Mathematica 4.2是美國(guó)Wolfram Research公司的主打產(chǎn)品，該公司長(zhǎng)期從事數(shù)學(xué)軟件的研制與開發(fā)，Mathematica軟件一經(jīng)發(fā)布便被譽(yù)為“不只是一套軟件，更是一次劃時(shí)代的革命”。由此我們也可以看到它的影響力。尤其是在Mathematica 4.2發(fā)布之后，Mathematica的界面、擴(kuò)充性、二次開發(fā)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。Mathematica對(duì)于廣大數(shù)學(xué)愛(ài)好者和工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是一個(gè)不可多得的良好選擇。

Mathematica功能強(qiáng)大，除了最基本的數(shù)學(xué)計(jì)算外，它還可以繪制圖形、產(chǎn)生動(dòng)畫、甚至可以播放聲音。用戶可以在Mathematica下進(jìn)行編程，Mathematica的編程環(huán)境可以說(shuō)是最優(yōu)秀的，用戶無(wú)需定義變量，只要直接調(diào)用一個(gè)簡(jiǎn)單的命令就可以完成復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。另外，用戶還可以在Mathematica中編輯文檔、打印結(jié)果，甚至直接將結(jié)果生成網(wǎng)頁(yè)的形式，就像在Word中一樣。

Mathematica 4.2采用了精簡(jiǎn)、穩(wěn)定的內(nèi)核，內(nèi)核的功能十分強(qiáng)大，但占用空間十分小，完全安裝只需要260MB左右的磁盤空間，而且運(yùn)行時(shí)對(duì)CPU和內(nèi)存的要求也不高。如果遇到非常復(fù)雜的計(jì)算或死循環(huán)，用戶可以自己中斷計(jì)算而絕對(duì)不會(huì)造成死機(jī)。

目前，世界各個(gè)大學(xué)、研究所都在全面推廣Mathematica的教學(xué)，普通理工科院校都開設(shè)了利用Mathematica軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的課程。例如，清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南開大學(xué)等，一股利用Mathematica進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的風(fēng)潮正在全國(guó)興起。

本書使用的軟件版本是Mathematica 4.2，所有的實(shí)例都在Mathematica 4.2中運(yùn)行通過(guò)。如果您使用的是以前的版本，那么可能會(huì)在顯示或運(yùn)行上出現(xiàn)一些問(wèn)題，Mathematica 4.2基本上做到了向下兼容，對(duì)于基本的函數(shù)與命令，Mathematica 4.2幾乎沒(méi)有任何變化，用戶可以放心地使用。

對(duì)于從未使用過(guò)Mathematica的用戶，您可以從第一章開始一章一章地閱讀，等到對(duì)軟件有了一定的了解之后，再挑選自己感興趣的章節(jié)閱讀。如果您已經(jīng)使用過(guò)以前的版本，則可以先了解一些新版本的特點(diǎn)，然后有針對(duì)性地閱讀。只要您掌握了Mathematica的使用方法以及一些運(yùn)行機(jī)制，您就可以在很短的時(shí)間內(nèi)掌握本書的全部?jī)?nèi)容。

Mathematica有許多免費(fèi)的網(wǎng)上資源，您可以訪問(wèn)http://library.wolfram.com或者h(yuǎn)ttp://www.wri.com，進(jìn)行查詢，這里包含幾千個(gè)Mathematica應(yīng)用程序包及其說(shuō)明文件，可以幫您解決許多實(shí)際的問(wèn)題，更重要的是這些資源全部是免費(fèi)的。您也可以輸入您的郵件地址來(lái)訂閱信息，Wolfram公司會(huì)將近期的升級(jí)或新增資源信息發(fā)送到您的信箱。

本書主要編寫工作由劉威、胡莉完成；參與本書資料整理和編寫的還有童劍、黃卓、黃浩、王進(jìn)、趙依、陳文平、趙應(yīng)丁等人，在此對(duì)他們表示感謝；另外，還要感謝為本書的順利出版付出辛勤勞動(dòng)的編輯們。

由于時(shí)間倉(cāng)促書中難免會(huì)存在疏漏之處，希望廣大讀者不吝指正。我們的聯(lián)系方法：xinyuanxuan@263.net或liuwei_forever@sohu.com。

編者

2003年12月

前言
第1章 Mathematica 4.2概述 1
1.1 Mathematica 4.2的安裝過(guò)程 2
1.2 Mathematica 4.2的工作環(huán)境 5
1.2.1 Mathematica 4.2對(duì)硬件的需求 5
1.2.2 用戶界面 6
1.3 Mathematica 4.2的新功能 10
1.4 Mathematica 4.2的幫助信息 11
1.4.1 學(xué)習(xí)建議 11
1.4.2 Mathematica 4.2的幫助結(jié)構(gòu) 12
第2章 Mathematica基礎(chǔ)知識(shí) 14
2.1 Mathematica 4.2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 14
2.1.1 基本結(jié)構(gòu) 14
2.1.2 在局域網(wǎng)上共享Mathematica 4.2的使用 15
2.2 基本菜單操作 15
2.2.1 File菜單 16
2.2.2 Edit菜單 16
2.2.3 Cell菜單 17
2.2.4 Format菜單 18
2.2.5 Input菜單 20
2.2.6 Kernel菜單 21
2.2.7 Find菜單 22
2.2.8 Window菜單 23
2.2.9 Help菜單 23
2.2.10 右鍵菜單 23
2.3 特殊字符和表達(dá)式的創(chuàng)建 24
2.3.1 特殊字符的輸入 24
2.3.2 特殊表達(dá)式的創(chuàng)建 26
2.3.3 建立自己的面板 27
2.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 28
2.4.1 Option Inspector簡(jiǎn)介 29
2.4.2 環(huán)境參數(shù)設(shè)置 30
2.5 單元和表的使用 31
2.5.1 單元的格式與樣式 31
2.5.2 單元的操作 33
2.5.3 表的使用 34
2.6 Mathematica 4.2的基本數(shù)據(jù)類型 41
2.6.1 整數(shù)運(yùn)算 42
2.6.2 有理數(shù)和實(shí)數(shù) 47
2.6.3 復(fù)數(shù)運(yùn)算 49
2.6.4 表達(dá)式 51
2.6.5 字符型 56
2.6.6 內(nèi)部常數(shù) 60
2.6.7 常用的固定符號(hào) 63
2.7 變量 66
2.7.1 變量的命名規(guī)則 66
2.7.2 變量的賦值 67
2.7.3 變量的替換 69
2.7.4 函數(shù)的簡(jiǎn)單定義 71
2.8 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 73
2.8.1 關(guān)系運(yùn)算 73
2.8.2 邏輯運(yùn)算 75
2.9 四種括號(hào)的使用 77
2.10 輸入與輸出控制 79
2.10.1 不顯示計(jì)算結(jié)果 79
2.10.2 中斷運(yùn)算 80
2.10.3 輸出長(zhǎng)度的控制 81
第3章 基本代數(shù)運(yùn)算 83
3.1 數(shù)值計(jì)算 83
3.1.1 取舍運(yùn)算 83
3.1.2 正負(fù)號(hào)運(yùn)算 85
3.1.3 隨機(jī)數(shù)運(yùn)算 86
3.1.4 初等函數(shù)運(yùn)算 90
3.1.5 方程式的數(shù)值求解 94
3.1.6 數(shù)值積分 97
3.1.7 函數(shù)的極值 98
3.2 化簡(jiǎn)運(yùn)算 100
3.2.1 簡(jiǎn)單化簡(jiǎn)—Simplify函數(shù)的使用 100
3.2.2 復(fù)雜化簡(jiǎn)—FullSimplify函數(shù)的使用 103
3.3 多項(xiàng)式和分式的運(yùn)算 104
3.3.1 多項(xiàng)式的四則運(yùn)算 104
3.3.2 多項(xiàng)式的其他代數(shù)運(yùn)算 106
3.3.3 改變多項(xiàng)式的形式 108
3.3.4 分式運(yùn)算 112
3.4 表達(dá)式的轉(zhuǎn)換 114
3.4.1 表達(dá)式結(jié)構(gòu)函數(shù)的使用 115
3.4.2 三角函數(shù)與雙曲函數(shù)的運(yùn)算 117
3.4.3 復(fù)數(shù)、乘方與函數(shù)的展開運(yùn)算 119
第4章 函數(shù)運(yùn)算 122
4.1 函數(shù)的定義 122
4.1.1 立即定義與延遲定義 122
4.1.2 自變量的形式 125
4.1.3 定義遞歸函數(shù) 127
4.1.4 定義分段函數(shù)（一） 131
4.1.5 定義分段函數(shù)（二） 134
4.1.6 完善函數(shù)的定義 136
4.2 函數(shù)的使用 140
4.2.1 使用自變量的默認(rèn)值 140
4.2.2 函數(shù)文件的建立與使用 143
4.3 曲線的擬和與插值 144
4.3.1 一般的曲線擬和 145
4.3.2 特殊的曲線擬和 151
4.3.3 多項(xiàng)式的插值 152
4.3.4 近似函數(shù)與插值 155
4.4 純函數(shù) 160
4.5 內(nèi)部函數(shù)的修改 162
第5章 方程（組）的求解 165
5.1 單個(gè)等式方程的求解 165
5.1.1 單個(gè)多項(xiàng)式方程的求解 165
5.1.2 分式方程 169
5.1.3 函數(shù)方程式的解——反函數(shù) 170
5.1.4 特殊方程的求解（一） 172
5.1.5 特殊方程的求解（二） 175
5.2 等式方程組的求解 180
5.2.1 求解簡(jiǎn)介 180
5.2.2 線性方程組的求解 183
5.2.3 方程組的處理 185
5.3 解的形式 188
5.4 其他方程式的求解 190
5.4.1 恒等式 190
5.4.2 不等式 191
5.5 方程外部函數(shù)庫(kù)的簡(jiǎn)單使用 195
5.5.1 RSolve函數(shù)庫(kù) 195
5.5.2 RootIsolation函數(shù)庫(kù) 197
5.5.3 InterpolateRoot函數(shù)庫(kù) 197
5.6 牛頓迭代法 198
第6章 Mathematica 4.2的線性代數(shù)運(yùn)算 203
6.1 基本概念 203
6.1.1 表的各種形式 203
6.1.2 矩陣的建立 205
6.1.3 向量運(yùn)算 206
6.1.4 行列式 208
6.2 矩陣 209
6.2.1 幾種特殊矩陣的建立 209
6.2.2 基本的矩陣運(yùn)算 210
6.2.3 逆矩陣 214
6.2.4 特征值與特征向量的計(jì)算 218
6.2.5 矩陣的秩 220
6.2.6 矩陣的分解 221
6.3 矩陣外部函數(shù)庫(kù)的使用 226
6.3.1 MatrixManipulation函數(shù)庫(kù) 226
6.3.2 Cholesky函數(shù)庫(kù) 229
6.4 線性方程組與線性規(guī)劃 230
6.4.1 線性方程組 230
6.4.2 線性規(guī)劃 233
第7章 Mathematica 4.2的微積分運(yùn)算 236
7.1 極限 236
7.2 微分運(yùn)算 239
7.2.1 微分 239
7.2.2 全微分 242
7.2.3 隱函數(shù)與參數(shù)函數(shù)的微分 246
7.2.4 微分外部函數(shù)庫(kù)的使用 248
7.2.5 微分的應(yīng)用——極值問(wèn)題 252
7.3 積分 259
7.3.1 不定積分 259
7.3.2 定積分 263
7.3.3 數(shù)值積分 266
7.3.4 多重積分 271
7.3.5 定積分應(yīng)用 272
7.4 數(shù)列與級(jí)數(shù) 274
7.4.1 數(shù)列的基本運(yùn)算——求和與求積 275
7.4.2 冪級(jí)數(shù)的收斂性 280
7.4.3 冪級(jí)數(shù)的展開 280
7.4.4 冪級(jí)數(shù)的合成與反演 284
7.4.5 冪級(jí)數(shù)方程的求解 287
7.5 各種變換 287
7.5.1 拉普拉氏變換及其反變換 288
7.5.2 傅立葉變換 291
7.5.3 Z變換 294
第8章 Mathematica 4.2的微分方程運(yùn)算 296
8.1 一階常微分方程式 296
8.1.1 微分方程的分類 296
8.1.2 一階常微分方程式的求解 297
8.1.3 幾種常見的一階微分方程 300
8.1.4 一階微分方程在幾何中的應(yīng)用 304
8.2 高階微分方程與偏微分方程 306
8.2.1 高階微分方程的一般解法 306
8.2.2 常數(shù)的確定 308
8.2.3 特殊的高階微分方程 309
8.2.4 偏微分方程 310
8.3 微分方程的數(shù)值解 312
8.4 微分方程組的求解 317
第9章 Mathematica 4.2的圖形與聲音 321
9.1 二維繪圖命令 321
9.1.1 基本的二維圖形 321
9.1.2 圖形的一般處理 324
9.1.3 繪圖的樣式PlotStyle 328
9.1.4 圖形的重繪與組合 330
9.1.5 二維離散點(diǎn)圖形 333
9.1.6 二維參數(shù)繪圖 335
9.1.7 等高線圖 339
9.1.8 密度圖 344
9.1.9 二維圖形元素的繪制 346
9.1.10 二維坐標(biāo)變換 350
9.2 三維繪圖 353
9.2.1 三維圖形的繪制 353
9.2.2 三維圖形的參數(shù)設(shè)置 356
9.2.3 三維參數(shù)繪圖 361
9.2.4 三維圖形元素 363
9.3 繪圖函數(shù)庫(kù)的使用 368
9.3.1 Graphics函數(shù)庫(kù) 369
9.3.2 FilledPlot函數(shù)庫(kù) 374
9.3.3 ImplicitPlot函數(shù)庫(kù) 375
9.3.4 PlotField函數(shù)庫(kù)與PlotField3D函數(shù)庫(kù) 378
9.3.5 InequalityGraphics函數(shù)庫(kù) 381
9.3.6 Graphics3D函數(shù)庫(kù) 383
9.3.7 ContourPlot3D函數(shù)庫(kù) 386
9.3.8 其他函數(shù)庫(kù)簡(jiǎn)介 388
9.4 動(dòng)畫 390
9.5 聲音 391
第10章 Mathematica 4.2的文件操作 393
10.1 基本的文件操作 393
10.1.1 整體文件的保存 393
10.1.2 基本的文件輸入輸出命令 394
10.1.3 數(shù)據(jù)的加載 397
10.1.4 格式化輸入輸出 398
10.2 建立自己的外部函數(shù)庫(kù)文件 400
10.3 圖形與聲音的輸出 402
第11章 Mathematica 4.2編程 405
11.1 變量的作用范圍 405
11.2 循環(huán)語(yǔ)句 408
11.2.1 基本的循環(huán)語(yǔ)句 408
11.2.2 循環(huán)函數(shù) 411
11.3 變量值的輸入 413
11.4 程序的調(diào)試 414
附錄A Mathematica 4.2常用內(nèi)部函數(shù)列表 417
附錄B 快捷鍵列表 431
附錄C 網(wǎng)絡(luò)資源 433本書由淺入深、循序漸進(jìn)地介紹了AutoCAD2004 的基本功能、使用方法和繪圖技巧。本書共分13章，分別介紹了AutoCAD 2004 的功能、工作界面和基本操作，基本繪圖、編輯命令、精確繪圖和圖形顯示控制方法，圖層的創(chuàng)建與使用，高級(jí)繪圖與編輯命令，文本標(biāo)注與尺寸標(biāo)注，塊、外部參照及設(shè)計(jì)中心的使用，實(shí)體模型、曲面模型的創(chuàng)建與渲染以及圖形輸出方法。
本書結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、語(yǔ)言簡(jiǎn)明通俗、內(nèi)容豐富、具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材，也適合作為初、中級(jí)用戶的培訓(xùn)教材，還可作為工程技術(shù)人員的自學(xué)參考書。

1. 輸水管線工程風(fēng)險(xiǎn)管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運(yùn)河講談錄 [趙珩　著]
4. 實(shí)用運(yùn)籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級(jí)電站水資源決策支持系統(tǒng)研究與開發(fā) [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國(guó)華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛(ài)娜 李飛]
9. 辦公自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術(shù)員考試32小時(shí)通關(guān) [薛大龍]
11. 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例教程（微課版）—基于嘉立創(chuàng)EDA（專業(yè)版） [王靜 莫志宏 陳學(xué)昌 丁紅]
12. C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教程 [劉衛(wèi)國(guó)]
13. C程序設(shè)計(jì)（慕課版） [劉衛(wèi)國(guó)]
14. Web技術(shù)開發(fā)教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務(wù)英語(yǔ)翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術(shù)與應(yīng)用 [洪旭 著]
17. 建設(shè)工程法規(guī)實(shí)務(wù) [主編 余瀅]
18. 商務(wù)秘書理論與實(shí)務(wù)（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐教程（C/C++語(yǔ)言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項(xiàng)目精講 [主編 楊國(guó)興]
21. 勞動(dòng)爭(zhēng)議處理實(shí)務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
23. 語(yǔ)音識(shí)別理論與實(shí)踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師章節(jié)習(xí)題與考點(diǎn)特訓(xùn)（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機(jī)械制圖習(xí)題集（多學(xué)時(shí)） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認(rèn)證題庫(kù)分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發(fā) [李智威 著]
30. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師備考一本通 [夏杰 編著]