第1章 「電卓的機能」としての活用
「Mathematica」は、最高級な電卓としても利用できる。複雑な数式を入力すると、数学的な解答を得ることができる。(1)展開 Expand[f(x)]
Expand[(x+1)^3] 1 + 3 x + 3 x 2 + x 3
(2)因数分解 Factor[f(x)]
Factor[x^3+y^3+z^3-3 x y z] (x + y + z) (x 2 - x y + y 2 - x z - y z + z 2)
(3)素因数分解 FactorInteger[ ]
FactorInteger[36] {{2, 2}, {3, 2}}
(4)素数か否かを判定する PrimeQ[ ]
PrimeQ[1999] True
(5)約数 Divisors[ ]
Divisors[1998] {1, 2, 3, 6, 9, 18, 27, 37, 54, 74, 111, 222, 333, 666, 999, 1998}
(6)方程式の解法 Solve[f(x)==0,x]
Solve[x^2+2 x-15==0,x] {{x -> -5}, {x -> 3}} Solve[x^2+5 x-3==0,x] -5 - Sqrt[37] -5 + Sqrt[37] {{x -> -------------}, {x -> -------------}} 2 2 Solve[{x+2 y==3,4 x-8 y==9},{x,y}] 21 3 {{x -> --, y -> --}} 8 16
(7)数列の計算 Sum[i,1,n]
Needs["Algebra`SymbolicSum`"] Sum[k,{k,1,n}] n (1 + n) --------- 2 Sum[k^2,{k,1,n}] n (1 + n) (1 + 2 n) ------------------- 6
(8)微分方程式の解法 DSolve[y`[x]==y[x],y[x],x]
DSolve[y'[x]==-x/y[x],y[x],x] {{y[x] -> -Sqrt[-x 2 + C[1]]}, {y[x] -> Sqrt[-x 2 + C[1]]}}
(9)不定積分の計算 Integrade[f(x),x]
Integrate[x^5,x] x 6 -- 6 Integrate[Sin[x]+Cos[x],x] -Cos[x] + Sin[x]
(10)定積分の計算 Integrade[f(x),{x,a,b}]
Integrate[x^5,{x,3,5}] 7448 ---- 3 Integrate[Sin[5 x]^4,{x,0,Pi/4}] -8 + 15 Pi ---------- 160
この様に「Mathematica」は数学的な基本計算はほとんど計算することができる。この他にも「ベクトルの計算」「複素数の計算」「1次変換」「順列・組合せ」等の計算も可能である。又、必要の応じてパッケ−ジを呼び出して利用することもできる。「Mathematica」には次のように13のカテゴリ−に分類されたパッケ−ジがある。