Mathematica/开始使用Mathematica

安装

Mathematica支持的操作系统有Windows、Linux、Mac OS X等，安装的方式可能会随软件版本和操作系统的不同而有所不同。一般只需要运行相应的安装程序即可。如果您是第一次安装Mathematica，安装之后还需要激活，您可以按照Mathematica的指引，根据自己的实际情况选择不同的激活方式。具体可以参考Mathematica虚拟全书中的“Installing Mathematica”和“Activating Mathematica”。

笔记本界面

当完成了安装与激活之后，打开Mathematica，您将会看到一个空白的窗口，这就是Mathematica的笔记本界面。在这里输入您的命令，再按下Shift+Enter，Mathematica就会进行运算。

比如说，输入2+2：

	2 + 2

然后按下Shift+Enter，窗口将会变成：

 In[1]:=	2 + 2
Out[1]=	4

Mathematica自动为您的输入加上了标签In[1]:=，为输出加上标签Out[1]=，表明这是第一个输入和输出。

除了这两行字，最右边还有三个蓝色的右中括号^[1]。每个括号代表一个单元（Cell）：第一个括号在2+2的右边，代表输入单元；第二个在4的右边，代表输出单元；第三个则把输入输出两个单元括起来，构成了一个输入/输出对单元。^[2]当您输入新的内容时，又会产生新的单元。Mathematica笔记本就是这些通过单元组织起来的。

事实上，笔记本不仅Mathematica的工作界面，还是Mathematica默认的文档格式。您可以把您的Mathematica计算和程序保存成后缀名为.nb的笔记本文件，还可以用Mathematica写文章、做幻灯片。不过，限于篇幅，这本教程不打算详细介绍关于笔记本的更多内容，有兴趣的读者可以查阅Mathematica虚拟全书中的“Notebooks And Documents”部分。

文本界面

然而，我们看到的笔记本界面只是Mathematica的一个前端，并不是Mathematica真正进行计算的部分。

我们可以来找一下Mathematica真正进行运算的部分在哪里。在Windows系统下，打开任务管理器，点击“进程”（如果您用的是Mac OS X系统，可以打开活动监视器）。您会发现，正在运行的与Mathematica有关的进程有两个：Mathematica.exe和MathKernel.exe。这个MathKernel.exe就是Mathematica真正进行计算的部分——内核。而笔记本界面的任务只是让用户能够方便地与Mathematica内核交流。

如果您直接打开Mathematica内核程序（在操作系统提示符下输入math命令，或者直接找到并点击MathKernel的图标），这时打开的就是Mathematica的文本界面。文本界面非常朴素，并没有字体和颜色的变化：

Mathematica 8.0 for Microsoft Windows (32-bit)
Copyright 1988-2010 Wolfram Research, Inc.

In[1]:=

在文本界面中，您可以直接与Mathematica内核交互。与笔记本界面不同的是，结束输入时按的是Enter而不是Shift+Enter。

文本界面使用起来远不如笔记本界面那么方便，只能以纯文本形式输出，数学公式就变成了下面这种古怪的模样，而且无法输出图像、声音等。因此一般情况下我们都不会用到文本界面。

In[1]:= 2+2

Out[1]= 4

In[2]:= Integrate[1/(x^3+1),x]

               -1 + 2 x
        ArcTan[--------]                             2
               Sqrt[3]     Log[1 + x]   Log[1 - x + x ]
Out[2]= ---------------- + ---------- - ---------------
            Sqrt[3]            3               6

In[3]:= Plot[Sin[x],{x,0,2Pi}]

Out[3]= -Graphics-

注记

↑ 我无法在这里用维基代码弄出这种效果。
↑ 这可以看作是一个“读入—求值—打印循环”（Read-Eval-Print Loop，简称REPL）。REPL这个概念源于Lisp语言，后来泛指一切解释性语言的交互环境。数学软件用的多是这种形式。

Mathematica虚拟全书中的相关内容

[1] 我无法在这里用维基代码弄出这种效果。

[2] 这可以看作是一个“读入—求值—打印循环”（Read-Eval-Print Loop，简称REPL）。REPL这个概念源于Lisp语言，后来泛指一切解释性语言的交互环境。数学软件用的多是这种形式。

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