本文為這些各種各樣的教育軟件和應用提供了一個介紹。
數(shù)學是計算機的核心。如果有人預期一個類如 GNU/ Linux 這樣的偉大的操作系統(tǒng)精確而嚴格,那么這就是數(shù)學所起到的作用。如果你在尋求一些數(shù)學應用程序,那么你將不會感到失望。Linux 提供了很多優(yōu)秀的工具使得數(shù)學看起來和你曾經(jīng)做過的一樣令人畏懼,但實際上他們會簡化你使用它的方式。
Gnuplot
Gnuplot 是一個適用于不同平臺的命令行腳本化和多功能的圖形工具。盡管它的名字中帶有“GNU”,但是它并不是 GNU 操作系統(tǒng)的一部分。雖然不是自由授權,但它是免費軟件(這意味著它受版權保護,但免費使用)。
要在 Ubuntu 系統(tǒng)(或者衍生系統(tǒng))上安裝 gnuplot,輸入:
sudo apt-get install gnuplot gnuplot-x11
進入一個終端窗口。啟動該程序,輸入:
gnuplot
你會看到一個簡單的命令行界面:
![](/d/20211018/05b91c159df39ed574bea3ee5d9b3f0c.gif)
在其中您可以直接輸入函數(shù)開始。繪圖命令將繪制一個曲線圖。
輸入內(nèi)容,例如,
plot sin(x)/x
隨著gnuplot的提示,將會打開一個新的窗口,圖像便會在里面呈現(xiàn)。
![](/d/20211018/c4d7f3b67a7ae9deb740ebbd963dcc82.gif)
你也可以即時設置設置這個圖的不同屬性,比如像這樣指定“title”。
plot sin(x) title 'Sine Function', tan(x) title 'Tangent'
![](/d/20211018/ae8492ccd2e283fe50f408d68f767c0b.gif)
你可以做的更深入一點,使用splot命令繪制3D圖形:
splot sin(x*y/20)
![](/d/20211018/3632f6d80578561363f8d685f6f1a103.gif)
這個圖形窗口有幾個基本的配置選項。
![](/d/20211018/a09aca52df1521f98c0c1fb765d1a971.gif)
但是gnuplot的真正力量在于在它的命令行和腳本功能,gnuplot更完整的文檔在Duke大學網(wǎng)站上面找到,帶有這個了不起的教程的原始版本。
Maxima
Maxima 是一個源于 Macsyma 開發(fā)的一個計算機代數(shù)系統(tǒng),根據(jù)它的 SourceForge 頁面所述:
“Maxima 是一個操作符號和數(shù)值表達式的系統(tǒng),包括微分,積分,泰勒級數(shù),拉普拉斯變換,常微分方程,線性方程組,多項式,集合,列表,向量,矩陣和張量等。 Maxima 通過精確的分數(shù),任意精度的整數(shù)和可變精度浮點數(shù)產(chǎn)生高精度的計算結果。Maxima 可以以二維和三維的方式繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)。“
大多數(shù)Ubuntu衍生系統(tǒng)都有 Maxima 二進制包以及它的圖形界面,要安裝這些軟件包,輸入:
sudo apt-get install maxima xmaxima wxmaxima
在終端窗口中,Maxima 是一個沒有什么 UI 的命令行工具,但如果你開始 wxmaxima,你會進入一個簡單但功能強大的圖形用戶界面。
![](/d/20211018/8fea8dd0c5bdd6e0e06ba2f50f68a795.gif)
你可以通過簡單的輸入來開始。(提示:回車會增加更多的行,如果你想計算一個表達式,使用“Shift + Enter”。)
Maxima 可以用于一些簡單的問題,因此也可以作為一個計算器:
![](/d/20211018/2cb9acf511d43a0c20734184e3e519a6.gif)
以及一些更復雜的問題:
![](/d/20211018/5db7cfbfbe0b5e0ed492cd76fc0335e9.gif)
它使用gnuplot使得繪制簡單:
![](/d/20211018/3aef064c9c677f6781800c7c69c01148.gif)
或者繪制一些復雜的圖形。
![](/d/20211018/7e82acbfe5f31341af7f5163f40b59c9.gif)
(它需要 gnuplot-X11 的軟件包來顯示它們。)
除了將表達式表示為圖形,Maxima 也可以用 latex 格式導出它們,或者通過右鍵快捷菜單進行一些常用操作。
![](/d/20211018/b65cacd3438a01160f1a1ddd0b242fc4.gif)
不過其主菜單還是提供了大量重磅功能,當然 Maxima 的功能遠不止如此,這里也有一個廣泛使用的在線文檔。
總結
數(shù)學不是一門容易的學科,這些在 Linux 上的優(yōu)秀軟件也沒有使得數(shù)學更加容易,但是這些應用使得使用數(shù)學變得更加的簡單和方便。以上兩種應用都只是介紹一下 Linux 所提供的。如果你是認真從事數(shù)學和需要更多的功能與豐富的文檔,那你更應該看看這些 Mathbuntu 項目。