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  • Manual: Introduccin a la Programacin

    en Mathematica

    U n i v e r s i d a d P o l i t c n i c a d e

    Q u e r t a r o

    E s t a n c i a I

    2 7 / 1 1 / 2 0 1 4

    Francisco A. Lozano Mondragn

    Jessica Ramrez Camacho

    Abraham Duarte Ramrez

    Manual: Funciones bsicas de programacin en el lenguaje de programacin

    Mathematica.

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

    1

    NDICE DE CONTENIDO

    1. Introduccin 2 2. Instalacin de Wolfram Mathematica 3 3. Entorno de trabajo 7

    3.1 Ventana de Inicio 7 3.2 Barra de Mens 7 3.3 Paletas 8 3.4 Empecemos! 9

    4. Introduccin al lenguaje Mathematica 11 4.1 Sintaxis general y declaracin de variables 11 4.2 Operadores aritmticos 13 4.3 Operadores lgicos 13 4.4 Uso de parntesis, corchetes y llaves 14 4.5 Ciclos 16 4.6 Listas 16

    5. Funciones 18 6. Grficas 26

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

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    1. INTRODUCCIN

    Este manual pretende mostrar al usuario el entorno de trabajo del Wolfram Mathematica,

    partiendo de la idea que este tiene conocimientos previos en algn otro lenguaje de

    programacin, ya sea Java, C, C++, Visual Basic, entre otros; as como conocimientos en

    matemticas.

    Se debe aclarar que esto no es un manual para aprender a programar desde cero, ni tiene

    la intencin de adentrarse en los campos de la matemtica aplicada. Dicho esto, se reitera

    al usuario que el uso de este material didctico tiene como finalidad ensear la sintaxis

    bsica del lenguaje de programacin funcional Mathematica, para que pueda

    implementarlo en sus estudios, en algn proyecto o a nivel profesional posteriormente.

    Adentrndose en los captulos, se aprendern distintos conceptos que Mathematica

    maneja, como el uso de parntesis, corchetes y llaves para tareas muy distintas de las que

    regularmente ocupamos; o el uso de espacios, que Mathematica interpreta como una

    multiplicacin entre elementos del script que se est generando.

    Wolfram Mathematica tiene la ventaja de poder observar, analizar y/o resolver el

    comportamiento de un fenmeno matemtico complejo con pocas lneas de cdigo, ya que

    es un lenguaje de programacin de alto nivel pensado precisamente para facilitar la

    implementacin de modelos matemticos. Al igual que otras plataformas de programacin,

    Mathematica puede ayudarnos a crear aplicaciones complejas muy tiles que cumplan con

    los estndares de calidad que se manejen y las exigencias requeridas por la problemtica

    a resolver.

    Aviso legal: Este material tiene como nico fin el de servir como material de apoyo haciendo uso de software ajeno a los autores del

    manual. Wolfram Mathematica pertenece a sus respectivos creadores y cuenta con todos los derechos reservados.

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

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    2. INSTALACIN DE WOLFRAM MATHEMATICA

    Empezaremos con la instalacin del software requerido para posteriormente iniciar a

    desarrollar aplicaciones con el lenguaje Mathematica. Debemos dirigirnos a la siguiente

    liga, la cual nos llevar hasta la pgina donde podremos descargar nuestra versin de

    prueba o adquirir una licencia para poder usar el software:

    http://www.wolfram.com/mathematica/

    Figura 1. Pgina oficial de Wolfram Mathematica

    Buscaremos el apartado para poder descargar nuestro

    instalador. Puede elegir la versin gratuita, que tiene un

    periodo de prueba de 15 das o comprar una licencia

    dependiendo sus necesidades. El precio puede llegar

    hasta los $2, 745 dlares.

    En cuanto hayamos seleccionado nuestra versin,

    debemos proporcionas una cuenta para poder iniciar

    con la descarga, en caso de no contar con un ID de

    Wolfram, debemos registrarnos (omitiremos la

    explicacin del registro). Dejamos que la descarga inicie.

    Figura 2. Apartado de descarga.

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

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    En cuanto finalice la descarga, ejecutamos el instalador y seguimos los pasos que el

    asistente nos va indicando.

    Figura 3. Asistente de instalacin

    Iniciamos el proceso de instalacin, damos al botn de Siguiente. En los siguientes pasos

    debemos elegir el directorio donde se van a guardar los archivos instalados, se recomienda

    dejar el que nos da por default.

    Figura 4. Seleccin de directorio

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

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    En el siguiente paso debemos elegir los componentes a instalar. Se recomienda instalar

    todos los componentes, para no tener problemas a la hora de correr el programa, pues

    pueden llegar a faltar funciones tcnicas y de esa manera no podremos sacar el mayor

    provecho al software.

    Figura 5. Seleccin de componentes a instalar

    Resta elegir una carpeta para guardar los archivos que se irn generando durante el uso

    del software Wolfram Mathematica. Este paso es opcional, puede o no puede hacerlo. Si

    desea omitirlo, seleccione la casilla en la parte inferior izquierda con la opcin de No crear

    folder de men inicio y damos en Siguiente. La prxima pantalla sern las

    especificaciones que hemos elegido para crear el programa, damos Siguiente y la

    instalacin comenzar.

    Figura 6. Crear folder de inicio y configuracin instalada

  • MANUAL DE INTRODUCCIN A MATHEMATICA Por: Francisco Alejandro Lozano Mondragn, Jessica Ramrez Camacho y Abraham Duarte Ramrez

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    Figura 7. Inicio de la instalacin

    En cuanto haya finalizado la instalacin, ya podremos correr el programa y comenzar a

    gozar de los beneficios que brinda el uso de Wolfram Mathematica.

    Figura 8. Instalacin finalizada y arranque de programa

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    3. ENTORNO DE TRABAJO

    3.1 VENTANA DE INICIO

    Al iniciarse el software de Wolfram Mathematica, nos aparecern tres ventanas distintas,

    en la parte superior tendremos la barra de mens, que abarcar el ancho de nuestra

    pantalla; abajo estar la ventana de inicio, con acciones bsicas para empezar a trabajar

    en el software como la creacin de un libro nuevo, los documentos abiertos recientemente

    o la novedades que el programa ofrece; en seguida, del lado derecho estar una ventana,

    conocida en el entorno de Mathematica como paleta. Esa paleta maneja las herramientas

    bsicas para iniciar a trabajar.

    Figura 9. Pantalla de inicio de Mathematica 9

    3.2 BARRA DE MENS

    La barra de mens nos da distintas herramientas que podremos usar a lo largo de nuestro

    trabajo en Mathematica. Desde los mens bsicos como Archivo y Editar hasta los

    mens propios del programa como los son Celda o Grficas. Cada uno con opciones

    que nos facilitarn el uso del programa y mejorarn nuestra experiencia.

    Figura 10. Se muestra la barra de mens

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    3.3 PALETAS

    La mayora de los programas manejan barras de herramientas que ofrecen gran cantidad

    de opciones para mejorar y agilizar los procesos para los cuales fueron creados. En este

    nuevo entorno, esas barras de herramientas se encuentran como paletas, que se

    presentan en forma de ventanas individuales para que el usuario les d el uso que desee.

    Para abrir estas paletas, vaya al men Paletas que se encuentra en la barra de mens.

    Figura 11. Men de Paletas

    Encontraremos paletas como:

    Asistente Bsico Matemtico:

    En esta paleta se manejan comandos bsicos para

    usarlos en funciones, como constantes universales

    (, e), funciones numricas (exponente, valor

    absoluto, raz cuadrada), funciones elementales (ex,

    Sinh, Cosh, Log x), funciones trigonomtricas,

    derivadas e integrales.

    En las distintas pestaas, habr ms

    funciones ya propias de Mathematica,

    como la creacin de listas, matrices,

    grficas en 2D y 3D.

    Figura 12. Asistente Bsico Matemtico

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    Asistente de Clase

    El asistente de clase abre una ventana similar pero en

    ella hay ms apartados que en el Asistente Bsico

    Matemtico. En otras palabras, es una herramienta ms

    completa que acerca otras herramientas y las pone a

    nuestro alcance para no tener que abrir paneles extras.

    A diferencia del Asistente Matemtico Bsico,

    encontramos el apartado de Navegacin, Escritura y

    Formato y Teclado. Esta paleta es la ms completa de

    rodas, sin embargo se recomienda usar paletas ms

    personalizadas, dependiendo del tipo de trabajo que se

    vaya a realizar.

    3.4 EMPECEMOS!

    Para comenzar, tenemos dos opciones, la primera es en

    la pantalla de inicio, dar click a la seccin que dice

    Libreta para generar un nuevo documento .nb. Esta

    ext