​数学的学习、科研中常用的作图软件

数学的学习、科研中常用的作图软件

面向基础教育的画图软件

大名鼎鼎的几何画板sketchpad是非常出色的教学软件，不仅能用于数学教学，还适合物理的教学。几何画板从一开始就立足于平面几何的教学，多数的功能是基于尺规作图完成，当然也可以复制粘贴的数学表达式进行计算和作图的功能。该软件的优点有：

具有动态性、形象性、易操作性国内流行，容易上手，有模板、使用教程等资料可供参考适用于基础教育

超级画板是由中国科学院院士张景中教授领导的团队研发，是一款专门针对我国基础教育、知识性和智能型结合、多功能的教育工具软件。超级画板主要适用于平面几何、代数运算、解析几何、函数图像、概率统计、立体几何、算法编程等领域，在动态几何构图、动态图形变换、利用函数或方程绘制曲线、随机实验模拟系统、平面几何推理与证明、程序边界环境和数学资源开发方面较为常用。

GeoGebra是一款免费开源的、功能强大的动态数学软件，多次获得欧美的教育软件大奖。可以画点、线、多边形、向量、圆锥曲线等几何图形，也可以画函数图像，有强大的命令和函数功能。完成的几何图案可以导出为png、svg等图片格式，也可以得到动态的效果图。如果数学javascript语言，还可以添加丰富的效果。这是一个非常适合广大的数学教师等工作者的教辅软件，只是国内用户相比几何画板和超级画板要少得多。相比几何画板几何图形的动态效果，GeoGebra融合了代数与几何两大学科，做到了图形与代数方程的同步变化，实现了真正的动态演示。

免费试用，适用于基础教育支持多平台使用：可以在PC端和平板上使用，还可在线使用功能强大、使用简单、交互性强软件的设计比较符合国人使用习惯支持多语言包括中文网上存在大量的图文教程和视频教程，方便学习在世界上有大量的用户，可以完成大量初高等数学中的绘图工作作为一款基于Java语言的软件，易于编写和二次开发

面向科研的数学软件

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。Mathematica是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。Mathematica的用户群中最主要的是科技工作者和其它专业人士。但是，Mathematica还被广泛地用于教学中。数学中的许多计算是非常繁琐的，特别是函数的作图费时又费力，而且所画的图形很不规范，所以现在流行用Mathematica符号计算系统进行学习，从高中到研究生院的数以百计的课程都使用它，很多问题便迎刃而解。此外，随着学生版的出现，Mathematica已经在全世界的学生中流行起来，成为了一个著名的工具。Maple是目前世界上最为通用的数学和工程计算软件之一，在数学和科学领域享有盛誉，有“数学家的软件”之称。Maple 在全球拥有数百万用户，被广泛地应用于科学、工程和教育等领域，用户渗透超过96%的世界主要高校和研究所，超过81%的世界财富五百强企业。 Maple系统内置高级技术解决建模和仿真中的数学问题，包括世界上最强大的符号计算、无限精度数值计算、创新的互联网连接、强大的4GL语言等，内置超过5000个计算命令，数学和分析功能覆盖几乎所有的数学分支，如微积分、微分方程、特殊函数、线性代数、图像声音处理、统计、动力系统等。

MATLAB优点：

高效的数值和符号计算世界范围内有大量的专家学者为其提供工具箱，方便用户使用完美的图形处理功能，可以实现计算和编程的可视化易于学习，软件界面友好

LaTeX中使用的Tikz

LaTeX是一种基于TEX的排版系统，专门为快速生成具有复杂图表和数学公式的高品质印刷品。Tikz作为LaTex原生支持的包，可向科技类或数学类文档中添加插图。因此如果是用于科学或数学类数集论文的排版，强烈建议使用Tikz。用TikZ可以完美的画出二维图、三维图、流程图、示意图。只是学习曲线较陡峭，对新手不友好，是需要花一些时间的。

Python的第三方库

python的第三方库非常的丰富，如果是用于数据可视化或者函数曲线的绘制，那么在2D平面上，建议使用matplotlib；而如果是3D效果图，可使用mayavi2。