SageMath

SageMath (原 Sage) 是一个使用 Python 作为主要语言的数值和符号数学计算程序。它旨在提供 Maple、Matlab 和 Mathematica 等商业程序的替代程序。

SageMath 支持以下功能：

微积分: 使用 Maxima 与 SymPy。
线性代数: 使用 GSL、 SciPy 与 NumPy。
统计: 使用 R (通过 RPy) 与 SciPy。
图形: 使用 matplotlib.
一个使用 IPython 的交互式 shell。
访问 Python 模块，如 PIL、SQLAlchemy 等。

安装[编辑 | 编辑源代码]

sagemath^包包含命令行版本；
sagemath-doc^包从命令行获取 HTML 文档和内联帮助。

注意： 许多 Sage 软件包是作为 sagemath^包软件包的可选依赖或 AUR 软件包提供的。请注意，无需使用 sage -i 安装它们，事实上，如果使用 pacman 安装了 SageMath，该命令将不起作用。

用法[编辑 | 编辑源代码]

SageMath 主要使用 Python 作为脚本语言，并进行了一些修改，使其更适合数学计算。

SageMath 命令行[编辑 | 编辑源代码]

SageMath 可通过命令行启动：

$ sage

有关 SageMath 命令行的信息，请参阅此页面。

命令行基于 IPython shell，因此您可以在 SageMath 中使用它的所有技巧。有关 IPython 的详尽教程，请参阅社区维护的 IPython Cookbook。

不过要注意的是，在某些情况下（如绘图），使用它并不十分方便。例如，当您尝试绘制某幅图时：

sage: plot(sin,(x,0,10))

SageMath 会在外部应用程序中打开绘图。

Jupyter Notebook[编辑 | 编辑源代码]

SageMath 还为 Jupyter 笔记本提供了内核。要使用它，请使用以下命令启动笔记本

$ jupyter notebook

并在"新建... "下拉菜单中选择 "SageMath"。SageMath Jupyter 笔记本支持通过 %display latex 命令输出 LaTeX，如果安装了 jmol^包则支持 3D 绘图。

Sage Notebook[编辑 | 编辑源代码]

注意： SageMath Flask 笔记本已被弃用，改用 Jupyter 笔记本。所有新工作表都推荐使用 Jupyter 笔记本。

Notebook（sage-notebook^AUR）是更适合 SageMath 高级使用的界面。

要从命令行启动笔记本服务器，请执行：

$ sage -n jupyter

您可以从浏览器 http://localhost:8080 访问该笔记本，并需要登录。

不过，如果你只是为个人使用而运行服务器，而不是在互联网上运行，那么登录就会很麻烦。您可以使用以下命令启动笔记本，无需登录，并在浏览器中自动弹出：

$ sage -c "notebook(automatic_login=True)"

Cantor[编辑 | 编辑源代码]

Cantor 是 KDE Edu 项目中的一个应用程序。它是各种数学应用程序（如 Maxima、SageMath、Octave、Scilab 等）的前端。有关如何将其与 SageMath 结合使用的详细信息，请参阅 Sage wiki 上的 Cantor 页面。

Cantor 可以通过 cantor^包软件包安装，也可以作为 kde-applications^包组或 kde-education^包组组的一部分安装。

可选附加项目[编辑 | 编辑源代码]

SageTeX[编辑 | 编辑源代码]

如果您的系统上安装了 TeX Live，您可能会对使用 SageTeX 感兴趣，这是一个可以在 LaTeX 文件中加入 SageMath 代码的软件包。TeX Live 会自动识别 SageTeX，因此您可以立即开始使用它。

下面举一个简单的例子，说明如何在 TEX 文档中加入 Sage 2D 绘图（假设使用 pdflatex）：

在文件前言中加入 sagetex 软件包，并使用常见的

\usepackage{sagetex}

创建一个 sagesilent 环境，在其中插入代码：

\begin{sagesilent}
dob(x) = sqrt(x^2 - 1) / (x * arctan(sqrt(x^2 - 1)))
dpr(x) = sqrt(x^2 - 1) / (x * log( x + sqrt(x^2 - 1)))
p1 = plot(dob,(x, 1, 10), color='blue')
p2 = plot(dpr,(x, 1, 10), color='red')
ptot = p1 + p2
ptot.axes_labels(['$\\xi$','$\\frac{R_h}{\\max(a,b)}$'])
\end{sagesilent}

创建绘图，例如在 float 环境中：

\begin{figure}
\begin{center}
\sageplot[width=\linewidth]{ptot}
\end{center}
\end{figure}

按以下步骤编译您的文件：

$ pdflatex <doc.tex>
$ sage <doc.sagetex.sage>
$ pdflatex <doc.tex>

您就可以查看输出文档了。

SageTeX 的完整文档可在 CTAN 上获取。

问题解决[编辑 | 编辑源代码]

TeX Live 无法识别 SageTex[编辑 | 编辑源代码]

如果 TeX Live 安装程序找不到 SageTex 软件包，可以尝试以下步骤（以根用户身份或使用本地文件夹）：

# cp /opt/sage/local/share/texmf/tex/* /usr/share/texmf/tex/

刷新 TeX Live：

# texhash /usr/share/texmf/
texhash: Updating /usr/share/texmf/.//ls-R... 
texhash: Done.

参见[编辑 | 编辑源代码]