• Иллюстрированный самоучитель по Mathematica 3/4

    Операторы и функции. Арифметические операторы.

    Операторы и функции являются основными кирпичиками в построении математических выражений, которые вычисляются или преобразуются системой Mathematica. Кроме того, это важнейшие элементы языка программирования системы. В данном разделе мы познакомимся с этими объектами.


    Математические выражения в системе Mathematica записываются с помощью операторов и функций. Операторы (от слова operator – исполнитель) являются элементами записи математических выражений, указывающими на то, какие действия производятся над символьными или числовыми данными. Когда эти данные используются совместно с операторами, их называют операндами.

    Выражения, составленные из операторов, операндов и функций, способны возвращать результат своего вычисления. К примеру, если вычисляется сумма 2+3, то знак "+" является оператором, числа 2 и 3 – операндами, а вся запись 2+3 – выражением. Сами по себе операторы не возвращают какого-либо значения.

    Существуют общепринятые приоритеты выполнения операций, например, в первую очередь выполняются сложение и вычитание, затем умножение и деление и далее другие операции. С помощью круглых скобок можно изменять последовательность выполнения действий, например, в выражении (2+3) М вначале будет вычислено 2+3, а затем уже результат будет умножен на число 4. В сомнительных случаях применение скобок особенно желательно, например 2^2+3 даст 7, а 2^ (2 + 3) даст 32.

    Ниже перечислены основные операторы для выполнения арифметических операций (х, у и z – операнды, задающие данные, над которыми выполняются вычисления):

    • x+y+z – Сложение
    • x-y-z – Вычитание
    • х*у*z или x у z – Умножение
    • х/у – Деление
    • х^у – Возведение х в степень у

    Expr //N дает приближенное (с установленной точностью и формой) значение выражения ехрг.

    Примечание:
    Полезно отметить, что знак пробела является арифметическим оператором умножения, если по обе стороны от него стоят операнды
    .

    Как уже отмечалось, при выполнении вычислений особая роль принадлежит символам "%". Эти символы как сами по себе, так и в качестве аргументов функций используются для указания на применение результата предшествующих операций:

    • % – возвращает результат последней операции;
    • %% – возвращает результат предпоследней операции;
    • %…% – возвращает результат операции, выполненной в строке, отстоящей от конца на число повторений символа "%";
    • %n – возвращает результат операции в строке n.

    Нетрудно заметить, что применение этих символов облегчает выполнение последовательных вычислений.

    Как уже отмечалось, для представления арифметических выражений ехрг в виде вещественного результата используется функция N[expr,m]. Можно также задать вычисление любого выражения в численном виде, используя выражение ехрг //N:

    1 / 3 + 2 / 7
    13 / 21
    1 / 3 + 2 / 7 //N
    0.619048

    Таким образом, используя функцию N[expr,m] или вывод с помощью символов //N, можно организовать вычисления в режиме калькулятора, находясь в среде оболочки системы.

    Если х имеет вещественное значение, то функция MantissaExponent[x] возвращает список, содержащий мантиссу и порядок приближенного вещественного числа х. Примеры:

    123.456 10 ^ 10
    1.23456 * 1012
    MantissaExponent[%
    {0.123456, 13}
    Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите CTRL + Enter, чтобы сообщить об этом редактору.