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在Linux系統(tǒng)下安裝Gnuplot和Maxima來(lái)幫助處理數(shù)學(xué)問(wèn)題

2020-07-10 11:15:09
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來(lái)源:轉(zhuǎn)載
供稿:網(wǎng)友

Gnuplot
Gnuplot 是一個(gè)適用于不同平臺(tái)的命令行腳本化和多功能的圖形工具。盡管它的名字中帶有“GNU”,但是它并不是 GNU 操作系統(tǒng)的一部分。雖然不是自由授權(quán),但它是免費(fèi)軟件(這意味著它受版權(quán)保護(hù),但免費(fèi)使用)。

要在 Ubuntu 系統(tǒng)(或者衍生系統(tǒng))上安裝 gnuplot,輸入:

復(fù)制代碼
代碼如下:

sudo apt-get install gnuplot gnuplot-x11

進(jìn)入一個(gè)終端窗口。啟動(dòng)該程序,輸入:

復(fù)制代碼
代碼如下:

gnuplot

你會(huì)看到一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行界面:
2015117115932158.png (600×383)

在其中您可以直接輸入函數(shù)開(kāi)始。繪圖命令將繪制一個(gè)曲線圖。

輸入內(nèi)容,例如,

復(fù)制代碼
代碼如下:

plot sin(x)/x

隨著gnuplot的提示,將會(huì)打開(kāi)一個(gè)新的窗口,圖像便會(huì)在里面呈現(xiàn)。
2015117120002866.png (600×437)

你也可以即時(shí)設(shè)置設(shè)置這個(gè)圖的不同屬性,比如像這樣指定“title”

復(fù)制代碼
代碼如下:

plot sin(x) title 'Sine Function', tan(x) title 'Tangent'

2015117120059068.png (600×437)

你可以做的更深入一點(diǎn),使用splot命令繪制3D圖形:

復(fù)制代碼
代碼如下:

splot sin(x*y/20)

2015117120126042.png (600×437)

這個(gè)圖形窗口有幾個(gè)基本的配置選項(xiàng),
2015117120145928.png (466×394)


Maxima
Maxima 是一個(gè)源于 Macsyma 開(kāi)發(fā)的一個(gè)計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng),根據(jù)它的 SourceForge 頁(yè)面所述:

“Maxima 是一個(gè)操作符號(hào)和數(shù)值表達(dá)式的系統(tǒng),包括微分,積分,泰勒級(jí)數(shù),拉普拉斯變換,常微分方程,線性方程組,多項(xiàng)式,集合,列表,向量,矩陣和張量等。Maxima 通過(guò)精確的分?jǐn)?shù),任意精度的整數(shù)和可變精度浮點(diǎn)數(shù)產(chǎn)生高精度的計(jì)算結(jié)果。Maxima 可以以二維和三維的方式繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)。“

大多數(shù)Ubuntu衍生系統(tǒng)都有 Maxima 二進(jìn)制包以及它的圖形界面,要安裝這些軟件包,輸入:

復(fù)制代碼
代碼如下:

sudo apt-get install maxima xmaxima wxmaxima

在終端窗口中,Maxima 是一個(gè)沒(méi)有什么 UI 的命令行工具,但如果你開(kāi)始 wxmaxima,你會(huì)進(jìn)入一個(gè)簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的圖形用戶界面。
2015117120205244.png (600×428)

你可以通過(guò)簡(jiǎn)單的輸入來(lái)開(kāi)始。(提示:回車(chē)會(huì)增加更多的行,如果你想計(jì)算一個(gè)表達(dá)式,使用“Shift + Enter”。)

Maxima 可以用于一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題,因此也可以作為一個(gè)計(jì)算器:
2015117120242293.png (600×359)

以及一些更復(fù)雜的問(wèn)題:
2015117120311180.png (600×666)

它使用gnuplot使得繪制簡(jiǎn)單:
2015117120346826.png (600×410)

或者繪制一些復(fù)雜的圖形。
2015117120404075.png (600×428)

(它需要 gnuplot-X11 的軟件包來(lái)顯示它們。)

除了將表達(dá)式表示為圖形,Maxima 也可以用 latex 格式導(dǎo)出它們,或者通過(guò)右鍵快捷菜單進(jìn)行一些常用操作.
2015117120422239.png (178×363)

不過(guò)其主菜單還是提供了大量重磅功能,當(dāng)然 Maxima 的功能遠(yuǎn)不止如此,這里也有一個(gè)廣泛使用的在線文檔。

總結(jié)
數(shù)學(xué)不是一門(mén)容易的學(xué)科,這些在 Linux 上的優(yōu)秀軟件也沒(méi)有使得數(shù)學(xué)更加容易,但是這些應(yīng)用使得使用數(shù)學(xué)變得更加的簡(jiǎn)單和方便。以上兩種應(yīng)用都只是介紹一下 Linux 所提供的。如果你是認(rèn)真從事數(shù)學(xué)和需要更多的功能與豐富的文檔,那你更應(yīng)該看看這些 Mathbuntu 項(xiàng)目。

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