第1回 Mathematicaに慣れよう (1/2)


1.数式処理

Mathematicaの起動は、

[スタート] ⇒ [すべてのプログラム] ⇒ [Mathematica 5.1] ⇒ [Mathematica 5.1]

です。または、デスクトップのショートカットをダブルクリックします。

a) Mathematica を電卓代わりに使おう!

ウィンドウ「名称未定義-1」がアクティブになっていることを確認し、 1+1を入力してみましょう。

1+1

こうなりますね。最後の「1」の後の棒は点滅しているはずです。 次に[Shift]を押しながら[Enter]を押します。 するとしばらく考えてから答えが出ます。 (Mathematica 起動後初めての計算は時間がかかりますが、 次の計算からはさくさく動くはずです。)

1+1=2

各自、四則演算(*(掛け算の記号)は省略可)、べき"^"など、 いろいろ試してみましょう。

b) Mathematica の組込み関数

Sin[ ], Cos[ ], Log[ ], Sqrt[ ] など、必ず大文字で始まります。

例1:
4の平方根を計算してみましょう。Sqrt[4] [Shift-Enter] と入力します。
([Shift-Enter] は[Shift] を押しながら[Enter]を押すの意)
例2:
sin(π/2)を計算するには、Sin[Pi/2] [Shift-Enter] と入力します。
例3:
sin(π/3)。どうなりますか? 表式ではなく値を求めたいときは、 次の近似値を使います。

c) 近似値

近似値を求めたい式に続き、//N (スラッシュ2つに大文字のエヌ)を入力します。

例1:
sin(π/3) の近似値。

sin(pi/3)//N

例題:
それぞれの近似値と近似なしの答えを求めてみましょう。 2の平方根、2の100乗、100の階乗。

d) 代数演算(式の展開と因数分解)
例1:
(x+1)^2 と入力してみてください。どうなりますか? また、上の計算の直後に Expand[%] と入力しましょう。 % には直前の計算結果が(自動的に)入ります。 次に Factor[%] と入力します。元に戻りましたか?

(1+1)^2;Expand[%];Factor[%]

例題:
各自例題を出して、展開、因数分解をしてみましょう。

e) 注意事項
括弧について:
小括弧()、中括弧{}、大括弧[]は厳密に区別されます。
数式の中で使える括弧は、小括弧() のみです。 大括弧 []Sin[x] のような関数用に予約されています。 また、中括弧 {} は関数の中でオプションを与えたり、ベクトルや行列を定義するために予約されています。 a*{b*(c+d)+e} のような使い方はできません。 必ず、a*(b*(c+d)+e) としてください。

ギリシア文字について:
数式の中では全角文字は使えません。ギリシア文字は専用のパレットを用いて入力します。パレットを消してしまった人は、

[ファイル] ⇒ [パレット] ⇒ [基礎的な入力]

で表示させることができます。

かけ算について:
かけ算の記号*は省略することができますが、 必ずスペースを入れるようにしてください。たとえば、 a*b は、a bと書きましょう。abとスペースを入れずに書くと、 abという一つの文字として処理されます。


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