Владимир Дьяконов - Maple 9.5/10 в математике, физике и образовании

Для завершения работы с текущим документом достаточно исполнить команду quit, done или stop, набранную в строке ввода (со знаком ; в конце).

Встречая выражение, Maple оценивает его, то есть устанавливает возможность его вычисления и, если возможно, вычисляет его. Если выражение — скалярная переменная, то ее значение будет выведено в ячейке вывода. Для переменных более сложных типов выводится не их значение, а просто повторяется имя переменной. Просто повторяются также имена неопределенных переменных.

Для оценивания выражений различного типа существует группа функций, основные из которых перечислены ниже:

• eval(array) — возвращает вычисленное содержимое массива array;

• evalf(expr, n) — вычисляет expr и возвращает вычисленное значение в форме числа с плавающей точкой, имеющего n цифр после десятичной точки;

• evalhf(expr) — вычисляет expr и возвращает вычисленное значение с точностью, присущей оборудованию данного компьютера;

• evalf(int(f, x=a..b)) — оценивает и возвращает значение определенного интеграла int(f,x=a..b);

• evalf(Int(f, x=a..b)) — оценивает и возвращает значение определенного интеграла, заданного инертной функцией Int(f,x=a..b);

• evalf(Int(f, x=a..b, digits, flag)) — аналогично предыдущему, но возвращает значение интеграла с заданным параметром digits числом цифр после десятичной точки и со спецификацией метода вычислений flag;

• evalm(mexpr) — вычисляет значение матричного выражения mexpr и возвращает его;

• evalb(bexpr) — вычисляет и возвращает значения логических условий;

• evalc(cexpr) — вычисляет значение комплексного выражения;

• evalr(expr, ampl) — оценивает и возвращает значения интервальных выражений (функция должна вызываться из библиотеки);

• shake(expr, ampl) — вычисляет интервальное выражение.

Для функции evalf параметр n является необязательным, при его отсутствии полагается n=10, то есть вещественные числа по умолчанию выводятся с мантиссой, имеющей десять цифр после десятичной запятой.

В выражении expr могут использоваться константы, например, Pi, ехр(1), и функции, такие как ехр, ln, arctan, cosh, GAMMA и erf. В матричном выражении mexpr для функции evalm могут использоваться операнды в виде матриц и матричные операторы &*, +, - и ^. В комплексных выражениях cexpr наряду с комплексными операндами вида (а+I*b) могут использоваться многие обычные математические функции:

Sin cos tan csc sec cot

Sinh cosh tanh csch sech coth

Arcsin arccos arctan arccsc arcsec arccot

Arcsinh arccosh arctanh arccsch arcsech arccoth

Exp ln sqrt ^ abs conjugate

Polar argument signum csgn Re Im

Ei LambertW dilog surd

Примеры применения функций оценивания даны ниже (файл eval):

> А: = [[1,2],[3,4]];

> eval(А);

> evalf(sin(1));

> evalf(sin(2)^2+cos(2)^2,20);

> evalhf(sin(1));

> evalm(20*A+1);

> 1<3;

> evalb(1<3);

> readlib(shake) : evalr(min(2,sqrt(3) )) ;

> evalr(abs(x));

> shake(Pi,3);

В дальнейшем мы многократно будем применять функции оценивания для демонстрации тех или иных вычислений.

Maple может работать не только с одиночными выражениями, но и с последовательностями выражений. Последовательность выражений — это ряд выражений, разделенных запятыми и завершенный фиксатором (файл expr1):

> a, y+z, 12.3, cos(1.0);

Для автоматического формирования последовательности выражений применим специальный оператор $, после которого можно указать число выражений или задать диапазон формирования выражений:

> f$5;

> $1..5;

> (n^2)$5;

> (n^2)$n=0..5;

> Vl[i]$i=1..5;

Для создания последовательностей выражений можно использовать также функцию seq:

> seq(sin(х),х=0..5);

> seq(sin(x*1.),x=0..5);

> seq(f1(1.),f1=[sin,cos,tan]);

> sin(1.0), cos(1.0), tan(1.0);

При выполнении порой даже простых операций результаты получаются чрезвычайно громоздкими. Для повышения наглядности выражений Maple выводит их с выделением общих частей выражений и с присваиванием им соответствующих меток. Метки представлены символами %N, где N — номер метки.