この投稿では、1石で数羽の鳥を殺したいと思います。
まず、Maximaの無料のコンピューター代数システムについて人々にもう一度話します。
第二に、学童のための簡単なタスクから「神秘的なうさぎ」の重みを見つけること
したがって、この記事を読んだ後、Maximaが何であるか、どのような目的で使用できるか、Maximaの線形方程式を解く方法を学びます。
パート1：なぜ学生または学童Maximaが必要なのですか？
学校、中等教育の特別または高等教育の段階での私の研究のすべての期間。
技術専門の学生の生活を簡素化できる無料の数学プログラムについては、どの教師も話しませんでした。
何らかの理由で、教師の考えでは、自動計算の最適なツールはMicrosoft Excelでした。 大学でも高校でも、計算機またはExcelで計算するように求められました。 大学と大学の両方が私の中で非常にまともだったという事実にもかかわらず。
偶然友人の意志でMatlabに会ったときの幸福感を覚えています。
アクセシブルな数学の新しい世界を開いたばかりです。 今、あなたとそれを共有します。
なぜコンピューター代数システムさえ必要なのでしょうか？
私の個人的な観察によれば、たとえばこの記事から
数学は身体的な苦痛をもたらすことができますしたがって、悲しいことにそれを認めますが、平均的な若者はかなり
2 * 2より複雑なものを見ると、st迷に陥ることがあります。
Maximaの簡単なレビューから始めます。
前述のように、Maximaは無料のコンピューター代数システムです。
Maximaには幅広い数学ツールセットがあります。
単純な算術から高等数学の分野の記号または数値計算（微分方程式、積分、ラプラス変換、テイラー級数など）まで
もちろん、Maximaはグラフの作成方法も知っています。
より古く、要求が多く強力なMatlabやMathCadとは異なります。
マキシムはリソースを要求していません。最も重要なことは、完全に無料です。
もちろん、上記のプログラムはさまざまなタスクを果たしますが、
同じMatlabのフルパッケージで提供されているすべての機能（含まれているシンボリック計算のモジュール）を置き換えることができるプログラムはありませんが、学生に役立つ最も単純な計算について説明します。
さらに、MaximaはMapleと比較される可能性が高くなります。 インターネットは、MaximaはMapleのオープンソースの類似物であると主張しています（本当かもしれませんが、Mapleが純粋な形で見られなかったので、私はそれを言うとは思いません）
maxima.sourceforge.net/enで Maximaとそのドキュメントをダウンロードして
ください当然、WindowsシステムとLinuxシステムの両方のバージョンがあります。
Maximaはコンソールプログラムですが、さまざまなグラフィカルインターフェイスがあります。 おそらく最も一般的なのはWxMaximaです。
MaximaはCommon Lispで書かれています。 この言語に精通している人は、簡単に学ぶことができます（そして、プログラムの機能を見るかもしれません）。 他の問題として、プログラミングをまったく知らない人にとって、Maximaの基本をマスターすることも大きな困難を引き起こすことはありません。
根拠にならないように、簡単な例を挙げます
Maximaに次の式を導入します
diff（x ^ 3、x、1）;
そして答えとして
一階微分3 * x ^ 2。
それだけです 悪意のある派生テーブル（おそらく1つ）-教えることはできません！ 積分についても同様です。integrate（cos（x）、x）を導入します。 取得：sin（x）。
次のようになります。
方法：あなたの手が燃えていると仮定して、あなたはただ格言を設定し、少なくともいくつかの結果を見たいと思う：
有効な導関数を計算するには、WxMaximaを開きます
左のマウスボタンで空の空白をクリックし、この差分式（x ^ 3、x、1）をコピーまたは貼り付けます。 Ctrl + Enterを押すと、このセルの計算が表示されます。 マキシマのセルは互いに依存していることに注意してください。たとえば、
（％i1）x：2;
（％i2）x + 3;
そして、2番目のセルでのみCtrl + Enterを押してカウントします
その後、あなたは受け取るでしょう
（％o2）x + 3;
前のセルで計算された値がプログラムにまだ知られていないためです。
また、セルの値を変更する場合（％i1）x：2; たとえば、on（％i1）x：4; セルを忘れずに数え直してください。
もちろん、ctrl + Rを押すと、すべてのセルを一度に再カウントできます。
最後のヒント：Maxima-> restart maximaを選択して、Maximaでの乱流活動のプロセスを無効化すると便利な場合があります
それで、Maximaについて少しお話ししましたが、記事の第2部に進む準備ができています。
パート2：Maximaでの線形方程式の解法（無重力クマ問題）
背景：
曇りの秋の日に、同僚の
Drzugrikがインターネットを歩き回り、このリンクを
見つけました ：
nnm.ru/blogs/samovar1/pedagogi-rezvyatsya喜びと優しさの涙を拭き取った後、私たちは皆、この記事で提案された問題の1つを解決することを約束しました。
だからここに問題の状態があります。
一般に、タスクはグラフィカルな方法で提示されましたが、念のため、テキストでも説明します。
キツネはノウサギと同じくらいの重さで、5キログラムの重さがあります
オオカミはキツネと同じくらいの重さで、4キログラムの重さがあります
ノウサギとキツネはオオカミと同じくらいの重さで、1キログラムの重さを合わせて
キツネとオオカミのうさぎを合わせたのと同じくらいの重さがあります。
そのため、タスクを受け取った後、すぐにそれを解決するために急ぎました。
方程式系を作成することから始めましたが、その後、パスと、最も重要な結果は「わずかに」分岐しました。
成功しなかったもの：負の質量を持つクマ
オオカミの3倍の重さのノウサギ変異体
同僚はこのタスクを友人に送りました-小学校の先生でしたが、彼女も失敗しました。
その結果、この問題を解決できる人が私たちの中に見つかりました。
しかし、彼が単独でこれを行うことができたという事実のために、堆積物は残り、彼の疑念を払拭するために、私は助けを求めることにしました-コンピューター。
最初に問題の答えを手動で見つけてから、ネタバレを見ることをお勧めします
この問題を解決するために、Maximaに次のコードが導入されました。（％i1）eq1：lisa = zay + 5; eq2：lisa + 4 = volk; eq3：lisa + zay = volk + 1; eq4：medved = volk + lisa + zay;
（％o1）lisa = zay + 5
（％o2）lisa + 4 = volk
（％o3）zay + lisa = volk + 1
（％o4）medved = zay + volk + lisa
これは方程式系の入力であり、2行目です
（％i2）解決（[eq1、eq2、eq3、eq4]、[zay、lisa、volk、medved]）;
（％o5）[[zay = 5、lisa = 10、volk = 14、medved = 29]]
それは直接方程式の解です
そして3行目
（％i3）ev（[eq1、eq2、eq3、eq4]、[％]）;
これは代替によるソリューションチェックです
（％o6）[10 = 10.14 = 14.15 = 15.29 = 29]
すべてが非常に簡単です。
ネタバレを見ないで解決策を見つけて確認したい場合は、コンピューターにMaximaをインストールする必要さえありません。 使用できます
maxima-online.orgの WEBインターフェイス。
インストールされたバージョンのWxMaximaで実行するには、タスクファイルを人々からダウンロードできます。
narod.ru/disk/63475686001.9c996f295ea0a37cef0241e55a328799/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0.wxm.htmlMaximaの欠点のうち、おそらくあまり強くないコミュニティを私の意見で選び出すことができます。
たとえば、逆ラプラス変換に関する
私の質問への答えは、インターネットでは見つかりませんでした。
追伸：実際、Habrの多くの読者はおそらく数学の知識が豊富であることを理解しているので、一般の人々は数学をよく知らず、そのような単純なタスクでどのように困難を見つけることができるのか疑問に思うかもしれませんが、それはそうです-比較的。 私（および私）の周りの人々は「科学の女王」をあまり所有しておらず、最も重要なことは、私たちは不注意によって純粋に人為的なミスを犯していることです。 したがって、この記事が、人々が少なくとも長い間忘れられていた数学の基礎に対処するのに役立つことを願っています。
upd：
vasilisc kiselev_dvのおかげで文法エラーを修正