咱們在大學階段的理工科學生少不了要學習微積分,最常見的計算問題就是求極限、微分和積分了。下面讓我們來體驗下Maple強大的符號計算功能吧,其中最基本的運算之一——求極限,求導和求積分。
工具/原料
Maple(工程計算軟體)(我使用的是Maple18)
極限、求導和求積
極限:
limit(f(x), x = a) 求表示式 f (x) 當 x 趨於a 時的極限;limit(f(x, y, …), {x=a, y=b}) 求表示式 f (x, y,…) 當 x, y, … 分別趨於a, b, … 時的極限。使用方法可以見幫助,如圖1。
注意:limit是計算極限;Limit是極限的惰性形式,也即用極限符號表示出來。下面有例子:計算e^(-x)當x->+∞時的極限,以及sin(x)/x當x->0時的極限,結果如圖2。
求導:
diff(f(x), x) 求 f(x) 對 x 的導數;diff(f(x,y, …), x, y, …) 求 f(x,y, …)對 x, y, …的導數;diff(f(x), x$n) 求 f(x) 對 x 的 n 階導數。
例如:求e^x,tan(x),x^3的一階導數,以及x*ln(x)的二階導數,結果如圖。
求積分:
int(expr, x) 求 expr 對於 x 的不定積分;int(expr, x=a..b, ...) 求 expr 對於 x 由a到b的定積分,…為可選項,這裡不再贅述。
例如,求x*lnx的不定積分(注意結果裡不會出現常數項C,需自己新增),以及x^x在[0,2]上的定積分,結果如圖。
注意事項
求極限:還可以求函式沿某一方向逼近時的極限和多元函式的極限;
求導數:還可以求多元函式的偏導數及n階導數,還可以對複合函式和隱函式進行求導;
求積分:還可以求多元函式的累次積分,包括定積分和不定積分。