Mathematica培训：掌握前沿的科学软件

以前大家看到一些通过三维空间数据创造出来的变幻多端的三维图像是不是叹为观止而又不知所出？但如今这一切都有了答案：它就是来自Mathematica。Mathematica是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统和与其他应用程序的高级连接。它是世界上通用计算系统中最强大的系统，自从1988发布以来，已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。因此，通过Mathematica培训，你也可以成为这掌握前沿的科学软件的一员。

Mathematica培训：Why Mathematica

对于我们元培人尤其是希望及早接触科研和技术创新的理科生，Mathematica能够帮助解决许多或难或易的问题，绝对是学习和科研中的神助攻。从小的方面说，数学中的许多计算是非常繁琐的，特别是函数的作图费时又费力，而且所画的图形很不规范，并且许多时候拿它作图可以给我们很多直观的对数学的理解；而使用Mathematica符号计算系统很多问题便迎刃而解。

从世界范围来看，Mathematica被广泛应用于物理学、工程学、数学、生物、社会学及其它几乎所有的科学领域，许多世界顶尖科学家都是它的忠实支持者。它在许多重要的发现中扮演着关键的角色，并是数以千计的科技文章的基石。在工程中，Mathematica已经成为开发和制造的标准。世界上许多重要的新产品在它们的设计某一阶段或其它阶段都依靠了Mathematica的帮助。在商业上，Mathematica在复杂的金融模型中扮演了重要的角色，广泛地应用于规划和分析。同时，Mathematica也被广泛应用于计算机科学和软件发展：它的语言元件被广泛地用于研究、原型、和界面环境。使用Mathematica已经成为科技工作者和其他专业人士的一项必备技能。

Mathematica培训：What can I do with Mathematica

Mathematica几乎可以完成任何你想得到的科学计算及绘图任务（编程、挖数据等高端功能此处不表）！Mathematica涵盖了实数和复数的各种运算以及常用的数学函数。当然，如果它只会做这些，那和我们手里的科学计算器有什么区别呢？←＿← Mathematica的真正强大之处在于它可以计算极限、微分、全微分、不定积分、定积分、泰勒展开等高级运算，求解方程式的根，以及对代数式进行符合要求的处理。不妨赘述一些功能如下：

Expand[expr] 将 expr展开

Factor[expr] 将 expr因式分解

Simplify[expr] 将 expr化简成精简的式子

FullSimplify[expr] Mathematica 会尝试更多的化简公式，将 expr化成更精简的式子

Together[expr] 将 expr各项通分在并成一项

Apart[expr] 把分式拆开成数项分式的和

Apart[expr,var] 视var以外的变数为常数，将 expr拆成数项的和

Cancel[expr] 把分子和分母共同的因子消去

Collect[expr,x] 将 expr表示成x的多项式

Collect[expr,{x,y,…}] 将 expr分别表示成 x,y,…的多项式

FactorTerms[expr] 将 expr的数值因子提出

FactorTerms[expr,x] 将 expr中把所有不包含x项的因子提出

FactorTerms[expr,{x,y,…}] 将 expr中把所有不包含{x,y,...}项的因子提出

TrigExpand[expr] 将三角函数展开

TrigFactor[expr] 将三角函数所组成的数学式因式分解

TrigReduce[expr] 将相乘或次方的三角函数化成一次方的基本三角函数之组合

ExpToTrig[expr] 将指数函数化成三角函数或双曲函数

TrigToExp[expr] 将三角函数或双曲函数化成指数函数

expr/.x->value 将 expr里所有的x均代换成value

expr/.{x->value1,y->value2,…} 执行数个不同变数的代换

expr/.{{x->value1},{x->value2},…} 将 expr代入不同的x值

expr//.{x->value1,y->value2,…} 重复代换到 expr不再改变为止

除此之外，Mathematica还具有绘图和图形处理的功能。输入相应代码后shift+enter运行即可，具体的效果已经在第一张图中有所展现。文艺青年们尽可以随意改变它的颜色，理工青年也大可以把它颠来倒去各种旋转每个角度都仔细看遍。

如果想要了解更多使用Mathematica的方法，首先Mathematica的help文档是非常齐全的，对于每个函数的使用都有详细的例子。此外可以通过Mathematica初始界面自带的Learning Path图标直接访问Wolfram官网获取官方教程（这个需要开收费网关o(>﹏<)o），里面有比较适合初学者的入门教程。当然有兴趣的同学还可以自己去网上寻找更多关于软件使用的资源>v<