WolframAlpha计算微积分

极限

例1.1:求极限:$\displaystyle\lim_{n\to\infty}\frac{\sqrt[n]{n}}{n}$


输入: lim (n!)^(1/n)/n,n→∞

导数

例2.1: 求 $\sqrt[7]{\sin x}$ 的导数.


法I. 输入: (sin x)^(1/7)
(17).png)

法II: 输入: D[Sin[x]^(1/7),x]
(17)2.png)

法III: 输入: d/dx (sin x)^(1/7)
(17)3.png)

求高阶导数

例2.2: 求 $e^x\sin2x$ 的5阶导数.


法I. 输入: D[e^xsin2x,{x,5}]


法II: 输入: d^5/dx^5(e^x*sin(2x))

求偏导

例2.3: 求 $e^{\sin x}$ 的导数.


输入: series e^(sinx)
sinxcy_x.png)

输入: series e^(sinx)
sinxcy.png)

泰勒展开

例3.1: 设 $u=e^{-x}\sin\frac{x}{y}$, 求 $\frac{\partial u}{\partial x}$,$\frac{\partial^2u}{\partial x\partial y}$.


输入: series e^(sinx)
.png)

积分

不定积分

例4.1:求不定积分 $\int\tan x\mathrm{d} x$


输入: ∫tanxdx

输入: int tanx dx

例4.2:求不定积分 $\int\sqrt{\sin x}\mathrm{d} x$


输入: ∫√sinxdx


我们知道不定积分绝大多数都是没有初等表达的。一般而言,对于一般的同学非初等表达的不定积分我们直接跳过;对于有兴趣的读者这种非初等表达出现这些很奇怪(不认识)的函数可以通过此法了解

定积分

例4.3:求积分 $\int_0^{+\infty}\frac{\sin x}{x}\mathrm{d} x$


输入: ∫(0,+∞) sinx/xdx

二重积分

例4.4:计算二重积分 $\iint_{[0,1]\times[0,1]}|x^2+y^2-1|\mathrm{d} x\mathrm{d} y$


输入: int abs(x^2+y^2-1),x=0..1,y=0..1
.png)

例4.5:计算二重积分 $\iint_D|x-y|\mathrm{d}\sigma, 其中 D={(x,y)|x^2/4+y^2\leqslant1,x\geqslant0,y\geqslant0}$


输入: Integrate[(abs(x-y)) Boole[x^2/4+y^2<=1&&0<=x&&0<=y],{x,|s-∞,+∞\verb|}, {y,|-∞,+∞\verb|}]

微分方程

例5.1:求微分方程 $y’’’+y=e^x\sin x$ 的通解


输入: y’’’+y=e^x\sin x

差分方程

例6.1:求差分方程 $y_{t+2}+5y_{t+1}+4y_t=0$ 的通解


输入: y[t+2]+5y[t+1]+4y[t]=0
+5y(t+1)+4y(t).png)

级数

例7.1:求级数 $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^4}$ 的和.


输入: sum 1/n^4,n=1..infty

例7.2:求幂级数 $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{x^n}{n(n+1)}$ 的和函数.


输入: ∑x^n/(n(n+1)),n=1..∞
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函数图形

隐函数

例8.1:画 $y^2+e^y=\sin x+x$ 的图像


输入: ∫tanxdx

三维图

例8.2:画 $x+y+z=0$ 的图像


输入: Plot3D[x+y+z=0]

极坐标

例8.3:画 $\rho=4(2+\cos x)$ 的图像


输入: ∫tanxdx
.png)

留数

例9.1:求函数 $f(z)=\frac{\cos z}{4z^3}$ 在 $0$ 处的留数


输入: ∫tanxdx
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