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Searching... | 30000004822981 | QA76.95 M86 2000 | Open Access Book | Book | Searching... |
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Summary
Summary
This book explains the basic use of the software package called MuPAD and gives an insight into the power of the system. M u PAD is a so-called computer algebra system, which is developed mainly at the University of Paderborn in Germany. This introduction addresses mathematicians, engineers, computer scientists, natural scientists, and more generally all those in need of mathematical computations for their education or their profession. Generally speaking, this book addresses anybody who wants to use the power of a modern computer algebra package. There are two ways to use a computer algebra system. On the one hand, you may use the mathematical knowledge it incorporates by calling system functions interactively. For example, you can compute symbolic integrals, or generate and invert matrices, by calling appro priate functions. They comprise the system's mathematical intelligence and may implement sophisticated algorithms. Chapters 2 through 15 discuss this way of using MuPAD. On the other hand, with the help of MuPAD's programming lan guage you can easily add functionality to the system by implementing your own algorithms as MuPAD procedures. This is useful for special purpose applications if no appropriate system functions exist. Chap ters 16 through 18 are an introduction to programming in MuPAD. You can now read this book in the standard way "linearly" from the first to the last page. However, there are reasons to proceed otherwise.
Table of Contents
1 Einleitung | p. 1 |
1.1 Numerische Berechnungen | p. 1 |
1.2 Computeralgebra | p. 1 |
1.3 Eigenschaften von Computeralgebra-Systemen | p. 3 |
1.4 Existierende Systeme | p. 3 |
1.5 MuPAD | p. 4 |
2 Erste Schritte mit MuPAD | p. 7 |
2.1 Erklarungen und Hilfe | p. 10 |
2.2 Das Rechnen mit Zahlen | p. 12 |
2.2.1 Exakte Berechnungen | p. 14 |
2.2.2 Numerische Näherungen | p. 15 |
2.2.3 Komplexe Zahlen | p. 18 |
2.3 Symbolisches Rechnen | p. 19 |
2.3.1 Einfache Beispiele | p. 20 |
2.3.2 Eine Kurvendiskussion | p. 33 |
2.3.3 Elementare Zahlentheorie | p. 36 |
3 Die MuPAD Bibliotheken | p. 43 |
3.1 Informationen über eine Bibliothek | p. 43 |
3.2 Das Einladen von Bibliotheken | p. 45 |
3.3 Die Standard-Bibliothek | p. 47 |
4 MuPAD Objekte | p. 49 |
4.1 Operanden: die Funktionen op und nops | p. 50 |
4.2 Zahlen | p. 53 |
4.3 Bezeichner | p. 55 |
4.4 Symbolische Ausdrücke | p. 59 |
4.4.1 Operatoren | p. 59 |
4.4.2 Darstellungsbäume | p. 66 |
4.4.3 Operanden | p. 67 |
4.5 Reihenentwicklungen | p. 70 |
4.6 Folgen | p. 74 |
4.7 Listen | p. 79 |
4.8 Mengen | p. 86 |
4.9 Tabellen | p. 90 |
4.10 Felder | p. 94 |
4.11 Logische Ausdruücke | p. 97 |
4.12 Zeichenketten | p. 99 |
4.13 Funktionen | p. 102 |
4.14 Algebraische Strukturen: Körper, Ringe, usw | p. 106 |
4.15 Vektoren und Matrizen | p. 111 |
4.15.1 Definition von Matrizen | p. 111 |
4.15.2 Rechnen mit Matrizen | p. 117 |
4.15.3 Interne Methoden fuür Matrizen | p. 120 |
4.15.4 Die Bibliotheken linalg und numeric | p. 123 |
4.15.5 Eine Anwendung | p. 125 |
4.16 Polynome | p. 130 |
4.16.1 Definition von Polynomen | p. 130 |
4.16.2 Rechnen mit Polynomen | p. 135 |
4.17 Null-Objekte: null(), NIL und FAIL | p. 141 |
5 Auswertung und Vereinfachung | p. 145 |
5.1 Bezeichner und ihre Werte | p. 145 |
5.2 Vollstaündige Auswertung | p. 147 |
5.3 Automatische Vereinfachungen | p. 154 |
6 Substitution: subs, subsex und subsop | p. 159 |
7 Differenzieren und Integrieren | p. 167 |
7.1 Differenzieren | p. 167 |
7.2 Integrieren | p. 170 |
8 Das Lösen von Gleichungen: solve | p. 173 |
8.1 Polynomgleichungen | p. 173 |
8.2 Allgemeine Gleichungen | p. 178 |
8.3 Differential-und Rekurrenzgleichungen | p. 180 |
9 Manipulation von Ausdrücken | p. 185 |
9.1 Umformung von Ausdrücken | p. 186 |
9.2 Vereinfachung von Ausdruücken | p. 196 |
9.3 Annahmen über symbolische Bezeichner | p. 200 |
10 Zufall und Wahrscheinlichkeit | p. 203 |
11 Graphik | p. 209 |
11.1 Funktionsgraphen | p. 209 |
11.2 Graphische Szenen | p. 211 |
11.3 Kurven | p. 212 |
11.4 Flächen | p. 217 |
11.5 Weitere Möglichkeiten | p. 219 |
11.6 Drucken und Abspeichern von Graphiken | p. 223 |
12 Der "History"-Mechanismus | p. 225 |
13 Ein- und Ausgabe | p. 229 |
13.1 Ausdrücke ausgeben | p. 229 |
13.1.1 Ausdrücke auf dem Bildschirm ausgeben | p. 229 |
13.1.2 Die Form der Ausgabe ändern | p. 230 |
13.2 Dateien einlesen und beschreiben | p. 232 |
13.2.1 Die Funktionen write und read | p. 233 |
13.2.2 Eine MuPAD Sitzung sichern | p. 234 |
13.2.3 Daten aus einer Textdatei einlesen | p. 235 |
14 Nützliches | p. 237 |
14.1 Eigene Voreinstellungen definieren | p. 237 |
14.2 Informationen zu den MuPAD Algorithmen | p. 241 |
14.3 Neuinitialisierung einer MuPAD Sitzung | p. 243 |
14.4 Kommandos auf Betriebssystemebene ausfuühren | p. 243 |
15 Typenbezeichner | p. 245 |
15.1 Die Funktionen type und testtype | p. 245 |
15.2 Bequeme Typentests: die Type-Bibliothek | p. 247 |
16 Schleifen | p. 251 |
17 Verzweigungen: if-then-else | p. 257 |
18 MuPAD-Prozeduren | p. 261 |
18.1 Prozeduren definieren | p. 262 |
18.2 Der Rückgabewert einer Prozedur | p. 264 |
18.3 Rückgabe symbolischer Prozeduraufrufe | p. 265 |
18.4 Lokale und globale Variablen | p. 266 |
18.5 Unterprozeduren | p. 270 |
18.6 Typdeklaration | p. 273 |
18.7 Prozeduren mit beliebig vielen Argumenten | p. 274 |
18.8 Optionen: die Remember-Tabelle | p. 276 |
18.9 Die Eingabeparameter | p. 280 |
18.10 Die Auswertung innerhalb von Prozeduren | p. 282 |
18.11 Funktionsumgebungen | p. 284 |
18.12 Ein Programmierbeispiel: Differentiation | p. 291 |
18.13 Programmieraufgaben | p. 294 |
Lösungen zu den Übungsaufgaben | p. 297 |
Dokumentation und Literatur | p. 353 |
Index | p. 354 |