Mitä symbolilaskentaohjelmalta voi odottaa ja mitä ei? Tapaus Mathematica

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

Harjoitus 7 -- Ratkaisut

Korhonen s problem Ratkaisuja Hannu Korhonen

Harjoitus 10: Mathematica

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

Harjoitus 1 -- Ratkaisut

Harjoitus 1 -- Ratkaisut

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

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

1. Piirrä kompleksitasoon seuraavat matemaattiset objektit/alueet.

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

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

Mat / Mat Matematiikan peruskurssi C3-I / KP3-I Harjoitus 5 / vko 42, loppuviikko, syksy 2008

MAT Laaja Matematiikka 1U. Hyviä tenttikysymyksiä T3 Matemaattinen induktio

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

FUNKTION KUVAAJAN PIIRTÄMINEN

Yleistä vektoreista GeoGebralla

1. Viikko. K. Tuominen MApu II 1/17 17

Kuva 1: Tehtävä 1a. = 2π. 3 x3 1 )

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 7: Pienimmän neliösumman menetelmä ja Newtonin menetelmä.

Epäyhtälöt 1/7 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

MS-A0102 Differentiaali- ja integraalilaskenta 1

Yhtälöryhmät 1/6 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

Lauseen erikoistapaus on ollut kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa seuraavassa muodossa:

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä:

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

Partikkelit pallon pinnalla

Trigonometriaa ja solve-komento GeoGebralla

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

Kompleksiluvut Kompleksitaso

Harjoitus 3 -- Ratkaisut

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1. Tietokoneharjoitus: ratkaisut

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

Kompleksilukujen kunnan konstruointi

Värähtelevä jousisysteemi

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

Matematiikan tukikurssi

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

MITEN RATKAISEN POLYNOMIYHTÄLÖITÄ?

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 5

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Matematiikan tukikurssi: kurssikerta 12

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 5: Taylor-polynomi ja sarja

Harjoitus 4 -- Ratkaisut

Ohjelmoinnin perusteet Y Python

Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

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

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

Trigonometrian kaavat 1/6 Sisältö ESITIEDOT: trigonometriset funktiot

Fourier-analyysi, I/19-20, Mallivastaukset, Laskuharjoitus 7

3 = Lisäksi z(4, 9) = = 21, joten kysytty lineaarinen approksimaatio on. L(x,y) =

3 Toisen kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt

Liite 1. Laajennettu Eukleideen algoritmi suoraviivainen tapa

BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat Harjoitus 7, Kevät 2018

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

Kompleksiluvut 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaaliluvut

Opiskelijan pikaopas STACK-tehtäviin. Lassi Korhonen, Oulun yliopisto

RATKAISUT a + b 2c = a + b 2 ab = ( a ) 2 2 ab + ( b ) 2 = ( a b ) 2 > 0, koska a b oletuksen perusteella. Väite on todistettu.

Partikkelit pallon pinnalla

2.2.1 Ratkaiseminen arvausta sovittamalla

A Lausekkeen 1,1 3 arvo on 1,13 3,3 1,331 B Tilavuus 0,5 m 3 on sama kuin 50 l 500 l l C Luvuista 2 3, 6 7

RCL-vihtovirtapiiri: resonanssi

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Tehtävien ratkaisut

Matematiikan tukikurssi

Vastaus: 10. Kertausharjoituksia. 1. Lukujonot lim = lim n + = = n n. Vastaus: suppenee raja-arvona Vastaus:

dt 2. Nämä voimat siis kumoavat toisensa, jolloin saadaan differentiaaliyhtälö

MATP153 Approbatur 1B Ohjaus 2 Keskiviikko torstai

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

mplteht/mpldiffint1, Diff-int 1 Maple

Harjoitus 5 -- Ratkaisut

DIFFERENTIAALI- JA INTEGRAALILASKENTA

MATP153 Approbatur 1B Harjoitus 3, ratkaisut Maanantai

mlnonlinequ, Epälineaariset yhtälöt

1.5. Trigonometriset perusyhtälöt

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Radiaanit. Kun kulman α suuruus nyt mitataan tämän kaaren pituutena, saadaan kulmaan arvo radiaaneissa.

Matematiikan peruskurssi 2

Digitaalitekniikan matematiikka Luku 5 Sivu 1 (22) Lausekkeiden sieventäminen F C F = B + A C. Espresso F = A (A + B) = A A + A B = A B

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


Ortogonaaliprojektio äärellisulotteiselle aliavaruudelle

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora

MATEMATIIKAN KOE, LYHYT OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Muista tutkia ihan aluksi määrittelyjoukot, kun törmäät seuraaviin funktioihin:

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

MATEMATIIKAN PERUSKURSSI II kevät 2018 Ratkaisut 1. välikokeen preppaustehtäviin. 1. a) Muodostetaan osasummien jono. S n =

= 2 L L. f (x)dx. coshx dx = 1 L. sinhx nπ. sin. sin L + 2 L. a n. L 2 + n 2 cos. tehdään approksimoinnissa virhe, jota voidaan arvioida integraalin

Matemaattisen analyysin tukikurssi

Muutoksen arviointi differentiaalin avulla

Mathematica Sekalaista asiaa

Operatioanalyysi 2011, Harjoitus 2, viikko 38

Transkriptio:

Simo K. Kivelä Mitä symbolilaskentaohjelmalta voi odottaa ja mitä ei? Tapaus Mathematica Symbolinen laskenta ei aina toimi, kuten voisi odottaa. Parempi onkin ajatella, että se elää omaa elämäänsä, jolla toki on läheinen suhde matematiikkaan, mutta joka aina toisinaan eroaa matematiikasta. Koska symbolisella laskennalla on ohjelmoinnin luonne, käytän seuraavassa tekstimuotoisia komentoja ja funktioita, vaikka matemaattisen notaation käyttökin olisi mahdollista pienin rajoituksin. Seuraavassa eräitä esimerkkejä. Neljännen asteen yhtälö Talletetaan yhtälö muuttujaan nimeltään yht: In[]:= yht = a x^4 b x^ c x^ d x e 0 Out[]= e d x c x b x a x 4 0 Muodostetaan sijoitussääntö, jonka avulla kertoimille annetaan halutut arvot: In[]:= sij = {a, b 0, c 0, d 0, e } Out[]= {a, b 0, c 0, d 0, e } In[]:= Sijoitetaan kertoimien arvot yhtälöön ja ratkaistaan saatu yhtälö: yht /. sij Out[]= x 4 0 In[4]:= rtk = Solve[yht /. sij, x] Out[4]= {{x }, {x i}, {x i}, {x }} Samaan tulokseen pitäisi tietenkin päästä, jos ensin muodostetaan yhtälön yleinen ratkaisu symbolisin kertoimin ja tähän sijoitetaan kertoimien arvot: In[5]:= ylrtk = Solve[yht, x] Out[5]= x b 4 a b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e /

SymbLask.nb b a 4 c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 b c 8 d a a 4 b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e /, x b 4 a b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 b c 8 d a a 4 b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e /, x b 4 a b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a

SymbLask.nb c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 b c 8 d a a 4 b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e /, x b 4 a b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / b a 4 b c 8 d a a 4 b 4 a c a / c b d a e a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / / a c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e 4 c b d a e c 9 b c d 7 a d 7 b e 7 a c e / Yleinen ratkaisu on sangen monimutkainen ja kertoimien arvojen sijoittaminen johtaa virhetilanteeseen:

4 SymbLask.nb In[6]:= ylrtk /. sij Power::infy : Infinite expression 0 encountered. Infinity::indet : Indeterminate expression 0 ComplexInfinity encountered. Power::infy : Infinite expression 0 encountered. Infinity::indet : Indeterminate expression 0 ComplexInfinity encountered. Power::infy : Infinite expression 0 encountered. General::stop : Further output of Power::infy will be suppressed during this calculation. Infinity::indet : Indeterminate expression 0 ComplexInfinity encountered. General::stop : Further output of Infinity::indet will be suppressed during this calculation. Out[6]= {{x Indeterminate}, {x Indeterminate}, {x Indeterminate}, {x Indeterminate}} Arvojen sijoittaminen ja yhtälön ratkaiseminen eivät siis kommutoi, vaikka näin toki pitäisi olla. Jos kertoimia hieman häiritään, niin kaikki toimii kuten pitääkin: In[7]:= eps = 000 000; epssij = {a, b eps, c 0, d 0, e } Out[7]= In[8]:= Out[8]= a, b yht /. epssij, c 0, d 0, e 000 000 x 000 000 x4 0 In[9]:= rtk = Solve[yht /. epssij, x] Out[9]= x 4 000 000 4 000 000 60 000 000 000 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 40 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 0 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 60 000 000 000 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 /, x 4 000 000 4 000 000 60 000 000 000 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000

SymbLask.nb 5 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 40 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 0 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 60 000 000 000 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 /, x 4 000 000 4 000 000 60 000 000 000 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 40 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 0 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 60 000 000 000 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 /, x 4 000 000 4 000 000 60 000 000 000 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 40 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 0 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 000 000 000 000 60 000 000 000 000 000 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / 00 000 000 / 9 768 000 000 000 000 000 000 000 08 / Ratkaisu on jälleen monimutkainen (eikä sen sieventäminenkään auta), mutta laskemalla kymmennumeroinen likiarvo nähdään, mistä on kyse. In[0]:= N[rtk, 0] Out[0]= x.500000000 0 7.000000000 i, x.500000000 0 7.000000000 i, {x.00000050}, {x 0.9999997500}

6 SymbLask.nb Tällä kertaa kertoimien arvojen sijoittaminen yleiseen ratkaisuun antaa laskentatarkuuden rajoissa saman tuloksen: In[]:= rtk = ylrtk /. epssij Out[]= x 4 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / / 4 000 000 000 000 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 /, x 4 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / / 4 000 000 000 000 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 /, x 4 000 000

SymbLask.nb 7 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / / 4 000 000 000 000 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 /, x 4 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 7 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 000 000 000 000 / / 4 000 000 000 000 000 000 4 000 000 000 000 4 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / 7 000 000 000 000 768 000 000 000 000 000 000 000 08 000 000 000 000 / In[]:= N[rtk, 0] Out[]= {x.00000050}, {x 0.9999997500}, x.500000000 0 7.000000000 i, x.500000000 0 7.000000000 i Tarkkoja arvojakin voidaan verrata, kun otetaan huomioon, että eri ratkaisuissa juuret ovat eri

8 SymbLask.nb In[]:= järjestyksessä: x /. rtk[[{4,,, }]] x /. rtk[[{,, 4, }]] // Simplify Out[]= {0, 0, 0, 0} Syöte on hieman monimutkainen, mutta kyseessä on Mathematican syntaksin mukainen tapa laskea eri ratkaisujen juurten erotukset. Sarjan summa Sarja n= on yliharmoninen sarja ja se suppenee. Sijoittamalla yleisessä lausekkeessa eksponentille arvo s = saadaan n summaksi In[4]:= Out[4]= Sum n^s /. s, {n,, Infinity} π 6 Tulos on sama, jos summa lasketaan ensin ja sitten sijoitetaan: In[5]:= Out[5]= Sum n^s, {n,, Infinity} Zeta[s] In[6]:= Sum n^s, {n,, Infinity} /. s Out[6]= In[7]:= Out[7]= π 6 Zeta[] π 6 Mutta jos sijoitetaankin s =, tilanne on toinen: In[8]:= Sum n^s /. s, {n,, Infinity} Out[8]= Sum::div : Sum does not converge. n n= In[9]:= Sum n^s, {n,, Infinity} /. s Out[9]= In[0]:= Zeta[ ] Out[0]= Tätä on oikeastaan pidettävä ohjelmiston virheenä. Arvolla s = sarja ei tietenkään suppene, joten edellinen vaihtoehto on oikein. Jos s > (oikeastaan jos kompleksisen luvun s reaaliosa on > ), sarjan summa on Riemannin zetafunktio (ζ funktio). Tämä voidaan muilla keinoilla määritellä myös arvolla ja tällöin ζ () =. Yleisellä argumentilla s summattaessa tulisi siis Mathematican ilmoittaa myös pätevyysalueen rajoitus.

SymbLask.nb 9 Itseisarvoyhtälö Itseisarvoyhtälön z a = z b ratkaisuksi saadaan lukujen a ja b keskiarvo: In[]:= yht = Abs[z a] Abs[z b] Out[]= Abs[a z] Abs[b z] In[]:= Solve[yht, z] Out[]= Solve::ifun : Inverse functions are being used by Solve, so some solutions may not be found; use Reduce for complete solution information. z a b Varoitus antaa aiheen arvella, että tässä ei ehkä ole koko totuus. Kelpaisihan ainakin mikä tahansa z, jos a = b. Tarkempaan analyysiin päästään toisella komennolla, mutta tulos ei näytä kovin selkeältä: In[]:= rtk = Reduce[yht, z] Out[]= Re[a] < Re[b] && Im[a] < Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Im[a] Im[b] && Re[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[b] Im[a] > Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Re[a] Re[b] && Im[a] < Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Im[a] Im[b] Im[a] > Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Re[a] > Re[b] && Im[a] < Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Im[a] Im[b] && Re[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[b] Im[a] > Im[b] && Im[z] Im[a] Im[b] Re[a] Re[b] Re[a] Re[z] Re[b] Re[z] ( Im[a] Im[b]) Tämä on kuitenkin pätevä myös kompleksitapauksessa, jolloin ratkaisu muodostuu pisteitä a ja b yhdistävän janan keskinormaalista: In[4]:= rtk /. {a, b } Out[4]= Re[z] In[5]:= Out[5]= rtk /. {a I, b I} // Simplify Im[z] Re[z]

0 SymbLask.nb Trigonometrinen yhtälö Trigonometrisella yhtälöllä sin(x) = sin x on yksinkertainen ratkaisu x = 5 5 kokonaisluku. Mathematica antaa kuitenkin mutkikkaampaa: n, missä n on In[6]:= yht = Sin[x] Sin[x Pi / 5] Out[6]= Sin[x] Sin π 5 x In[7]:= rtk = Solve[yht, x] Out[7]= x ConditionalExpression ArcTan 4 5 5 5 4 5 0 5 π C[], C[] Integers, x ConditionalExpression π ArcTan 4 5 5 4 5 π C[], 5 0 5 C[] Integers Tehokkaalla sievennyksellä tämä kuitenkin yksinkertaistuu, tosin ei aivan siihen muotoon, mihin käsinlaskija pääsee: In[8]:= FullSimplify[rtk, Element[C[], Integers]] Out[8]= x 5 π ( 5 C[]), x π C[] 5 Eksplisiittinen sievennys onkin usein tarpeen.