- •Maple - cистемa аналитических вычислений для математического моделирования
- •Оглавление
- •Введение
- •Объекты, типы переменных.
- •Команды Maple
- •Выражения
- •Синтаксис
- •Стандартная библиотека
- •Операции с полиномами
- •Преобразование формул
- •Решение алгебраических уравнений
- •Решение дифференциальных уравнений
- •Линейная алгебра
- •Матричные и векторные операции.
- •Математические операции с матрицами и векторами.
- •Команды работы со структурой матриц и векторов.
- •Программирование в среде Maple.
- •Условный оператор
- •Операторы цикла.
- •Процедуры.
- •Команды ввода/вывода.
- •Графика в maple.
- •Двумерная графика.
- •Вывод графиков функций одной переменной:
- •Вывод параметрически заданной кривой:
- •Графический вывод набора точек :
- •Трехмерная графика.
- •Приложение. Список пакетов и библиотек.
- •Приложение. Список имен математических функций.
- •Приложение. Пункты меню Windows-версии
- •Литература
Объекты, типы переменных.
Простейшими объектами в Maple являются: числа, константы, строки и имена. Числа могут быть целыми, рациональными (дробь), с плавающей запятой, например:
9
589 , 12/7, 3.34562134568906E0
Вычисления для вещественных чисел проводятся по умолчанию с 10-ю значащими цифрами, но переопределив константу Digits, можно работать c иной мантиссой. Это может быть полезно и при символьных вычислениях, поскольку операции с рациональными числами выполняются медленнее. Даже в студенческой версии доступны операции с числами со 100 знаками.
Коротко перечислим важнейшие константы:
Pi
exp(1) e (основание натурального логарифма)
I ≈ мнимая единица
infinity бесконечность
gamma константа Эйлера
true, false булевские величины
Строкой является любой набор символов, заключенный в кавычки:
'This is a Maple string'.
Каждая переменная Maple имеет имя. Именем является набор символов, не более 499 символов длиной, начинающийся с буквы, причем большие и малые буквы различаются. Кроме букв могут употребляться цифры и знак подчеркивания. Примеры различных имен:
NewValue, newvalue, new_value1
По умолчанию переменная считается скалярной.
Важным элементом Maple являются последовательности или списки (переменные типа list)≈ идеально подходящие для хранения коэффициентов полиномов, асимптотических разложений и т.д.
Команды Maple
Выражения и переменные обычно служат параметрами команд Maple. Стандартная команда выглядит следующим образом:
command(par1,par2,...,parn);
Часть команд Maple из стандартной библиотеки вызывается автоматически, перед использованием других необходимо загрузить их в память командой readlib. Кроме того многие команды являются частью пакетов и до запуска команды пакет должен быть загружен командой with. Такими пакетами являются:
DEtools, Gausslnt, genfunc, geometry, geom3d, group, liesymm,
logic, networks, NPspinor, numapprox, padic, projgeom, totorder.
Для прочих пакетов, наряду с командой with, допускается вызов команды с префиксом пакета:
package[command](par1,par2,...,parn),
здесь package - имя пакета, command - имя команды, par1,par2,...,parn - параметры команды.
Перечень пакетов с указанием предметной области дан в приложении.
Если имя переменной совпадает с именем какой-нибудь команды, то такая команда становится недоступной в текущем сеансе. Поэтому перед заведением новой переменной name полезно удостовериться, что имя не занято, командой
?name.
Запрещено использовать для имен переменных ключевые слова:
and, by, do, done, elif, else, end, fi, for, from, if, in, intersect, local, minus, mod, not, od, option, options, or, proc, quit, read, save, stop, then, to, union, while.
Если команда введена правильно и полностью, то Maple выполняет ее и приводит на следующей строке результат. Если вместо этого появилось эхо введенной команды, то либо Maple отказывается выполнить команду из-за неполноты информации, либо не может исполнить (уравнение не решается, интеграл не берется и т. п.). В этом случае может помочь численное вычисление интеграла или преобразование задачи.
