軟件介紹

Maxima特別版是一款采用LISP編寫方式的計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)，可以在多個平臺上同步使用。這款軟件為用戶提供了純文字和圖形兩種操作界面，你可以通過Maxima軟件來進(jìn)行公式推導(dǎo)、符號計(jì)算、數(shù)值計(jì)算等多種操作，而且還可以幫助用戶繪制各種2D和3D的圖形。

軟件簡介

maxima軟件是一個計(jì)算機(jī)代數(shù)運(yùn)算系統(tǒng)，它是由MIT于1968至1982年間開發(fā)的Macsyma系統(tǒng)演變而來的。MIT于1982年將Macsyma源代碼交與美國能源部（DOE），這部分代碼后來被稱作DOE Macsyma。DOEMacsyma的一個版本從1982年起由德克薩斯大學(xué)的William F. Schelter教授維護(hù)，直到Schelter教授于2001年去逝。在1998年，Schelter教授從能源部獲得了授權(quán)，將DOE Macsyma源代碼以GNU Public License版權(quán)協(xié)議發(fā)布。在2000年，他在SourceForge開始了Maxima項(xiàng)目，繼續(xù)維護(hù)開發(fā)DOE Macsyma，自此該軟件被稱作Maxima。

Maxima特別版軟件特色

1、最大值

Maxima是全功能的計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)(CAS)。CAS是一個程序，可以通過重新排列公式并找到解決問題的公式來解決數(shù)學(xué)問題，而不僅僅是輸出結(jié)果的數(shù)值。換句話說，Maxima 可以作為一個計(jì)算器，給出變量的數(shù)值表示，也可以提供分析解決方案。此外，它還提供了一系列不能解析解的等式或方程組的數(shù)值分析方法。

2、waxMaxima

wxMaxima是一個圖形用戶界面，提供Maxima的全部功能和靈活性。 wxMaxima為用戶提供了圖形顯示和許多功能，使Maxima更容易使用。例如，wxMaxima允許一個簡單的右鍵點(diǎn)擊導(dǎo)出任何單元格的內(nèi)容(或者，如果需要，公式的任何部分)作為文本，LaTeX或MathML規(guī)范。事實(shí)上，整個工作簿可以導(dǎo)出為HTML文件或LaTeX文件。wxMaxima的文檔，包括用于說明其使用方面的工作簿，可以在wxMaxima 幫助站點(diǎn)以及幫助菜單中進(jìn)行在線。

3、水平和垂直光標(biāo)

有時希望允許選擇多個單元格或只允許單元格的一部分用于導(dǎo)出或拖放。然而，在一個單元格的中間開始這樣的一個動作并將其結(jié)束在另一個單元格的中間幾乎肯定會導(dǎo)致意想不到的結(jié)果。因此，在這種情況下，waxMaxima將把選擇擴(kuò)展到完整的單元格。

wxMaxima通過定義兩種類型的游標(biāo)來提供拖放的靈活性。wxMaxima將在需要時自動切換：

-能夠選擇任意數(shù)量的全部單元格的水平光標(biāo)。通過在兩個單元格之間移動光標(biāo)或單擊兩個單元格之間的空格來激活該光標(biāo)。要選擇一組相鄰單元格，請單擊頂部單元格左側(cè)(但不在三角形內(nèi))的括號中，然后拖動光標(biāo)，以便突出顯示該單元格和下一單元格(或單元格范圍)。然后使用ctrl + enter 或shift + enter來執(zhí)行突出顯示的單元格。

-在單元格內(nèi)工作的垂直光標(biāo)。通過使用鼠標(biāo)指針或光標(biāo)鍵移動單元格內(nèi)的光標(biāo)來激活該光標(biāo)，并且在文本編輯器中與光標(biāo)非常相似。

只要光標(biāo)在單元格內(nèi)部，搜索操作將會將其范圍限制在當(dāng)前單元格中。

4、命令自動完成

wxMaxima包含通過菜單(單元格/完成字)觸發(fā)的自動完成功能，或者通過按下組合鍵Ctrl + k。自動完成是上下文相關(guān)的，如果在ezUnits的單位規(guī)范內(nèi)激活，它將提供適用單位的列表。除了完成當(dāng)前命令或變量的名稱之外，自動完成能夠顯示大多數(shù)命令的模板，指示該程序期望的參數(shù)的類型(和含義)。要激活此功能，請按Shift + Ctrl + k或選擇相應(yīng)的菜單項(xiàng)(單元格/顯示模板)，下圖中的樣式需要下載TeXmacs。

5、內(nèi)含MAXIMA的教程

在圖形界面的wxmaxima中選擇幫助，可以直接查看官網(wǎng)或查看下載包里教程文件夾，雙擊.wxm后綴的文件則直接在MAXIMA中打開，注意，它們都是英文的。

Maxima特別版軟件功能

作圖

Maxima調(diào)用外 部程序來實(shí)現(xiàn) 作圖，默認(rèn) 的外部程序是Gnuplot。Gnuplot是一個 很強(qiáng)大的基于 命令行的函數(shù)及數(shù) 據(jù)作圖程序 ，集成了計(jì)算 、擬合、腳 本編程等功能 ，包括Maxima，Octave等在 內(nèi)的一些軟件均使用Gnuplot作為 后臺程序?qū)崿F(xiàn)作 圖功能。對于那 些經(jīng)常用到數(shù)學(xué) 作圖的用戶， 我建議直接使用Gnuplot，因?yàn)樗�有更靈活的設(shè)置和更強(qiáng)大的功能。

特殊函數(shù)

Maxima提供有 常用的特殊函數(shù) 。這里不介紹每 個函數(shù)的具體 用法，可以參考 任何一本數(shù)理 方程教材

邊值問題

函數(shù)bc2(solution,xval_1,yval_1,xval_2,yval_2)用來 求解二 階微分方 程的邊 值問題 ，其中solution是ode2解得 的通 解，xval_1、yval_1xval_2和yval_2分別 為自 變量和 因變 量在第 一點(diǎn)和第二點(diǎn)的取值

一階或二階常微分方程通解

(eqn, dvar, ivar)函數(shù)用來解一階或者二階常 微分方程，其中eqn是待解方程，dvar是因變量，ivar是自變量。

對角矩陣

對于具 有相 同元 素的 對角 矩陣 ，還 有更 簡便的 輸入 方法 。diagmatrix (n, x)函數(shù)返 回一 個對 角元素 為x的n × n對 角矩 陣。單 位矩 陣 可以 用diagmatrix (n, 1)表 示 。另 外， 單位 矩 陣還 可以 通過ident (n)獲得

交互式輸入

使用entermatrix(m,n)函數(shù)可以 進(jìn)行交互式的矩陣 輸入，Maxima將每 個元素一一讀入。 如果行列維數(shù)相同，Maxima會主動詢問 矩陣是否為對 角、對稱、反對 稱或者一般矩 陣，這樣可以 有效減少輸入次數(shù)。

Maxima特別版安裝說明

1.windows

你只需要下載 maxima-x.y.z.exe ，這是一個win32下標(biāo)準(zhǔn)的安裝程序，安裝后即可使用命令行的maxima，或圖形界面的wxmaxima，xmaxima 。

如果你需要更美觀的符號顯示，可以考慮安裝WinTeXmacs

2.linux

如果采用rpm方式安裝，你至少需要兩個文件

a) maxima-x.y.z-n.i386.rpm (包含腳本和文檔)

b) maxima-exec--x.y.z-n.i386.rpm (包含可執(zhí)行的lisp程序)

你可以選擇安裝圖形界面

c) maxima-xmaxima-x.y.z-n.i386.rpm

如果使用Debain/Ubuntu，只需要

sudo apt-get install maxima

sudo apt-get install texmacs

你還可以選擇安裝

TeXmacs 提供漂亮的maxima界面

Geomview 配合Maxima可畫出高級3D圖形

3.Mac OS

Mac OS X 是一個UNIX 系統(tǒng),所以需要的程序和Linux 一樣。首先你先要安裝Apple 的X11軟件。這是因?yàn)閁NIX 上用的X-Windows 系統(tǒng)當(dāng)然和Mac OS X 的aqua 視窗系統(tǒng)不同,UNIX 軟件大多只能用X-Windows 顯示。

在安裝TeXmacs 之前,你必需要有完整的LaTeX 系統(tǒng)。推薦用i-installer 安裝:

然后使用Fink 去安裝Maxima, TeXmacs, Geomview

4.所有平臺

你都可以選擇從源碼來安裝，這時你需要下載maxima-x.y.z.tar.gz

Maxima特別版使用方法

Maxima特別版的三角函數(shù)化簡功能：

trigsimp 函數(shù)是最基本的用來對三角函數(shù)進(jìn)行化簡的功能函數(shù)。 trigsimp 函數(shù)利用 sin(x)^2 + cos(x)^2 = 1 and cosh(x)^2 - sinh(x)^2 = 1 來進(jìn)行化簡。

trigreduce 函數(shù)利用多倍角公式將三角函數(shù)的冪次轉(zhuǎn)換為多倍角。

trigexpand 函數(shù)用來將三角函數(shù)展開。

trigrat 函數(shù)將三角函數(shù)表達(dá)式展開為一種近似線性的形式。