 |
Математические функции
|
|
|
|
Понятие о встроенных функциях
Maple 7 имеет полный набор элементарных математических функций. Все они, кроме арктангенса двух аргументов, имеют один аргумент х, например sin(x). Он может быть целым, рациональным, дробно-рациональным, вещественным или комплексным числом. В ответ на обращение к ним элементарные функции возвращают соответствующее значение. Поэтому они могут быть включены в математические выражения. Все описанные здесь функции называются встроенными, поскольку они реализованы в ядре системы.
Как правило, если аргументом функции является фундаментальная константа, целое или рациональное число, то функция выводится с таким аргументом без получения результата в форме действительного числа с плавающей точкой. Например:
Нетрудно заметить, что есть и исключения из этого правила — например, на экране монитора ехр(1) будет выведено как константа е, а значение функции arcsin(2) все же вычислено и результат получен как 1/6 от константы Pi. Вообще говоря, если результат выражается через фундаментальную математическую константу, то он будет вычислен и представлен ею. В противном случае функция с целочисленным и рациональным аргументом или с константой просто повторяется в строке вывода в установленном для этой строки формате.
Для получения подробной информации о некоторой произвольной функции <f> достаточно задать команду:
?<f>
Ввиду общеизвестности элементарных функций мы не будем обсуждать ни их свойства, ни допустимые для них пределы изменения аргумента.
Gif
Некоторые целочисленные функции и факториал
Некоторые целочисленные функции и факториал
Ниже представлены наиболее распространенные целочисленные функции Maple 7, используемые в теории чисел:
|
|
|
- factorial (n) — функция вычисления факториала (альтернатива — оператор!);
- iquo(a.b) — целочисленное деление а на b;
- irem(a,b) — остаток от деления а на b;
- igcd(a b) — наибольший общий делитель;
- lcm(a,b) — наименьшее общее кратное.
Примеры применения:
В последних двух примерах применения оператора факториала полезно обратить внимание, что запись n!! означает лишь (n!)!, а не n!! = 2*4*6*..., то есть произведение четных целых чисел. Действие других функций очевидно.
Gif
Тригонометрические функции
Тригонометрические функции
В ядре Maple определены следующие тригонометрические функции:
- sin — синус;
- cos — косинус;
- tan — тангенс;
- sec — секанс;
- csc — косеканс;
- cot — котангенс.
Все эти функции являются периодическими (с периодом 2л, кроме тангенса и котангенса, у которых период равен л) и определены для действительного и комплексного аргументов. Примеры вычислений:
Многие свойства тригонометрических функций можно оценить, рассматривая их графики. Для построения таких графиков можно использовать функцию pi ot. На рис. 6.1 сверху показаны графики ряда тригонометрических функций.
Рис. 6.1. Графики ряда тригонометрических и обратных тригонометрических функций
Из графиков тригонометрических функций (рис. 6.1, сверху) хорошо видна их периодичность. Функция тангенса имеет разрывы, и ее значение в этих точках в пределе равно бесконечности. Поэтому для наглядного ее представления вместе с функциями синуса и косинуса (их экстремальные значения по модулю равны 1) приходится вводить ограничения на масштаб графика по оси у.
ПРИМЕЧАНИЕ
Обратите внимание на параметр color=black в функции построения графиков plot. Он задает построение всех графиков черным цветом, что сделано для более четкой печати их в книге. Если убрать этот параметр, то графики разных функций будут строиться с использованием разных цветов, что облегчит их различение. Другие способы выделения отдельных кривых будут описаны в дальнейшем при описании графических возможностей системы Maple 7.
|
|
|
Gif
Gif
|
|
|
