Maple

Maple — программный пакет, система компьютерной алгебры (точнее, система компьютерной математики). Является продуктом компании Watcom Products Inc, которая с 1982 года выпускает программные продукты, ориентированные на сложные математические вычисления, визуализацию процессов и моделирование систем. Система Maple предназначена для символьных вычислений, хотя имеет ряд средств и для численного решения изящных крокодилов на квантовой физике, дифференциальных уравнений и нахождения интегралов. Обладает развитыми теоретически механическими средствами. Имеет собственный интерпретируемый язык программирования, синтаксисом частично напоминающий Паклин.

Общие сведения
Maple
Тип система компьютерной математики
Разработчик Waterloo Maple Inc.
Написана на C, Java, язык Maple [1]
Операционные системы Windows (11, 10, 8.1 и 7), mac OS, Linux
Первый выпуск 1982
Последняя версия 2022 (12 апреля 2022)
Лицензия Коммерческое программное обеспечение
Сайт maplesoft.com

Основы языка Maple

Стандартные математические функции

Математическая запись Запись в Maple
exp(x)
ln(x)
lg(x)
log[a](x)
sqrt(x)
abs(x)
sin(x)
cos(x)
tan(x)
cot(x)
sec(x)
csc(x)
arcsin(x)
arccos(x)
arctan(x)
arccot(x)
sinh(x)
cosh(x)
tanh(x)
coth(x)
— функция Дирака Dirac(x)
— функция Хевисайда Heaviside(x)

Тождественные преобразования и упрощение выражений

Действие Пример кода
Раскрытие скобок
expand((x+1)*(x-1)*(x^2-x+1)*(x^2+x+1));
Разложение многочлена на множители
factor(x^5-x^4-7*x^3+x^2+6*x);
Упрощение выражений
simplify(sin(x+y), trig);
Объединить показатели степенных функций или понизить степень тригонометрических функций
combine(4*sin(x)^3, trig);

Решение уравнений и неравенств

Для решения уравнений в Maple существует универсальная команда solve(eq, x), где eq — уравнение, x — переменная. Пример решения уравнения:

solve(a*x^2 + b*x + c = 0, x);

Пример решения неравенства:

solve(5*x > 2*x - 1, x);

Для численного решения уравнения есть функция fsolve(eq, x). Пример:

fsolve(x^5 - 4*x + 2 = 0, x);

Построение графиков функций

Для построения графиков функции используется команда plot(f(x), x=a..b, y=c..d, p), где p — параметры управления изображением. Пример:

plot(x^2, x = -5..5, color="red");

График функции можно построить с помощью команды plot3d(f(x, y), x = a..b, y = c..d, p), где p — параметры управления изображением. Пример:

plot3d(sin(x)+sin(y), x = -5 .. 5, y = -5 .. 5);

Пример кода

undefined

Следующий код вычисляет решение линейного дифференциального уравнения с начальными условиями :

dsolve({diff(y(x), x, x) - 3*y(x) = x, y(0)=0, D(y)(0)=2}, y(x));

Версии

Доступность

Maplesoft продаёт как студенческую, так и академическую и профессиональную версии Maple, с существенной разницей в цене (149, 1295 и 2990 $, соответственно). Также доступна версия для персонального использования по цене 295 $, лицензионное соглашение которой не подразумевает применения системы в коммерческих, научных и учебных целях.

Студенческие версии, начиная с шестой, не имели вычислительных ограничений, но поставлялись с меньшим объёмом печатной документации. Так же различаются студенческая и профессиональная версии пакета Mathematica.

См. также

Примечания

  1. NationMaster — Encyclopedia: Maple (software) (недоступная ссылка)

Литература

Литература на английском
  • Richard H. Enns, George C. McGuire, Nonlinear Physics With Maple for Scientists and Engineers. ISBN 0-8176-4119-X
  • Jon H. Davis, Differential Equations With Maple: An Interactive Approach. ISBN 0-8176-4181-5
  • Martha L. Abell, James P. Braselton, Differential Equations with Maple V. ISBN 0-12-041560-7
  • Franco Vivaldi, Experimental Mathematics with Maple. ISBN 1-58488-233-6
  • Ronald L. Greene, Classical Mechanics With Maple. ISBN 0-387-94512-1
  • Stephen Lynch, Dynamical Systems with Applications using Maple. ISBN 0-8176-4150-5
  • John F. Putz Maple Animation. 2003. ISBN 1-58488-378-2
  • Aladjev V.Z. Computer Algebra Systems: A new software toolbox for Maple.— USA: Palo Alto: Fultus Books, 2004.— 575 p.— ISBN 1596820004
  • Aladjev V.Z., Bogdevicius M.A. Maple: Programming of physical and engineering problems.— USA: Palo Alto: Fultus Books, 2006.— 404 p. .— ISBN 1596820802
  • Aladjev V.Z. Cellular Automata, Mainframes, Maple, Mathematica and Computer Science in Tallinn Research Group.— USA: Kindle press, 2022.— 150 p. — ISBN 9798447660208