plot(f(x), x=-5..5, y=-10..10)



Samankaltaiset tiedostot
Kaikkia alla olevia kohtia ei käsitellä luennoilla kokonaan, koska osa on ennestään lukiosta tuttua.

Funktion määrittely (1/2)

Opiskelijan pikaopas STACK-tehtäviin. Lassi Korhonen, Oulun yliopisto

Differentiaaliyhtälöt I, kevät 2017 Harjoitus 3

DIFFERENTIAALI- JA INTEGRAALILASKENTA

mplperusteet 1. Tiedosto: mplp001.tex Ohjelmat: Maple, [Mathematica] Sievennä lauseke x 1 ( mplp002.tex (PA P1 s.2011)

Matematiikan johdantokurssi Johdatusta funktiosääntöihin ja piirtelyyn. Harjoitusta 9, tehtävien käsittelyä Maplella

Matematiikan tukikurssi

cos x cos 2x dx a) symbolisesti, b) numeerisesti. Piirrä integroitavan funktion kuvaaja. Mikä itse asiassa on integraalin arvo?

MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1

Hannu Mäkiö. kertolasku * jakolasku / potenssiin korotus ^ Syöte Geogebran vastaus

Olkoon funktion f määrittelyjoukkona reaalilukuväli (erityistapauksena R). Jos kaikilla määrittelyjoukon luvuilla x 1 ja x 2 on voimassa ehto:

Kevään 2011 pitkän matematiikan ylioppilastehtävien ratkaisut Mathematicalla Simo K. Kivelä /

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 1 / vko 44

Harjoitus 10: Mathematica

Integroimistekniikkaa Integraalifunktio

Kotilaskut 1 yms. Maple:lla Maple 2017 versio. Työarkkien yhteensopivuus taaksepäin ei ole taattu!

Testaa taitosi Piirrä yksikköympyrään kaksi erisuurta kulmaa, joiden a) sini on 0,75 b) kosini on

Matriisilaskenta Laskuharjoitus 1 - Ratkaisut / vko 37

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 6: Alkeisfunktioista

d Todista: dx xn = nx n 1 kaikilla x R, n N Derivaatta Derivaatta ja differentiaali

Ratkaisu: Tutkitaan derivoituvuutta Cauchy-Riemannin yhtälöillä: f(x, y) = u(x, y) + iv(x, y) = 2x + ixy 2. 2 = 2xy xy = 1

Käänteismatriisin ominaisuuksia

Harjoitus 1: Matlab. Harjoitus 1: Matlab. Mat Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1. Syksy 2006

Injektio (1/3) Funktio f on injektio, joss. f (x 1 ) = f (x 2 ) x 1 = x 2 x 1, x 2 D(f )

b) Määritä/Laske (ei tarvitse tehdä määritelmän kautta). (2p)

Matematiikan peruskurssi 2

Matematiikan tukikurssi

13. Ratkaisu. Kirjoitetaan tehtävän DY hieman eri muodossa: = 1 + y x + ( y ) 2 (y )

Matriisit ovat matlabin perustietotyyppejä. Yksinkertaisimmillaan voimme esitellä ja tallentaa 1x1 vektorin seuraavasti: >> a = 9.81 a = 9.

MS-A0104 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 (ELEC2) MS-A0106 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 (ENG2)

Harjoitus 1 -- Ratkaisut

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3

jakokulmassa x 4 x 8 x 3x

Matematiikan tukikurssi

Potenssi eli potenssiin korotus on laskutoimitus, jossa luku kerrotaan itsellään useita kertoja. Esimerkiksi 5 4 = Yleisesti.

SARJAT JA DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT

FUNKTION KUVAAJAN PIIRTÄMINEN

Matematiikan tukikurssi

3.4 Käänteiskuvauslause ja implisiittifunktiolause

Harjoitus 3 -- Ratkaisut

5 Differentiaalilaskentaa

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 5 Maanantai

Valitse ruudun yläosassa oleva painike Download Scilab.

8. Yhtälöiden ratkaisuja Newtonilla, animaatioita

Mat-C.1 harj2. Alustuksia f d 1 C sin x 1 C x 2 f := 1 C sin x

y = 3x2 y 2 + sin(2x). x = ex y + e y2 y = ex y + 2xye y2

Johdatus reaalifunktioihin P, 5op

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 5. viikolle /

Matriiseista. Emmi Koljonen

Harjoitus 5 -- Ratkaisut

Matematiikan tukikurssi

2. Viikko. CDH: luvut (s ). Matematiikka on fysiikan kieli ja differentiaaliyhtälöt sen yleisin murre.

ja B = 2 1 a) A + B, b) AB, c) BA, d) A 2, e) A T, f) A T B, g) 3A (e) A =

GeoGebra-harjoituksia malu-opettajille

Tehtävänanto oli ratkaista seuraavat määrätyt integraalit: b) 0 e x + 1

sin(x2 + y 2 ) x 2 + y 2

Lineaarialgebra a, kevät 2019

Talousmatematiikan perusteet: Luento 16. Integraalin käsite Integraalifunktio Integrointisääntöjä

ja B = 2 1 a) A + B, b) AB, c) BA, d) A 2, e) A T, f) A T B, g) 3A (e)

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Positiivitermisten sarjojen suppeneminen

a) Mikä on integraalifunktio ja miten derivaatta liittyy siihen? Anna esimerkki = 16 3 =

Harjoitus 4 -- Ratkaisut

f(x) f(y) x y f f(x) f(y) (x) = lim

MAT Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio

Harjoitus 1 -- Ratkaisut

Matematiikan perusteet taloustieteilijöille II Harjoituksia kevät ja B = Olkoon A = a) A + B b) AB c) BA d) A 2 e) A T f) A T B g) 3A

12. Differentiaaliyhtälöt

3 Määrätty integraali

Fysiikan matematiikka P

Mathematica-harjoitustehtäviä. 1. Strategiapelissä rakennetaan uudelle planeetalle makean veden säiliötä. Säiliö on ympyräpohjainen

1. Murtoluvut, murtolausekkeet, murtopotenssit ja itseisarvo

Käyräparven kohtisuorat leikkaajat

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 8: Newtonin iteraatio. Taso- ja avaruusintegraalit

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos

FUNKTION KUVAAJAN PIIRTÄMINEN

Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (CHEM) MS-A0207 Hakula/Vuojamo Kurssitentti, 12.2, 2018, arvosteluperusteet

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Yhtälöryhmät 1/6 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

JATKUVUUS. Funktio on jatkuva jos sen kuvaaja voidaan piirtää nostamatta kynää paperista.

Matemaattinen Analyysi

Kompleksiluvun logaritmi: Jos nyt z = re iθ = re iθ e in2π, missä n Z, niin saadaan. ja siihen vaikuttava

MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (Chem) Yhteenveto, osa I

Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1. Tietokoneharjoitus: ratkaisut

Matematiikan tukikurssi

F {f(t)} ˆf(ω) = 1. F { f (n)} = (iω) n F {f}. (11) BM20A INTEGRAALIMUUNNOKSET Harjoitus 10, viikko 46/2015. Fourier-integraali:

MATP153 Approbatur 1B Ohjaus 2 Keskiviikko torstai

mplteht/mpldiffint1, Diff-int 1 Maple

wxmaxima opas 1 Mikä wxmaxima on 2 wxmaximan käyttö Petri Sallasmaa 13. toukokuuta 2014

Differentiaaliyhtälöryhmä

Lineaariset yhtälöryhmät ja matriisit

BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 5, Syksy 2016

Zeon PDF Driver Trial

Harjoitus 7 -- Ratkaisut

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ (1 piste/kohta)

1.4 Funktion jatkuvuus

Ratkaise tehtävä 1 ilman teknisiä apuvälineitä! 1. a) Yhdistä oikea funktio oikeaan kuvaajaan. (2p)

Mapu 1. Laskuharjoitus 3, Tehtävä 1

Transkriptio:

[] Jokaisen suoritettavan rivin loppuun ; [] Desimaalierotin Maplessa on piste. [] Kommentteja koodin sekaan voi laittaa # -merkin avulla. Esim. #kommentti tähän [] Edelliseen tulokseen voi viitata merkillä % [] Likiarvon saa komennolla evalf( ) Komennolla Digits:=15 saat desimaalien lukumäärän esim. viideksitoista. [] Sievennys ja auki kertominen tapahtuu komentojen simplify() ja expand() avulla [] Sijoitusoperaattori on := esim. sijoitetaan 7+t muuttujaan pla komennolla pla:=7+t [] restart; komento tyhjentää kaikki sijoitukset, yksittäisen sijoituksen voit tyhjentää esim. komennolla f:= f [] Funktion f(x)=2x+6 saa määrättyä komennolla f:=x -> 2*x+6 [] Kuvaajia voit piirtää komennolla plot() esim. yllä olevan funktion voi piirtää komennolla plot(f(x), x=-5..5, y=-10..10) [] Yhtälön 7x+12=-3 voi ratkaista komennolla solve(7*x+12=-3, x) pilkun jälkeen Ilmoitat mikä on yhtälön muuttuja.

[] Funktiot f(t)=2t+3 saat määrättyä komennoilla f:=t -> 2*t + 3 ja g(t)=(t⁴+2) / (t-1) g:=t -> (t^4 + 2)/(t - 1) [] Kuvaajia voit piirtää komennolla plot() esim. yllä olevat funktiot voit piirtää komennolla plot( {f(t), g(t)}, t=-7..7, y=-50..50, discont=true) saat useampien funktioiden kuvaajia samaan koordinaatistoon kaarisulkujen avulla. discont=true argumentti etsii funktioista epäjatkuvuuskohdat ja kohdat joissa funktioita ei ole määritelty. [] Jos haluat piirtää funktion g(t) itseisarvofunktion g(t), niin se onnistuu abs() komennolla ESIM. plot( abs( g(t) ), t=-7..7, y=-1..40, discont=true )

Paloittain määritelty funktio Funktion voi määritellä komennolla: f:= x -> piecewise(x<=-2, -3-x, -2 < x and x <= 2, 2*x, x>2, x^2-4*x+3) huomaa epäyhtälömerkkien ilmaisutapa Maplessa

Raja-arvoja voi määrittää limit -komennon avulla. Esimerkiksi lausekkeen 1/x raja-arvo kohdassa x=1 määritetään kirjoittamalla limit(1/x, x=1) Jos olet määritellyt esim. funktion h(t), niin funktion h vasemmanpuoleisen raja-arvon kohdassa 5 voit määrittää komennolla: limit(h(t), t=5, left) (vastaavasti right-argumentilla saat oikeanpuoleisen ) Raja-arvot muuttujan x kasvaessa tai pienentyessä rajatta saat asettamalla: x=infinity tai x=-infinity

Esim. Olkoon f(x)=7x⁵+76 Derivointi ja Integrointi f (x) saadaan komennolla: diff(7*x^5+76,x) TAI diff(f(x),x) Jos olet aikaisemmin määritellyt funktion Mapleen. f (x) saadaan komennolla diff(7*x^5+76, [x$3]) vastaukseksi saat: 420x^2

Esim. Olkoon f(x)=7x⁵+76 Derivointi ja Integrointi f (2) saadaan laskemalla sijoita x=2 saatuun derivaattafunktion lausekkeeseen (Maplessa tämä näkyy sinisenä). ( Muista lopuksi tyhjentää muistipaikka x. x:= x ) Esimerkki syötettävästä koodista diff(7*x⁵+76,x); 35x⁴ (mustalla fontilla) x:=2; x:=2 sijoitetaan x paikalle luku 2. %%; 560 suorittaa edellistä edellisen tuloksen.

Esim. Olkoon f(x)=7x⁵+76 Derivointi ja Integrointi f (2) saadaan myös erotusosamäärän raja-arvona. limit((f(2+h)-f(2))/h,h=0); 560 Useimmiten kannattaa kuitenkin derivoinnin jälkeen määritellä saatu lauseke esim. fder-nimiseksi. Tällöin f (2):n saat laskettua kirjoittamalla fder(2);

Esim. Olkoon f(x)=7x⁵+76 Derivointi ja Integrointi f(x) eli funktion integraalifunktio saadaan komennolla int(f(x),x) TAI int(7*x^5+76,x) Voimme piirtää f(x):n, f (x):n ja f(x):n samaan koordinaatistoon komennolla: plot({f(x),int(f(x),x),diff(f(x),x)})

Derivointi ja Integrointi Esim. Olkoon f(x)=7x⁵+76 12 f(x) eli funktion f(x) 5 määrätty integraali välillä [5,12] saadaan komennolla: int(7x⁵+76,x=5..12)

[] Luonnollinen logaritmi luvusta/lausekkeesta a ln(a) [] K-kantainen logaritmi luvusta/lausekkeesta a log[k](a) x [] Eksponenttifunktio e exp(x) [] Neperin lukuun e viittaat siis komennolla exp(1) [] Piin (π) saat komennolla Pi [] Trigonometriset funktiot (ja niiden käänteisfunktiot) saat komennoilla sin(), cos(), tan(), arcsin(), arccos(), arctan() [] Trigonometristen yhtälöiden kaikki ratkaisut saat, kun aluksi kirjoitat _EnvAllSolutions := true Kun Maple näyttää yhtälön kaikki ratkaisut, niin mahd. esiintyvä B1 tarkoittaa ensimmäistä binääriluku-muuttujaa (voi saada arvon {0,1}), jonka Maple on määrännyt. Ja Z1 tarkoittaa ensimmäistä kokonaisluku-muuttujaa jonka Maple on määrännyt. Radiaaneista asteisiin muunnoksen saat kertomalla 180/Pi tai sitten komennolla convert(pi/6, degrees) muuttaa π/6 RAD asteiksi. (Voit joutua tämän jälkeen käyttämään expand() tai evalf() -komentoja).

Ylimääräistä kikkailua funktioiden piirtämisen kanssa Voit ehkä haluta piirtää funktiot f(x)=x^2 ja f (x) samaan kuvaan niin, että f:n väri on sininen ja f :n väri on pinkki. Lisäksi haluat, että f on piirretty välillä 2..2 ja f välillä -1..10. Tämä onnistuu seuraavilla komennoilla (ja vastaavasti saat vaikka kuinka monta funktiota, minkä tahansa värisenä jne.) f:=plot(x^2, x=-2..2, color=blue); fder:=plot(diff(x^2,x), x=-1..10, color=pink); plots [display] ( { f, fder } ); sijoittaa f-kirjaimen paikalle plot..-komennon tuo display komento ei hyväksy funktioita joukkoon, eli jos haluat kolmannen kuvaajan kuvaan, niin sinun täytyy ensiksi määritellä se esim. g:ksi (kuten tuolla). KLIKKAAMALLA ESIIN TULEVAA KUVAA OIKEALLA NAPILLA SAAT KÄYRILLE NIMET legend-valikon edit legend-kohdan kautta.

Differentiaaliyhtälöt Esim. yhtälö (y+1)y +x=1 ratkaistaan komennolla: Maple ei tunnista y - merkintää dsolve ( (y(x)+1)* diff(y(x), x) + x = 1, y(x) ) ratkaistavana oleva yhtälö yhtälön muuttuja Ratkaisussa esiintyvä _C1 tarkoittaa vakiota

Differentiaaliyhtälöt (alkuarvotehtävät) Esim. yhtälö (y+1)y +x=1 alkuarvolla y(0)=15 ratkaistaan komennolla: dsolve ( { (y(x)+1)*diff(y(x), x) +x=1, y(0)=15 }, y(x) )

Yhtälöryhmät Ratkaistaan solve-komennolla { } - sulkuja apuna käyttäen. ESIM. 2x+y=1, 4x=y ratkaistaan kirjoittamalla: solve ( { 2*x+y=1, 4*x=y }, { x, y } ) y h t ä l ö t yhtälön muuttujat Jos yhtälöryhmästä ei voida ratkaista kaikkia tuntemattomia, tällöin yhtälöryhmän ratkaisuun jää vapaita muuttujia. Maplen ratkaisussa nämä näkyvät muodossa z=z Vapaan muuttujan arvo voi olla mikä luku tahansa. J A muiden muuttujien arvot r i i p p u v a t vapaiden muuttujien arvoista.

Matriisit ALUKSI with(linearalgebra) - komento aktivoi matriisien käsittelyyn tarvittavat komennot. ESIM. Matriisi A= 1 9 1 2 3 4 syötetään Mapleen komennolla: Matrix( [ [1,9,1], [2,3,4] ] ) Ja sijoitetaan muistipaikkaan M komennolla: M:=Matrix([[1,9,1], [2,3,4]])

Esimerkkejä matriisien alkioihin viittaamisesta Matriisit Sijoitetaan matriisi 1 9 2 3 2 2 muistipaikkaan C ja muutetaan matriisin kolmannen rivin toinen alkio luvuksi -17. C:=Matrix([ [1,9],[2,3],[2,2] ]) C[3,2] := -17 Lasketaan matriisin C toisen rivin luvut yhteen komennolla: C[2,1]+C[2,2]

Matriisit matriisien summa +, erotus matriisitulo. Esim.komento M.C kertoo matriisit M ja C keskenään. skalaaritulona on tavallinen kertomerkki * esim. 3*Matrix([ [1,1], [2,3] ]) ( vastaavasti 3*C ) Käänteismatriisin matriisista C saa komennolla MatrixInverse(C)