得到178个0, ⽽Maple的输出结果中最后178位数为零. 由此, 可以相信Maple结果的正确性.另⼀个例⼦则想说明Maple计算的局限性:Maple在处理问题时, 为了避免失根, 从不求算术式的近似值, 分数则化简为既约分数. 因此, 在Maple中很容易得到:显然这是错误的. 这⼀点可以从代数的⾓度予以分析.不妨设, 则, 即, 显然有3个结果, -2是其实数结果.另⼀⽅⾯, 设, 则, 即:显然有6个结果, -2、2是其实数结果.这个简单的例⼦说明了Maple在数值计算⽅⾯绝对不是万能的, 其计算结果也不是完全正确的, 但是, 通过更多的实验可以发现: Maple只可能丢失部分结果, ⽽不会增加或很少给出完全错误的结果(如上例中Maple的浮点数结果皆为). 这⼀点提醒我们, 在利⽤Maple或其他任何数学软件或应⽤程序进⾏科学计算时, 必须运⽤相关数学基础知识校验结果的正确性.尽管Maple存在缺陷(实际上, 任何⼀个数学软件或程序都存在缺陷), 但⽆数的事实说明Maple仍然不失为⼀个具有强⼤科学计算功能的计算机代数系统. 事实上, Maple同其他数学软件或程序⼀样只是科学计算的⼀个辅助⼯具, 数学基础才是数学科学中最重要的.2.1.1 有理数运算作为⼀个符号代数系统, Maple可以绝对避免算术运算的舍⼊误差. 与计算器不同, Maple从来不⾃作主张把算术式近似成浮点数, ⽽只是把两个有公因数的整数的商作化简处理. 如果要求出两个整数运算的近似值时, 只需在任意⼀个整数后加“.”(或“.0”), 或者利⽤“evalf”命令把表达式转换成浮点形式, 默认浮点数位是10 (即: Digits:=10, 据此可任意改变浮点数位, 如Digits:=20).> 12!+(7*8^2)-12345/125;> 123456789/987654321;> evalf(%);> 10!; 100*100+1000+10+1; (100+100)*100-9;> big_number:=3^(3^3);> length(%);上述实验中使⽤了⼀个变量“big_number”并⽤“:=”对其赋值, 与Pascal语⾔⼀样为⼀个变量赋值⽤的是“:=”. ⽽另⼀个函数“length”作⽤在整数上时是整数的⼗进制位数即数字的长度. “%”是⼀个⾮常有⽤的简写形式, 表⽰最后⼀次执⾏结果, 在本例中是上⼀⾏输出结果. 再看下⾯数值计算例⼦:1)整数的余(irem)/商(iquo)命令格式:irem(m,n); ＃求m除以n的余数irem(m,n,'q'); ＃求m除以n的余数, 并将商赋给qiquo(m,n); ＃求m除以n的商数iquo(m,n,'r'); ＃求m除以n的商数, 并将余数赋给r其中, m, n是整数或整数函数, 也可以是代数值, 此时, irem保留为未求值.> irem(2002,101,'q'); # 求2002除以101的余数, 将商赋给q> q; #显⽰q> iquo(2002,101,'r'); # 求2002除以101的商, 将余数赋给r> r; ＃显⽰r> irem(x,3);2)素数判别(isprime)素数判别⼀直是初等数论的⼀个难点, 也是整数分解问题的基础. Maple提供的isprime命令可以判定⼀个整数n是否为素数. 命令格式: isprime(n);如果判定n可分解, 则返回false, 如果返回true, 则n“很可能”是素数.> isprime(2^(2^4)+1);> isprime(2^(2^5)+1);上述两个例⼦是⼀个有趣的数论难题。
学习如何使用Maple进行数学建模和计算
学习如何使用Maple进行数学建模和计算Maple是一款强大的数学软件，广泛应用于数学建模和计算上。
本文将介绍如何使用Maple进行数学建模和计算，并按照类别将其分为以下章节进行讲解。
第一章：Maple的基本操作在开始学习Maple之前，我们首先需要了解Maple的基本操作。
我们可以通过打开Maple软件，新建一个工作表开始操作。
在Maple中，我们可以进行基本的计算，如加法、减法、乘法和除法。
此外，Maple还支持各种数学函数和运算符的使用，如三角函数、指数函数和积分等。
第二章：使用Maple进行代数运算代数运算是数学建模的重要一环。
Maple可以进行代数表达式的简化，如合并同类项、展开式子和因式分解等。
此外，Maple还支持方程的求解和变量的替换，可以帮助我们轻松地解决代数问题。
第三章：使用Maple进行微积分计算微积分是数学建模和计算中的关键内容。
Maple可以进行函数的微分和积分计算。
我们可以通过使用Maple的微分函数对函数进行微分，并得到导数的表达式。
同样地，Maple也提供了积分函数，可以帮助我们求解各种类型的不定积分和定积分。
第四章：使用Maple进行数值计算在实际的数学建模和计算中，很多问题无法通过解析方法求解，而需要采用数值计算的方法。
Maple提供了丰富的数值计算函数，如求解方程组、数值积分和数值微分等。
我们可以使用这些函数快速解决实际问题，并得到数值结果。
第五章：使用Maple进行图形绘制数据的可视化对于数学建模和计算来说至关重要。
Maple可以绘制各种类型的函数图像和数据图表。
我们可以通过调用绘图函数，设置绘图参数和数据，得到漂亮的图形结果。
此外，Maple还支持图像的导出和保存，方便我们将图形结果用于报告和展示。
第六章：使用Maple进行数据分析数据分析是数学建模和计算的重要一环。
Maple提供了丰富的数据处理和分析函数，如数据拟合、统计分析和回归分析等。
我们可以通过调用这些函数，输入原始数据，得到数据的分析结果和统计性质。
maple教程
Maple教程Maple是一款强大的数学软件，它被广泛用于科学研究、工程设计、教育等领域。
本教程将为你介绍Maple的基本使用方法和一些常用功能，帮助你快速上手和利用Maple解决数学问题。
一、Maple的安装与启动1. 安装MapleMaple的安装非常简单，你只需要从官方网站下载Maple 的安装程序，然后按照提示进行安装即可。
2. 启动Maple安装完成后，你可以在桌面或开始菜单中找到Maple的启动图标，双击它即可启动Maple。
二、Maple的基本功能1. Maple的界面Maple的界面非常直观和友好，主要包括以下几个部分：•菜单栏：包含了各种功能和工具的菜单选项；•工具栏：提供了常用功能的快捷操作按钮；•输入框：可以输入和编辑Maple代码；•输出区：显示Maple执行代码的结果。
2. Maple的基本操作在Maple中，你可以通过输入和执行代码来完成各种数学运算和数据处理。
下面是一些常用的基本操作方法：•输入代码：在输入框中输入Maple代码，然后按下回车键执行；•注释代码：使用#符号可以在代码中添加注释，注释的内容将被忽略；•查看帮助：通过菜单栏的帮助选项或使用?键，可以查看Maple的帮助文档和函数说明。
3. Maple的数学计算Maple支持各种数学计算，包括基本运算、符号计算、数值计算等。
下面是一些常用的数学计算方法：•基本运算：Maple可以进行各种基本运算，如加减乘除、幂运算、取余等；•符号计算：Maple可以处理符号表达式，进行符号计算、方程求解、微分积分等；•数值计算：Maple可以进行数值计算，如数值积分、方程数值求解、函数拟合等。
三、Maple的扩展功能除了基本功能外，Maple还提供了许多强大的扩展功能，帮助用户进行更复杂的数学运算和数据处理。
1. 绘图功能Maple具有强大的绘图功能，可以绘制各种类型的图形，如曲线图、散点图、三维图等。
你可以使用Maple提供的绘图函数来创建自定义的图形，并对图形进行样式设置。
Maple8基础教程
Maple简介 Maple基础 数值计算 符号运算 方程求解 图形可视化 程序设计
Maple简介
Maple的历史 Maple的结构 Maple的基本功能 Maple的帮助系统
Maple的历史
Maple[枫叶，加拿大国旗图标]，于1980 年由加拿大教授Keith Geddes和Gaston Gnnot在Waterloo大学开发出来，回来 Waterloo Maple公司开发了用于商业目 的的Maple软件,包含了近3000个函数的 数学函数库(简称函数库)和程序包，可以 胜任十分广泛的符号和数值分析任务，是 开发最早，应用最广泛的计算机代数软件 系统之一。
Maple的数据类型
简单的数值类型 序列(Sequence) 集合(Set) 列表(List) 系表(Series) 表(Table)
简单的数值类型
整数(integer) 分数(fraction) 浮点数(float) 常数(constant) 函数(function) 复数(complex) 代数数(algebraic number)
解方程
解方程命令 solve(eqn,var) solve(eqns,vars) 其它函数过程 dsolve fsolve isolve msolve rsolve assign invfunc isolate match linalg[linsolve] simplex grobner
•用?solve[topic]查询
Maple的常用程序包
codegen:代码生成 combinat:组合函数 diffalg:微分代数 geometry:欧氏几何 group:群论 inttrans:积分变换 linerAlgebra:基于rtable结构的线性代数
Maple软件的介绍使用方法
Maple软件可以绘制各种类型的 函数图像，包括曲线图、散点图、 极坐标图等。
Maple软件支持绘制三维图像， 可以展示函数的立体形状和表面 等。
绘制等值线图
Maple软件可以绘制等值线图， 用于表示函数在二维平面上的等 高线。
Maple软件的数据分析功能
数据导入
Maple软件可以导入各种数据格 式，包括文本文件、Excel文件 等。
Maple软件的功能特点
1 强大的计算能力
Maple软件具有高精度的计算能力，可以进 行符号计和数值计算，并能处理复杂的数 学运算。
2 丰富的数学函数
Maple软件内置了丰富的数学函数，可以用 于求解方程、绘制函数图像、进行数学推理 等。
3 友好的用户界面
Maple软件采用直观的界面设计，使用户能 够轻松使用各种功能，同时提供了丰富的学 习资源和帮助文档。
编辑结果
在输出区域对计算结果进行编 辑、调整格式和导出。
Maple软件的数学运算功能
1
代数运算
Maple软件可以进行代数运算，包括多项
微积分运算
2
式运算、方程求解、矩阵运算等。
Maple软件支持微积分运算，可以进行导
数计算、积分计算、微分方程求解等。
3
概率统计运算
Maple软件具有强大的概率统计功能，可 以进行随机数生成、概率分布计算、统计 分析等。
Maple软件的介绍使用方 法
Maple软件是一款功能强大的数学软件，被广泛应用于科学研究、工程领域、 教育教学以及金融等领域。本文将介绍Maple软件的各种功能和应用，帮助您 更好地理解和使用Maple软件。
Maple软件简介
Maple软件是一种先进的数学软件，通过其强大的计算和分析功能，可以解决各种数学问题，包括代数、微积 分、差分方程等。
maple教程
maple教程1. 介绍Maple：Maple是一款广泛应用于数学、科学和工程领域的计算软件。
它可以进行数值计算、符号计算、可视化和建模等功能，被广泛用于教育、研究和工程设计等领域。
2. 安装Maple：首先，下载Maple的安装文件并运行。
按照安装向导的指示完成安装过程。
安装完成后，可以打开Maple并开始使用。
3. Maple基础：Maple中的基本对象是表达式(expression)。
可以输入表达式并进行计算，也可以定义变量、函数和方程等。
Maple的语法与一般数学符号相似，所以非常易于学习和使用。
4. 数值计算：Maple可以进行各种数值计算，例如求解方程、数值积分、数值微分等。
可以使用内置的函数或编写自定义的函数来实现不同的数值计算任务。
使用数值计算可以快速得到数学问题的近似解。
5. 符号计算：Maple的强大之处在于符号计算。
可以进行代数运算、求解方程、化简表达式等。
Maple能够处理复杂的代数表达式，并给出精确的结果。
对于数学研究、理论推导和数学建模等领域非常有用。
6. 绘图功能：Maple提供了丰富的绘图功能，可以创建二维和三维图形来可视化数学和科学问题。
可以绘制函数图像、数据图表、散点图、曲线图等。
通过调整参数，可以自定义图形的外观和样式。
7. 建模与仿真：Maple还提供了建模和仿真功能，可以通过输入方程或条件来建立模型，并进行仿真和分析。
可以用于工程设计、物理模拟、控制系统设计等领域。
Maple可以帮助用户更好地理解和解决实际问题。
8. 扩展功能：Maple具有丰富的扩展功能，可以使用包(package)来扩展Maple的功能。
可以通过安装和加载包来添加新的函数、命令和工具。
这些包可以提供额外的数学、统计、优化、图论等功能。
9. Maple应用领域：Maple广泛应用于数学教育、科学研究和工程设计等领域。
在教育方面，它可以帮助学生理解和掌握数学概念，同时也是教师教学和练习的重要工具。
maple积分符号运算
Maple的积分符号运算包括符号对象的创建、符号表达式的求导和积分。
1. 符号对象的创建：
* 创建符号变量：使用`syms`命令可以创建符号变量。
例如，`syms x y`将创建两个符号变量x和y。
* 创建符号函数：使用`f(x,y)`可以创建一个符号函数，其中x和y是符号变量。
2. 符号表达式的求导：
* 使用`diff`命令可以计算一个表达式的导数或偏导数。
例如，`diff(f(x,y),x)`将计算f(x,y)关于x的导数。
3. 符号表达式的积分：
* 使用`int`命令可以计算一个表达式的积分。
例如，`int(f(x,y),x)`将计算f(x,y)关于x的积分。
在Maple中进行符号运算时，需要注意以下几点：
1. Maple使用默认的微积分规则进行符号运算，例如默认情况下，
x^2的导数是2x。
2. 如果要进行特定的微积分规则，例如拉普拉斯变换或富利叶变换，需要使用相应的函数或命令。
3. 在进行符号运算时，需要确保输入的表达式是正确的，否则可能会导致错误或无法得到正确的结果。
4. Maple的符号运算功能非常强大，可以进行复杂的微积分、代数、几何等运算。
因此，在使用Maple进行符号运算时，需要仔细阅读相关的文档和教程，以了解其功能和使用方法。
Maple讲解
• 第一节 Maple 概述 • 第二节 Maple 的简单应用
第一节 Maple 概述
• • • • 一、主要功能 二、安装、启动与退出 三、界面简介 四、基本操作
一、主要功能
• Maple的主要功能包括计算功能（符号计算、 数值处理、二维与三维作图）和编辑功能 等两方面 • Maple接受中文输入，这为我们编写中文课 件或做中文注释提供了方便.
3. 内部常数
• • • • • Pi表示圆周率π I表示纯虚数 自然对数的底用exp(1)表示 角的单位度数是deg 无穷大为infinity.
4. 小数划为分数运算
• convert(x,rational) 将实数(有理数)x转换为 精确分数 • convert(x,rational,n) 将实数(无理数)x转换 为分子与分母非零数码的个数和为n的分数
4. 解不等式
• Maple用指令solve解不等式，不等号为:
• • • • • <=（小于等于） >=（大于等于） <（小于） >（大宇） <>（不等于）
四、微积分运算
• • • • • 1. 极限运算 2. 求导运算 3. 积分运算 4. 级数 5. 微分方程
1. 极限运算
• Limit(f(x), x = a ) 求表达式f(x)当x趋于a时的极限 • Limit(f(x), x=a, dir ) 求表达式f(x)当x沿方向dir趋于a时的极限 • Limit(f(x,y,…),{x=a,y=b}) 求表达式f(x, y,…) 当x,y,…分别趋于a、b,…时的极限
三、初等代数运算
• • • • 1. 不同形式代数表达式之间的转换 2. 有理化分母和部分分式 3. 解方程 4. 解不等式
maple教程汇编
数学实验数学软件Maple使用教程二．Maple工作面maple工作面提示符用来输入maple命令。
提示符[>左边的[号表示所要一起执行的命令区，该区的命令将按先后次序连续一次执行完。
若点击工具栏中T按钮，则提示符箭头消失，变为[号，表示当前为文本输入，工具栏也出现相应的字号字体选择框；常用工具栏中(从左到右)有新建、打开、保存、打印、剪切、复制、粘贴、撤消、Maple输入转换、文体输入转换、增加命令区、撤消分组、建立分组、停止运行及三个显示比例选择x按钮。
点击提示符按钮将增加一个命令区；当将几个命令区及文本输入抹黑，点击建立分组，就会将抹黑部分分在一组，并出现一个分组标志，点击标志可以打开、关闭该组；点击并排的三个x按钮控制显示比例。
三．退出工作面并保存文件1．点击文件菜单exit或键盘alt+F4或点击窗口右上角×，这时系统要提示：是否存盘？点击‘是’，则自动存盘。
如果是第一次使用这个文件，则要出现一个对话框，选择存盘目录并输入文件名称。
2．命令quit done stop 也可退出maple。
注意!这三个退出命令不保存文件,不要随便用。
3．作业中存盘，可以用文件菜单的保存，也可以用工具栏的软盘图标保存。
最好在操作一段后就保存一次，避免意外情况产生损失。
第二章基本命令命令的执行：1.每条命令必须用“：”(执行后不显示)或“；”(执行并显示)结束，否则被认为命令没输完。
2.命令区中“#”号以后为命令注释(不执行)。
3.光标在命令区的任何位置回车，都会依次执行该命令区所有命令。
> 2+3 #没有结束符，执行后会显示警告:语句没输完Warning, incomplete statement or missing semicolon> 2+3; 会输出执行结果> 2+3: 不会输出执行结果，但结果可用作以后计算使用寻求帮助：1.从Help(帮助)菜单按类查找。
2.？后接命令(可以是命令的前几个字母)或help(命令)查找。
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符号计算系统maple 教程第1章 maple 简介*.mw 格式的maple 文档可以将文本数字、数学公式、声音、图像等内容组合在一起，生成具有多媒体效果的专业科技文档。
Maple 可以打开maple 12进入文件模式窗口；打开 class worksheets maple 12，打开传统的工作模式窗口；打开command-line maple12，进入命令行模式窗口。
在command-line maple12窗口中，按enter 键执行表达式计算，若命令很长，在输入过程中按shift+enter 键将命令分成若干行，在class worksheets maple 12模式下，表达式必须以冒号”：”或分号”；”结尾,在maple 12模式下则不需要如此。
#及其所在行后面的部分为注释说明语句。
在maple12模式下进行一下操作：maple 的优点是可以直接修改编辑好的公式等 因式分解：> ，而且可以直接在出现结果后继续在factor 公式中进行修改。
多项式展开>公约数：>公倍数：>计算111121k k =-∑：>计算和式31n k k =∑：>求解线性方程组：215x y x y +=-=：>计算44sin()d x dx x ⎛⎫= ⎪⎝⎭：>计算41x dx x -⎰：>计算22()bd a c x y dxdy +⎰⎰：>计算矩阵123213123A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦的特征值和特征向量。
>计算上面A 矩阵的1-范数： >画出f(x)=x 2sin(x)-1在区间[-7,7]上的图像：画长幅内次摆线：3cos 24cos3{,[0,2]3sin 24sin 3x t t t y t tπ=+∈=-画出22()(,)x y f x y xye -+=在[2,2],[2,2]x y ∈-∈-上的图像。
获取帮助：➢ 文件模式下：maple12：按F1会出现快速帮助菜单。
➢ 在command-line maple 中，获得帮助的途径是？命令或是help 命令。
此命令也适用于maple 12和classic worksheets maple12中。
sin 或help(sin)库函数和函数包：主库中的常用的数学函数会自动加载。
函数包中的函数不会被自动加载，需要用with 命令或use 语句来调用。
Maple 中的函数包：Calculator.mla ，CodeGeneration.mla ，ContextMenu.mla ，注意字母的大小写。
With命令：with(函数包)：调用函数包中所有函数；with(函数包[子函数包])：调用子函数中的所有函数；with(函数包，函数)：调用函数包中的特定函数；with(函数包[子函数包],函数)：调用子函数包中的特定函数。
画图函数包plottools，显示函数包plots。
Use语句：模块：函数名。
例如：演示单变量微积分中值定理：在classic worksheets maple12中输入>Student:-Calculus1:-MeanValueTheorem(x^2-x,x=0..2,output=pl ot);直接引用函数包：函数包[函数]参数；函数包[子函数包][函数]参数。
例如：产生二阶随机整数矩阵：>部分常用函数包：第1章maple基本量数与数的表示：integer：整数；faction：有理数；float：实数；complex：复数；string：字符串。
整数还可以分为负整数(negint)、正整数(posint)、非负整数(nonnegint)、非负整数(nonposint)、偶数(even)和奇数(odd)。
➢length(%)：给出上一次输出的位数，%表示上一次输出。
➢查看本系统整数的最大位数➢>#查看12347是否是素数➢，octal为八进制，hex为十六进制，fraction表示转化成分数➢用函数evalf或value将整数或有理数转化为实数。
>➢实数的输入：小数形式,例如：.5，指数形式：如0.12345e5表示12345➢复数中大写字母I表示虚部。
>>>数学常数：constants命令会显示出常数，ScientificConstants命令会给出物理、化学常数，变量：➢Maple的变量名由标识符表示，标识符以字母开头，后跟字母、数字或下划线，变量名的字符长度不限，变量名中的字母大小写意义不同，也可以从希腊字母表中输入希腊字母作为变量名。
不能用maple中的函数名或保留字作变量名。
➢给变量赋值：运算符：=起赋值作用，一般形式：变量名：=表达式；如果赋值语句以冒号结尾，则不显示计算结果，如果以分号（工作表模式）或空白（文件模式）则显示计算结果。
➢清除已赋值的变量：unassign(‘变量名’),注意不要忘记单引号➢对多个变量同时赋值：可将变量序列和表达式序列依次对应在赋值号两边，或在一行中放多个赋值语句，用分号或冒号相隔。
变量1，…变量k：=表达式1，…表达式k查看变量是否赋值：assigned(变量名)。
变量数值交换给变量赋值为矩阵，注意矩阵的格式。
➢一个表达式可以占一行或多行，按shift+enter实现续行。
➢变量替换：subs(变量1=变量2，表达式)；subs(等式1，…，等式k，表达式) >>>函数：注意复数中I表示，要用大写的I。
自定义函数：箭头运算符“->”是定义函数的专用运算符，函数名：=变量名(或变量序列)->表达式。
>>>函数调用：将函数中的形式参数换成实在参数，函数允许嵌套调用f(f(2))，map 语句也起着函数调用的作用。
>>>>表达式序列：表达式序列是一个数据类型，序列的元素用逗号操作符连接，可直接将序列赋值到一个变量中，逗号操作符是所有操作符中级别最低的。
用seq 函数构造数值或函数序列：用中括号[]访问序列的元素。
序列的下标从1开始。
$也是构造序列的运算符，expr$n表示生成n个expr的表达式。
> >>> ，>whattype函数可以给出变量的类型。
>>add对序列求和，mul对序列求积。
列表：列表是用方括号括起来的表达式序列，序列与列表的区别在于有没有方括号，列表的元素以逗号相隔，元素的位置是有序号的，不同序列元素的值可以相同，列表的元素还可以为列表.[表达式1,表达式2,…表达式n]。
要访问列表用op命令或“[]“操作符。
>L[3,2,1]：表示取列表L的第3个元素的第2个元素的第1个元素L[-1],L[-2]表示取列表L的倒数第1、第2个元素>集合：集合的元素互不相同，集合中的每个元素是唯一的，元素之间用逗号分开，用花括号{}括起来，集合的元素按某种次序排列，通过下标访问指定位置的元素。
注意：元素的位置会随着操作而改变，集合定义形式{元素1,元素2,……,元素n}。
>>向量和矩阵：对于位数较小并且具有值的向量和矩阵可以直接用尖括号<|>和<,>分别构造行向量和列向量。
>>>>1.5表达式算术运算符和表达式：%表示上一个计算结果；%%表示倒数第二个计算结果；%%%表示倒数第三个计算结果逻辑表达式和运算符：用一个关系表达式只能表示一个判定条件，如要表示几个判定条件的组合必须用逻辑运算符将关系表达式组在一起。
！表示逻辑非；&&表示逻辑与；||表示逻辑或。
有关表达式计算函数：>计算函数eval和value：>判断表达式类型函数：第2章初等数学多项式运算：indets可以查看多项式中的未知变量，返回结构以集合的形式表示。
sort多项式各项按高低顺序排序。
例如：>expand(多项式)：展开多项式为单项式之和expand(多项式,exp1,exp2,…expn)：按因式exp1,exp2,…expn展开表达式>>factor：因式分解。
factor(表达式，数域)。
factor不能对整数进行因式分解，要想对整数进行因式分解，使用ifactor(整数)。
>collect：合并同类项。
collect(表达式,变量)，collect(表达式,变量,规则)。
变量可以是单一的，也可以是变量列表或集合。
>>simplify：化简多项式。
simplify(表达式)化简表达式；simplify(表达式，规则)按照规则化简表达式；simplify(表达式,assume=性质)按照给定的性质化简表达式。
>>#即该函数满足x2=x+1,只要出现x2将用x+1代替多项式的乘法：两个多项式相乘仅用乘号不够，还要用expand或factor告诉maple多项式相乘后是展开形式还是因式形式。
>多项式的除法：rem(f,g,x)计算f/g的余式；rem(f,,g,x,’q’)计算f/g的余式，并将商赋给q；quo(f,g,x)计算f/g的商；quo(f,g,x,’r’)计算f/g的商，并将余式赋给变量r；divide(a,b,’q’)判断a是否整除b，若整除，将商赋给q。
>>判别式discrim：>>有理分式：有理多项式和有理分式，多项是看成分明是1的分式。
有理分式的类型名是ratpoly。
expand只能对分式的分子进行展开，并把结果表示为多个分式和的形式；factor 首先把分式简化，然后对分式的分子和分母进行因式分解，collect对分式不起作用。
>op(1,rp)访问有理式rp的分子；op(2,rp)访问有理式的分母；numer(表达式)表达式的分子，denom(表达式)表达式的分母。
>normal(表达式)将表达式化为标准分式，对多项式不起作用，simplify可化简分式分式的变量替换和多项式的类似，使用subs或eval。
>求和与乘积add和mul要求循环范围是确定的数，更适合数值序列求和、求积；sum、product 的循环范围可以是文字或无穷，更适合公式推导，add、mul可对数组元素进行运算，而sum、product不能直接对数组元素进行运算。
sum和product还有相应的惰性函数Sum、Product(第一个字母大写)。
>Error, unable to execute add >求和范围是列表类型：>下标变量与求和通项>Error, bad index into Vector初等代数方程和方程组lhs(方程)、rhs(方程)分别获取方程等号左边和右边的项。