Xcas

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Xcas
File:Xcas icon 2.png
Xcas,数学界的瑞士军刀(Xcas, the swiss knife for mathematics)
运行在Windows 10上的Xcas 1.5,并尝试绘制函数并计算立方函数的导数
运行在Windows 10上的Xcas 1.5,并尝试绘制函数并计算立方函数的导数
开发者Bernard Parisse​(español
首次发布2000年,​26年前​(2000
当前版本
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    源代码库
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    编程语言C++
    引擎
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      操作系统WindowsmacOSLinuxFreeBSDAndroidiOS
      类型计算机代数系统 (CAS)
      许可协议GNU GPL
      网站www-fourier.ujf-grenoble.fr/~parisse/giac.html
      calculate fractions without common denominator
      图一:使用Xcas进行异分母分数运算
      File:Xcas løser ligning, beregner differentialkvotient og stamfunktion mm.png
      图二:Xcas可以解方程,计算导数与不定积分,等等
      File:Nyere forsøg Xcas løser differentialligninger algebraisk.png
      图三:Xcas也可解决微分方程问题

      Xcas是Giac的图形界面前端,Giac是一个开源的[1]计算机代数系统(CAS),其适用于Windows、macOS和Linux以及其他许多平台。Xcas使用C++语言开发,[2]其也可作为C++库被其他C++程序使用。[3]

      Xcas兼容许多流行的计算机代数系统,譬如WolframAlpha[4]Mathematica[5]、Maple和MuPAD。用户可使用Giac/Xcas开发形式化算法或在其他代数系统使用。而Giac也被用于SageMath的微积分运算。[4]Xcas也可以解方程(图3)和微分方程(图4)并绘图。

      功能[编辑]

      特性[编辑]

      以下撮要列出Xcas之功能:[6]

      • Xcas有如科学计算器一般的能力,有直观的输入、优雅的输出;
      • Xcas也可作为电子表格使用;[7]
      • 解含有复数根的方程(图2);
      • 解三角函数方程;
      • 解微分方程(图3);[8][9]
      • 绘图;
      • 求解函数的微分(或导数)(图2);
      • 求解函数的不定积分;
      • 计算面积或进行积分运算;
      • 线性代数。

      命令示例[编辑]

      • 将分数简化为<math>Q+ \frac{R}{B}(R<B)</math>形式的分数:propfrac(42/15),输出<math>2+\frac{4}{5}</math>;
      • 计算平方根:sqrt(4),输出<math>2</math>;
      • 绘制直线方程的图像:line(x=1),输出一条方程为<math>1</math>的直线;
      • 绘图:可使用命令plot(function)绘图。示例: plot(3 * x^2 - 5),输出<math>y=3x^2-5</math>的图像;
      • 计算算数平均值:mean([3, 4, 2]),输出<math>3</math>;
      • 计算方差:variance([3, 4, 2]),输出<math>\frac{2}{3}</math>;
      • 计算标准差:stddev([3, 4, 2]),输出<math>\frac{\sqrt{6}}{3}</math>;
      • 计算矩阵行列式:det([[1,2], [3,4]]),输出<math>-2</math>。

      适配平台[编辑]

      历史[编辑]

      Xcas和Giac是由法国格勒诺布尔的约瑟夫·傅立叶大学法语Université Joseph-Fourier(今格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Bernard Parisse​(español和Renée De Graeve两人自2000年起开发的开源项目。该项目也吸收了先前同由Bernard Parisse开发的CASErable英语Erable的经验。

      Xcas之Giac/Xcas 1.5.0系统还被惠普公司以多重授权方式搭载在其产品HP Prime计算器上。2013年,Xcas被整合到GeoGebra的CAS视图中。

      另见[编辑]

      参考文献[编辑]

      1. ^ 存档副本 (PDF). [2023-03-04]. (原始内容存档 (PDF)于2022-07-02). 
      2. ^ Verlinden, Olivier; Fékih, Lassaad Ben; Kouroussis, Georges. Symbolic generation of the kinematics of multibody systems in EasyDyn: From MuPAD to Xcas/Giac. Theoretical and Applied Mechanics Letters. 2013-01-01, 3 (1) [2023-03-04]. ISSN 2095-0349. doi:10.1063/2.13013012. (原始内容存档于2023-03-04) (English). 
      3. ^ Giac/Xcas, a free computer algebra system. www-fourier.ujf-grenoble.fr. [2023-03-04]. (原始内容存档于2020-09-29). Giac is a C++ library, it is the CAS computing kernel, it may be used inside other C++ programs, and also Python, Java and Javascript programs. 
      4. ^ 4.0 4.1 Tonisson, Eno; Velikanova, Nadezhda. Answers offered by computer algebra systems to equations from school textbooks. Teaching Mathematics and Computer Science. 2008, 6 (1). ISSN 1589-7389. doi:10.5485/tmcs.2008.0177. 
      5. ^ Computer Algebra in Education. math.unm.edu. [2023-03-04]. (原始内容存档于2022-12-07). 
      6. ^ 更多请见页面存档备份,存于互联网档案馆)。
      7. ^ Yumpu.com. Xcas reference card. yumpu.com. [2023-03-04]. (原始内容存档于2023-03-04) (English). 
      8. ^ Halkos, George E.; Tsilika, Kyriaki D.; Simos, Theodore E.; Psihoyios, George; Tsitouras, Ch.; Anastassi, Zacharias. Xcas as a Programming Environment for Stability Conditions for a Class of Differential Equation Models in Economics. Halkidiki, (Greece). 2011 [2023-03-04]. doi:10.1063/1.3636951. (原始内容存档于2023-02-25). 
      9. ^ Fleurant, Cyril; Bodin-Fleurant, Sandrine. Integration and Differential Equations. Mathematics for Earth Science and Geography. Cham: Springer International Publishing. 2019: 145–177. ISBN 978-3-319-69241-8. doi:10.1007/978-3-319-69242-5_6 (English).