Mathematica——可与MATLAB媲美的强大计算工具
一提到计算，人们马上会想到使用计算器和Excel电子表格。实际上，对于更复杂的工程计算、编程和绘图要求，目前最流行的两个软件是MATLAB和Mathematica。他们都在大学教学、学术界和工业界发挥着重要作用。MATLAB更适合工程应用，Mathematica更适合数学分析。
Mathematica是美国Wolfram研究公司开发的计算软件。它于1988年问世，具有强大的数值计算、符号运算、数学绘图和动画显示能力。Mathematica作为一款交互式计算工具，可以智能理解用户输入的英文计算命令，使用起来很简单。作为编程语言，语法规则简单，语句精炼，能用较少的语句完成复杂的计算和公式推导。用户可以选择单命令对话模式或批处理程序模式进行计算。
Mathematica内置了大量的函数，比如求x的绝对值的Abs[x],生成区间为[0，1]的随机数的Random[]，因式分解expr的Factor[expr]以及绘制函数f的Plot[f[x]，{x，xmin，xmax}]，可以求解方程、方程和不等式，比如用Solve[x2-2x 1==0，x]命令求解方程中的未知数x。它可以求导数，比如f关于x1，x2，x3的偏导数可以用D[f，x1，x2，x3]命令求。它可以计算积分，比如使用Integrate[f，{x，a，b}]命令可以计算函数f在x=a到x = b范围内相对于x的积分值，也可以求解常微分方程和偏微分方程，比如使用DSolve[{ x ‘ ‘[t]-3x ‘[t]’ 8y ‘[t]4y[t]= = 0，x ‘[t]-2y ‘[t]= 7x[t]= = 3 exp[t]}，{从上面的例子可以看出， Mathematica的计算方法使用了大量的内置函数命令，非常方便计算和公式推导，免去了用户查找算法和使用FORTRAN或C语言自行编程的麻烦。
Mathematica在计算、绘图、编程等诸多功能上与MATLAB相似。两者的区别可以总结如下，各有利弊。
MATLAB在软件语言规则、编程便利性和程序调试方面比Mathematica更加方便易用。MATLAB包括各种工具包，例如信号处理工具包、优化工具包、神经网络工具包、控制系统工具包、样条工具包、符号数学工具包、图像处理工具包、统计工具包等。由于Mathematica提供一种称为“Notebook”的用户界面，格式灵活友好，因此用户能够很容易地将计算结果直接存成汇报演讲稿格式的文件，在这方面比MATLAB更加方便。
关于Mathematica的使用，本文从网上精选了详细的视频指南和讲座实例，建议读者观看。掌握Mathematica的关键是熟悉它的语法规则。总结它的20个重要语法规则。
启动软件后，出现Notebook窗口。输入用In[ ]表示，输出用Out[ ]表示，按“Shift Enter”键运行计算。用户在Notebook界面下，使用“?”或“??”可查询函数的定义和用法，获取帮助信息。如果使用两个问号“??”，则帮助信息会更详细。例如，“?Plot*”给出所有以“Plot”开头的命令。完成计算后，点击File-
