コンピュータ演習3

コンピュータ演習３
担当：塚田真一
講義内容
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数式処理ソフトウエアとは・基本操作
数値計算
数式の簡略化と展開・因数分解
方程式
微分法
積分法
行列処理
グラフィックス
集合
関数定義
プログラミング
成績評価
受講態度（演習点・課題点）及び最終課題
により評価する。
総合評価は、演習点50%、最終課題50%
で行う。
学生の行動目標/到達目標
数式処理ソフトウエアの基本的な使い方を
取得し、それらを応用して数学の問題を解
いたり逆に作問できること、数学教材作成
などに応用できることを目標とする。基本
的な命令を覚え、難なく使えるようになるこ
とを望む。また、WordやPowerpointなどと
の連携使用もできるようにする。
数式処理ソフトウエアとは
数式をコンピュータを用い記号的に代数処理す
るソフトウェアである。一般的なコンピュータの計
算が数値として処理し、場合によっては数値的な
近似値を求めるのに対して、数式処理システム
では、代数的に処理が可能な範囲では、代数処
理を行う。
最近のシステムでは、数値的な演算が可能なも
のも多く、統合計算システムと呼ぶに相応しいも
のも存在する。
処理できること
●数値的な計算
●代数的な計算
●関数処理（微分、積分、グラフ）
●級数
●リスト処理（行列、ベクトル）
などなど
途中計算や答えまでの過程は出ません。
（うまく）処理できない
●一部の数学的証明
（三角形の合同、帰納法）
など
代表的な数式処理ソフトウエア
● Maple (約10万円）
● Mathcad (約10万円)
● Mathematica(約20万円)
● MuPAD(約2万円)
●カルキング(5万円)
○Maxima(無料)
○REDUCE (無料)
操作画面
メニューバー
処理ウィンドウ
[ファイル]
[編集]
[書式]
[評価]
[パレット]
実行中の計算や
処理を止めるに
は「評価の中断」
「評価の放棄」を
選択します。
入力
処理ウィンドウに命令をタイプするか、パレ
ットを用いて命令を入力します。パレットを
用いると、より数学記号に近い入力が可能
です。
実行
• 処理ウィンドウに
1+6
とタイプし「Shift＋Enter」を押します。
• 次に
Sin[Pi/3]
Cos[Pi/3]
とタイプし「Shift＋Enter」を
押します
（改行は「Enter」です）。
Mathematicaには数学の関数が多く準備さ
れており、すぐ使用することができます。ま
た、「Pi」で「π」を表すような特殊な定数も準
備されているので、注意して使用しましょう
！
出力形式
計算結果等を他のソフトウエアで使用した
い場合にはその形式にあわせて出力する
ことができます。
入力法：（＊＊計算命令＊＊）//***Form
TeX形式：（＊計算命令＊）//TeXForm
C言語形式：（＊計算命令＊）//CForm
入力形式：（＊計算命令＊）//InputForm
前回の計算結果はOut[*]や%*で
再び呼び出すことができます。
デモ
• 万物の理論を計算する
（スティーブン・ウルフラム）
• コンピュータで子どもたちに教える本当の数学
（コンラッド・ウルフラム）
• 円周角
• ２乗の展開式
• 二次関数

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