Maxima - 무료 Computer Algebra System

Maxima는 Mathematica나 Maple과 같은 Computer Algebra System입니다.

부정적분, 미분, 정적분, 극한값 찾기, 멱급수 전개, 방정식 풀기, 식 정리, 행렬 계산, 2차원 또는 3차원 그래프 그리기 등등 여러 가지 기능을 지원합니다.(주로 문자를 이용한 계산에 초점이 맞춰져 있습니다.)

오픈 소스 프로그램으로서, 누구나 인터넷에서 맘대로 무료로 다운받아 쓸 수 있습니다.

Windows, Mac OS X, Linux를 모두 지원하며, 소스 코드가 제공되기 때문에 컴파일만 가능하다면 이 세 운영체제가 아닌 운영체제에서도 사용할 수 있습니다.

Maxima는 기본적으로는 다음과 같은 텍스트 모드를 지원합니다.

출력된 식을 읽기가 어려우시다고요? 문제 없습니다. 다음과 같이 출력되게 하는 것도 물론 가능합니다.

Maxima는 다음 사이트에서 다운로드 받을 수 있습니다.
Maxima 다운로드(Windows, Linux, 소스)
위의 링크에 들어가신 다음 컴퓨터 운영체제에 맞는 버전을 설치하시면 됩니다.
Release에 버전과 운영체제가 적혀 있으니 찾아서 클릭하면 됩니다. 다운로드에 관한 더 자세한 설명은 여기를 클릭해 주세요.(영어로 되어 있습니다.)

--- 리눅스에서 패키지로 깔 경우 ---
위의 아래쪽 그림과 같이 예쁘게 출력되게 하고 싶고 여러 메뉴를 사용하시려면 wxMaxima도 다운로드 받아야 합니다.(wxMaxima를 쓰는 것을 권장합니다. wxMaxima를 깔지 않으시면 명령어로 모든 것을 처리해야 하기 때문에 사용이 어렵습니다. Maxima를 쉽게 하용하고 싶으시면 wxMaxima를 같이 깔아주세요.)

wxMaxima를 사용하려면 Maxima가 깔려 있어야 하니 위의 것부터 설치한 다음에 이것도 설치해 주세요.
wxMaxima 다운로드(Windows, Mac OS X, 소스, Linux 패키지)
마찬가지로 위의 링크를 눌러 들어가신 다음 컴퓨터 운영체제에 맞는 것을 설치하시면 됩니다.

(Windows에서는 Maxima를 깔면 자동으로 깔릴 겁니다.)

Maxima를 깔고 나서 메뉴 등을 이용해 쉽게 사용하시려면 wxMaxima를 열어주세요.

Windows에서 Maxima가 제대로 실행되지 않을 경우(프로그램은 열리는데 계산을 할 수 없거나 하는 경우)

--- 데이터 실행 방지 때문일 경우 ---

1. 내 컴퓨터에서 마우스 오른쪽 버튼을 눌러 '속성'을 누르거나 Alt + Pause Break 키를 누르거나 제어판에서 시스템에 들어가 '시스템 등록 정보'를 엽니다.

2. '고급' 탭을 클릭합니다.

3. '성능' 탭을 클릭합니다.

4. '데이터 실행 방지' 탭을 클릭합니다.

5. '데이터 실행 방지를 필수적인 Windows 프로그램 및 서비스에만 사용'을 선택하거나

'데이터 실행 방지를 사용자가 직접 선택한 항목을 제외한 모든 프로그램 및 서비스에 적용'을 선택한 상태에서 '추가' 단추를 눌러 Maxima (C:\Program Files\Maxima 버전\lib\maxima\버전\binary-gcl\maxima.exe)를 추가합니다.

--- 방화벽 때문일 경우 ---

사용하는 방화벽 프로그램을 열어서 Maxima GUI를 차단된 항목에서 제외합니다.(Maxima GUI 도구의 이름은 보통 Tcl/Tk입니다.)

자세한 사항은 Readme나 maxima 홈페이지에 있습니다.

윈도우에서 그래프가 제대로 그려지지 않으면 plot2D나 plot3D 대화상자에서 Format을 gnuplot으로 바꿔보세요.

그럼 wxMaxima의 사용법에 관해 몇 가지 알아야 할 사항만 적어 보겠습니다.
1. e나 pi는 Maxima에서 기본적으로는 문자로 처리됩니다. 자연대수(e)를 사용하시려면 %e를, 파이(원주율)를 사용하시려면 %pi를 입력해주세요. 허수단위 i도 마찬가지입니다.
2. 기본적으로 Maxima에서는 결과값을 곧바로 수로 표현되지 않고 소수로 표현할 수 있는 것을 분수로 표현하거나 자연대수를 2.71828...로 표현하지 않고 %e로 표현합니다. 이를 수로 바꾸고 싶으시면 Numeric 메뉴의 To float나 To bigfloat를 눌러주시면 됩니다. 또는 Numeric 메뉴의 Toggle numeric output을 눌러 주시면 누를 때마다 수로 표현하기 / 식으로 표현하기 상태가 전환됩니다.
3. Numeric 메뉴의 Set precision에서 유효숫자 자리수를 정한 후, To bigfloat를 눌러 주시면 무리수나 소수점 아래가 매우 긴 유리수의 경우, 정해진 유효숫자까지 계산하게 됩니다.
4. Plotting 메뉴에서 2D 그래프나 3D 그래프를 그리실 수 있습니다.
5. Calculus 메뉴에서 미분, 적분(문자로 하는 미적분과 수치로 하는 미적분)을 하실 수 있습니다. 멱급수, 라플라스 변환, 부분 분수 변환, 극한값 찾기 등 여러 가지 다른 기능도 있습니다.
6. Algebra 메뉴에서 행렬 연산을 할 수 있습니다.
7. Equations 메뉴에서 방정식 계산을 할 수 있습니다.
8. 식을 입력할 때 %는 바로 전의 식을 나타냅니다. %o숫자를 입력하시면 그 숫자에 해당하는 계산결과를 사용합니다.(각 결과값에 대해 왼쪽에 식 번호가 나옵니다.) %i숫자도 마찬가지입니다.
9. f(x):=x^2과 같은 식을 이용해 함수를 정의하여 사용할 수 있습니다.

참고 : MAXIMA는 문자 계산을 중심으로 만들어진 CAS입니다. 수치 계산을 위해서는 Octave와 같은 다른 프로그램을 쓰는 것을 권장하며, 정수론 관련 기능은 제공하지 않습니다.