使用单位的符号计算
Wolfram 系統处理符号和数值表达式的能力允许你用于解决任何数学问题. Wolfram 系統的单位系统利用这种符号编码基础,促进使用 Quantity 表达式的微积分.
操作于 Quantity 表达式的一些符号数学运算.
有一个快速测试方程量纲是否一致的方法:减去两侧,用数量值替代,然后检查它是否计算为一个有效的 Quantity 对象:
单位可以通过在 Quantity 中输入未知变量来指定:
如果 Solve 因歧义或量纲冲突而不能确定未知变量的单位,则会返回未被计算的式子:
Integrate 与 Quantity 有关,并且将正确地合并被积函数的单位和积分变量. 如果积分变量是一个 Quantity 对象,那么 QuantityMagnitude 将被作为积分变量来执行积分,而它的 QuantityUnit 将与积分单位在结果中合并. 通常情况下,最好以两种格式之一输入:
1. 被积函数和所有积分变量都是 Quantity 对象.
2. Quantity 对象只出现在定积分的上下限中.
输入可以以其他方式键入,但是如果它无法确定所有表达式的单位的一致赋值,Integrate 就会失效. 定义的积分中的积分变量根据变量和极限的表达方式变化. 对于诸如 {x,Quantity[a,"unit1"],Quantity[b,"unit2"]} 的假定,x 假设具有和 "unit1" 与 "unit2" 相同的维度. 对于诸如 {Quantity[x,"unit"],a,b} 的假定,x 本身假设是没有维度的. 在后一种情况下,a 和 b 必须与 unit 具有相同的维度量.
对线性电荷密度函数求积分. 注意到整个被积函数是 Quantity,可以实现单位的轻松合并:
如果积分变量没有声明为数量,那么被积函数中的数量对象是常数,Integrate 将保留被积函数的另一种形式:
D 将自动跟踪单位:
对包含一些 Quantity 对象的表达式求导:
关于 Quantity 变量计算梯度: