- •Лабораторная работа № 6 Математические расчёты с помощью программы Smath studio
- •1. Цель работы
- •2. Теоретические пояснения
- •Интерфейс программы
- •Форматирование текста
- •Ввод, редактирование и форматирование математических выражений
- •Определение функции
- •Вычисление выражений
- •Функции для численного решения уравнений
- •3. Порядок выполнения работы
- •1. Ввод формул и текста, решение простейших выражений.
- •6. Решение дифференциальных уравнений
- •4. Задания для тренировки
- •Контрольные вопросы для домашней подготовки
- •Лабораторная работа № 7 Математические расчёты с помощью программы Maxima.
- •1. Цель работы
- •3. Научиться строить визуализировать результаты решения с помощью графиков.
- •2. Теоретические пояснения
- •Интерфейс программы
- •Ввод и решение простейших выражений в Maxima
- •Константы
- •Арифметические операции
- •Переменные
- •Математические функции
- •Символьные преобразования
- •Графическое отображение данных
- •Решение дифференциальных уравнений
- •3. Порядок выполнения работы
- •6. Решение дифференциальных уравнений
- •7. Символьные вычисления
- •4. Задания для тренировки
- •Контрольные вопросы для домашней подготовки
- •Лабораторная работа № 8 Математические расчёты с помощью программы SciLab.
- •1. Цель работы
- •3. Научиться строить визуализировать результаты решения с помощью графиков.
- •2. Теоретические пояснения
- •Интерфейс программы
- •Арифметические операции
- •Переменные
- •Системные переменные
- •Константы
- •Математические функции
- •Матрицы
- •Функции для решения нелинейных уравнений и их систем
- •Графическое отображение данных
- •Решение дифференциальных уравнений
- •3. Порядок выполнения работы
- •1. Ввод формул и текста, решение простейших выражений.
- •2. Решение уравнений
- •3. Решение систем линейных уравнений матричным способом
- •4. Решение систем нелинейных уравнений
- •5. Построение графиков функций
- •6. Решение дифференциальных уравнений
- •4. Задания для тренировки
- •Контрольные вопросы для домашней подготовки
- •Библиографический список
- •Содержание
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Константы
В Maxima для удобства вычислений есть ряд встроенных констант, самые распространенные из них показаны в следующей таблице (табл. 1):
Табл.1. Названия констант и их обозначение в Maxima
Название |
Обозначение |
(число Пи) |
%pi |
е (экспонента) |
%e |
Мнимая единица
( |
%i |
|
inf |
|
minf |
Истина |
true |
Ложь |
false |
Комплексная бесконечность |
infinity |
Арифметические операции
Обозначения арифметических операций в Maxima ничем не отличаются от классического представления, используются математические знаки: + – * /.
Возведение в степень можно обозначать тремя способами: ^ , ^^ , **.
Извлечение корня степени n записывают, как степень ^^(1/n).
Факториал числа обозначается восклицательным знаком.
Например, 6!=1⋅ 2⋅ 3⋅ 4⋅ 5⋅ 6=120.
Для увеличения приоритета операции, как и в математике, при записи команд для Maxima используют круглые () скобки.
Переменные
В Maxima значение переменных присваивается с помощью операция «:». Например, если нужно присвоить цифру 5 переменной х, то необходимо записать следующее выражение.
Если необходимо удалить значение переменной (очистить ее), то применяется метод kill:
kill(x) – удалить значение переменной x;
kill(all) – удалить значения всех используемых ранее переменных.
Математические функции
В Maxima имеется достаточно большой набор встроенных математических функций. Некоторые из функций приведены в табл.2. Следует иметь ввиду, что названия некоторых функций отличаются от названий, используемых в отечественной литературе: Вместо tg – tan, вместо ctg – cot, вместо arcsin – asin, вместо arccos – acos, вместо arctg – atan, вместо arcctg – acot, вместо ln – log, вместо cosec – csc.
Табл2. Встроенные математические функции
Функция |
Обозначение |
тригонометрические |
sin (синус) cos (косинус) tan (тангенс) cot (котангенс) |
обратные тригонометрические |
asin (арксинус) acos (арккосинус) atan (арктангенс) acot (арккотангенс) |
натуральный логарифм |
log(); |
квадратный корень |
sqrt(); |
модуль числа |
abs(); |
остаток от деления |
mod(); |
Символьные преобразования
Maxima имеет очень мощные символьные вычислители, которые позволяют производить почти любые преобразования с переменными в символьной форме.
divide - нахождение частного и остатка от деления одного многочлена на другой
Первый элемент полученного массива – частное, второй – остаток от деления.
factor - разложение на множители
expand - раскрытие скобок
gcd - наибольший общий делитель многочленов
ratsimp – упрощение выражения
partfrac – преобразовать в простые дроби по заданной переменной
trigsimp - тригонометрическое упрощение
trigexpand (тригонометрическое раскрытие скобок) - использует формулы преобразования сумм двух углов для представления введенного выражения в как можно более простом виде – где в качестве аргумента только одна переменная
trigreduce (приведение тригонометрическое) - преобразует тригонометрическое выражение к сумме элементов, каждый из которых содержит только sin или cos
