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Xcas

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Xcas
Xcas,數學界的瑞士軍刀(Xcas, the swiss knife for mathematics)
運行在Windows 10上的Xcas 1.5,並嘗試繪製函數並計算立方函數的導數
運行在Windows 10上的Xcas 1.5,並嘗試繪製函數並計算立方函數的導數
開發者Bernard Parisse​(西班牙語
首次發布2000年,​24年前​(2000
當前版本
  • 1.9.0.993(2024年6月24日;穩定版本)[1]
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程式語言C++
作業系統WindowsmacOSLinuxFreeBSDAndroidiOS
類型計算機代數系統 (CAS)
許可協議GNU GPL
網站www-fourier.ujf-grenoble.fr/~parisse/giac.html
calculate fractions without common denominator
圖一:使用Xcas進行異分母分數運算
圖二:Xcas可以解方程,計算導數與不定積分,等等
圖三:Xcas也可解決微分方程問題

Xcas是Giac的圖形介面前端,Giac是一個開源的[2]計算機代數系統(CAS),其適用於Windows、macOS和Linux以及其他許多平台。Xcas使用C++語言開發,[3]其也可作為C++庫被其他C++程序使用。[4]

Xcas兼容許多流行的計算機代數系統,譬如WolframAlpha[5]Mathematica[6]、Maple和MuPAD。用戶可使用Giac/Xcas開發形式化算法或在其他代數系統使用。而Giac也被用於SageMath的微積分運算。[5]Xcas也可以解方程(圖3)和微分方程(圖4)並繪圖。

功能

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特性

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以下撮要列出Xcas之功能:[7]

  • Xcas有如科學計算器一般的能力,有直觀的輸入、優雅的輸出;
  • Xcas也可作為電子表格使用;[8]
  • 解含有複數根的方程(圖2);
  • 解三角函數方程;
  • 解微分方程(圖3);[9][10]
  • 繪圖;
  • 求解函數的微分(或導數)(圖2);
  • 求解函數的不定積分;
  • 計算面積或進行積分運算;
  • 線性代數。

命令示例

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  • 將分數簡化為形式的分數:propfrac(42/15),輸出
  • 計算平方根:sqrt(4),輸出
  • 繪製直綫方程的圖像:line(x=1),輸出一條方程為的直綫;
  • 繪圖:可使用命令plot(function)繪圖。示例: plot(3 * x^2 - 5),輸出的圖像;
  • 計算算數平均值:mean([3, 4, 2]),輸出
  • 計算方差:variance([3, 4, 2]),輸出
  • 計算標準差:stddev([3, 4, 2]),輸出
  • 計算矩陣行列式:det([[1,2], [3,4]]),輸出

適配平臺

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歷史

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Xcas和Giac是由法國格勒諾布爾的約瑟夫·傅立葉大學法語Université Joseph-Fourier(今格勒諾布爾-阿爾卑斯大學Bernard Parisse​(西班牙語和Renée De Graeve兩人自2000年起開發的開源項目。該項目也吸收了先前同由Bernard Parisse開發的CASErable英語Erable的經驗。

Xcas之Giac/Xcas 1.5.0系統還被惠普公司以多重授權方式搭載在其產品HP Prime計算器上。2013年,Xcas被整合到GeoGebra的CAS視圖中。

另見

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參考文獻

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  1. ^ http://www-fourier.ujf-grenoble.fr/~parisse/debian/dists/stable/main/source/.
  2. ^ 存档副本 (PDF). [2023-03-04]. (原始內容存檔 (PDF)於2022-07-02). 
  3. ^ 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. (原始內容存檔於2023-03-04) (英語). 
  4. ^ Giac/Xcas, a free computer algebra system. www-fourier.ujf-grenoble.fr. [2023-03-04]. (原始內容存檔於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. 
  5. ^ 5.0 5.1 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. 
  6. ^ Computer Algebra in Education. math.unm.edu. [2023-03-04]. (原始內容存檔於2022-12-07). 
  7. ^ 更多請見頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)。
  8. ^ Yumpu.com. Xcas reference card. yumpu.com. [2023-03-04]. (原始內容存檔於2023-03-04) (英語). 
  9. ^ 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. (原始內容存檔於2023-02-25). 
  10. ^ 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 (英語).