Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych

Podobne dokumenty
Programy wykorzystywane do obliczeń

Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych, cz. 2/2

Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych, cz. 2/2

Obliczenia Symboliczne

Elementy rachunku różniczkowego i całkowego

WPROWADZENIE DO ŚRODOWISKA SCILAB

ARKUSZ KALKULACYJNY komórka

Mathcad c.d. - Macierze, wykresy 3D, rozwiązywanie równań, pochodne i całki, animacje

PRZETWARZANIE I ORGANIZOWANIE DANYCH: ARKUSZ KALKULACYJNY

Temat: Arkusze kalkulacyjne. Program Microsoft Office Excel. Podstawy

Pracownia Informatyczna Instytut Technologii Mechanicznej Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki. Podstawy Informatyki i algorytmizacji

Maxima i Visual Basic w Excelu

ROZKŁAD MATERIAŁU DLA KLASY I LICEUM I TECHNIKUM (ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ

Projekt Informatyka przepustką do kariery współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Laboratorium 1b Operacje na macierzach oraz obliczenia symboliczne

Rozkład materiału a wymagania podstawy programowej dla I klasy czteroletniego liceum i pięcioletniego technikum. Zakres rozszerzony

Matematyka II. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 2018/2019 wykład 13 (27 maja)

WEKTORY I MACIERZE. Strona 1 z 11. Lekcja 7.

Środowisko R wprowadzenie. Wykład R1; Pakiety statystyczne

Mathematica - podstawy

Wprowadzenie do MS Excel

Analiza matematyczna i algebra liniowa Wprowadzenie Ciągi liczbowe

Temat (rozumiany jako lekcja) Propozycje środków dydaktycznych. Liczba godzin. Uwagi

Scilab - wprowadzenie

Matematyka. rok akademicki 2008/2009, semestr zimowy. Konwersatorium 1. Własności funkcji

2.1. Postać algebraiczna liczb zespolonych Postać trygonometryczna liczb zespolonych... 26

OPERACJE NA MACIERZACH DODAWANIE I ODEJMOWANIE MACIERZY

WyŜsza Szkoła Zarządzania Ochroną Pracy MS EXCEL CZ.2

Ciągi liczbowe. Zbigniew Koza. Wydział Fizyki i Astronomii

Obliczenia inżynierskie arkusz kalkulacyjny. Technologie informacyjne

Logarytmy. Funkcje logarytmiczna i wykładnicza. Równania i nierówności wykładnicze i logarytmiczne.

Praktyczne wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego w pracy nauczyciela część 1

Przewodnik dla każdego po: Dla każdego coś miłego Microsoft Excel 2010

Wstęp do chemii kwantowej - laboratorium. Zadania

x a 1, podając założenia, przy jakich jest ono wykonywalne. x a 1 = x a 2 ( a 1) = x 1 = 1 x.

ELEKTROTECHNIKA Semestr 1 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + 2j)(5 2j),

Próbny egzamin z matematyki dla uczniów klas II LO i III Technikum. w roku szkolnym 2012/2013

Pochodna funkcji. Zastosowania pochodnej. Badanie przebiegu zmienności

15. Macierze. Definicja Macierzy. Definicja Delty Kroneckera. Definicja Macierzy Kwadratowej. Definicja Macierzy Jednostkowej

Maxima i Visual Basic w Excelu

Technikum Nr 2 im. gen. Mieczysława Smorawińskiego w Zespole Szkół Ekonomicznych w Kaliszu

Technologia Informacyjna

Technologie informacyjne: Arkusz kalkulacyjny

PLAN WYNIKOWY PROSTO DO MATURY KLASA 1 ZAKRES PODSTAWOWY

Wprowadzania liczb. Aby uniknąć wprowadzania ułamka jako daty, należy poprzedzać ułamki cyfrą 0 (zero); np.: wpisać 0 1/2

Plan wynikowy matematyka w zakresie rozszerzonym w klasie 1b, 2016/2017r.

Propozycja planu wynikowego z rozkładem materiału dla klasy 1 branżowej szkoły I stopnia

opracował: mgr inż. Piotr Marchel Instrukcja obsługi programu Struktura

Treści programowe. Matematyka. Efekty kształcenia. Literatura. Terminy wykładów i ćwiczeń. Warunki zaliczenia. tnij.org/ktrabka

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2018/2019 klasa 1 TLog

Informatyka dla klas I wykresy funkcji

Obliczenia w programie MATLAB

WYDZIAŁ INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA, studia niestacjonarne ANALIZA MATEMATYCZNA1, lista zadań 1

Zadanie 3 Oblicz jeżeli wiadomo, że liczby 8 2,, 1, , tworzą ciąg arytmetyczny. Wyznacz różnicę ciągu. Rozwiązanie:

Skróty klawiaturowe w programie Microsoft Excel 2013

Tematyka do egzaminu ustnego z matematyki. 3 semestr LO dla dorosłych

Zakładka Obmiar jest dostępna dla pozycji kosztorysowej w dolnym panelu. Służy do obliczania ilości robót (patrz też p ).

EGZAMIN W KLASIE TRZECIEJ GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2017/2018 CZĘŚĆ 2. ZASADY OCENIANIA ROZWIĄZAŃ ZADAŃ

Ćwiczenie 4. Matlab - funkcje, wielomiany, obliczenia symboliczne

III. STRUKTURA I FORMA EGZAMINU

Klasa 1 technikum. Poniżej przedstawiony został podział wymagań na poszczególne oceny szkolne:

Standardy wymagań maturalnych z matematyki - matura 2010

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA PROSTO DO MATURY KLASA 1 ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

Egzamin ustny z matematyki semestr II Zakres wymaganych wiadomości i umiejętności

2) R stosuje w obliczeniach wzór na logarytm potęgi oraz wzór na zamianę podstawy logarytmu.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Elektroenergetyki Technologie informatyczne

Wymagania i plan wynikowy z matematyki dla klasy I BO

Wykłady z Matematyki stosowanej w inżynierii środowiska, II sem. 2. CAŁKA PODWÓJNA Całka podwójna po prostokącie

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA PROSTO DO MATURY KLASA 1 ZAKRES PODSTAWOWY

MATEMATYKA WYKAZ UMIEJĘTNOŚCI WYMAGANYCH NA POSZCZEGÓLNE OCENY DLA KLASY DRUGIEJ

ROZKŁAD MATERIAŁU NAUCZANIA KLASA 1, ZAKRES PODSTAWOWY

MATLAB - laboratorium nr 1 wektory i macierze

PORÓWNANIE TREŚCI ZAWARTYCH W OBOWIĄZUJĄCYCH STANDARDACH EGZAMINACYJNYCH Z TREŚCIAMI NOWEJ PODSTAWY PROGRAMOWEJ

GNU Octave (w skrócie Octave) to rozbudowany program do analizy numerycznej.

ARKUSZ KALKULACYJNY MICROSOFT EXCEL cz.2 Formuły i funkcje macierzowe, obliczenia na liczbach zespolonych, wykonywanie i formatowanie wykresów.

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

PODSTAWY OBSŁUGI ARKUSZA KALKULACYJNEGO

Standardy wymagań maturalnych z matematyki - matura

WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE

Metody i analiza danych

V. WYMAGANIA EGZAMINACYJNE

Rachunek całkowy - całka oznaczona

Modelowanie wybranych pojęć matematycznych. semestr letni, 2016/2017 Wykład 10 Własności funkcji cd.

ARKUSZ KALKULACYJNY MICROSOFT EXCEL

Temat: Graficzna ilustracja danych - wykresy

Zdający posiada umiejętności w zakresie: 1. wykorzystania i tworzenia informacji: interpretuje tekst matematyczny i formułuje uzyskane wyniki

KARTA KURSU. Mathematics

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

Sin[Pi / 4] Log[2, 1024] Prime[10]

Rachunek różniczkowy i całkowy w przestrzeniach R n

Wprowadzenie do programu Mathcad 15 cz. 1

Matematyka I. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr zimowy 2018/2019 Wykład 12

EGZAMIN W KLASIE TRZECIEJ GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2017/2018 CZĘŚĆ 2. ZASADY OCENIANIA ROZWIĄZAŃ ZADAŃ

Wykład 14. Elementy algebry macierzy

Funkcja kwadratowa. f(x) = ax 2 + bx + c,

Ciągi liczbowe wykład 3

MATeMAtyka 1. Plan wynikowy: Zakres podstawowy i rozszerzony

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa I Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

Transkrypt:

Temat wykładu: Wykorzystanie programów komputerowych do obliczeń matematycznych Kody kolorów: żółty nowe pojęcie pomarańczowy uwaga kursywa komentarz * materiał nadobowiązkowy

Przykłady: Programy wykorzystywane do obliczeń. Arkusze kalkulacyjne do obliczeń numerycznych: a. LibreOffice CALC (wolny dostęp) b. Microsoft EXCEL (komercyjny). Pakiety typu CAS (ang. Computer Algebra System) do matematycznych obliczeń symbolicznych: a. Maxima (wolny dostęp) b. Mathematica (komercyjny) 3. Pakiety do wykonywania analiz statystycznych, np. Statistica (komercyjny)

Pakiet Maxima, wersja online 3

Pakiet Maxima online - wstęp W przeglądarce wpisujemy: wxmaxima online, a następnie wybieramy wskazany link. lub wpisujemy adres: http://maxima-online.org/ 4

Pakiet Maxima online - wstęp Na ekranie pokazują się:. Okno do wprowadzania poleceń (instrukcji). Przycisk Calculate 5

Pakiet Maxima online - wstęp Zaznaczamy instrukcje wyświetlone w oknie poleceń i kasujemy je: 6

Pakiet Maxima online - wstęp Do pustego okna będziemy wprowadzać własne instrukcje. 7

Działania arytmetyczne Pakietu można użyć do obliczania wartości działań na liczbach zapisanych z użyciem operatorów: dodawania + odejmowania mnożenia * dzielenia / potęgowania ^ 8

Działania arytmetyczne - uwagi Zadanie. Oblicz wynik działania 3,5+5, W oknie poleceń wpisujemy polecenie dodawania, a na końcu stawiamy średnik. Uwaga: separatorem dziesiętnym jest kropka, a nie przecinek. Przyciskamy Calculate, a po chwili w okienku poniżej pojawia się wynik. 9

Działania arytmetyczne - uwagi Przyjrzyjmy się okienku z wynikiem. Na początku linii widać symbole: (% i), (% o), (% i). W takim symbolu litera i jest skrótem od input i rozpoczyna linię pokazującą, jak Maxima interpretuje (odczytuje) wyrażenie wpisane przez użytkownika. Litera o jest skrótem od output i rozpoczyna linię pokazującą rezultat wykonanego polecenia. 0

Działania arytmetyczne - uwagi Na zrzucie ekranu zamieszczonym poniżej widać błędnie wpisane działanie: 3+)5 W linii (% i) widać odczyt wpisu użytkownika i komunikat Maximy. Działanie nie zostało wykonane.

Działania arytmetyczne - uwagi Zadanie. Oblicz wynik działań: 3+5, 0-45, 75/5, 5^3, 9^(/). W oknie poleceń wpisujemy kolejne polecenia (można w kolejnych liniach, albo w jednej linii), a po każdym stawiamy średnik. Przyciskamy Calculate, a po chwili w okienku poniżej pojawia się wynik.

Działania arytmetyczne - uwagi Przyjrzyjmy się okienku z wynikiem. W linii oznaczonej symbolem (% i) jest odczyt pierwszego wpisu użytkownika, w linii (% o) wynik działania. W kolejnej linii (% i) odczyt drugiego wpisu użytkownika, a w linii (% o) wynik działania, itd. 3

Uwaga W oknie poleceń można używać przycisków Backspace oraz Delete, a także posługiwać się skrótami CTRL+C (kopiowanie), CTRL+X (wycinanie), CTRL+V (wklejanie). Do następnej linii przechodzi się przyciskając ENTER. 4

5 Dodawanie macierzy - zadanie Dane są macierze A, B. Oblicz sumę A+B. 0, 0 0 3 0 B A

6 Dodawanie macierzy - zadanie 0, 0 0 3 0 B A W oknie poleceń najpierw definiujemy macierze (w nawiasach kwadratowych wpisujemy elementy wierszy macierzy), a potem wpisujemy polecenie dodawania macierzy: Przyciskamy Calculate.

Dodawanie macierzy - zadanie W okienku poniżej odczytujemy wynik: W wersji online pakietu Maxima tak wyświetlana jest macierz wymiaru 3 x 3 (proszę powtarzać sobie do skutku, że nie jest to dla nas kłopotliwe). 7

Dodawanie macierzy - zadanie Zapisujemy rozwiązanie zadania: A B 0 3 0 8

9 Mnożenie macierzy - zadanie Dane są macierze C, D. Oblicz iloczyn C D. 3, 0 D C W oknie poleceń najpierw definiujemy macierze, potem wprowadzamy polecenie mnożenia macierzy: Przyciskamy Calculate.

Mnożenie macierzy - zadanie W okienku poniżej odczytujemy wynik: 0

Mnożenie macierzy - zadanie Zapisujemy rozwiązanie zadania: C D 3 5 5

Obliczanie wyznacznika - zadanie Oblicz wyznacznik macierzy A. A 3 4 W oknie poleceń wprowadzamy: Przyciskamy Calculate.

Obliczanie wyznacznika - zadanie W okienku poniżej odczytujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie zadania: det 3 4 3

Rozwiązanie układu równań - zadanie A Wyznacz rozwiązanie układu równań: x 3y z 6 4x y 3z y 3z W oknie poleceń najpierw definiujemy układ równań, potem wprowadzamy polecenie rozwiązania układu równań: Przyciskamy Calculate. 4

Rozwiązanie układu równań - zadanie A W okienku poniżej odczytujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie zadania: Rozwiązaniem układu jest wektor: x y z 4 6 5

6 Rozwiązanie układu równań - zadanie B Wyznacz rozwiązanie układu równań: 4 4 3 x x x x W oknie poleceń wpisujemy: Przyciskamy Calculate, odczytujemy wynik: Rozwiązaniem układu jest wektor: 0 x x

Rysowanie wykresu funkcji - zadanie A Narysuj wykres funkcji: f x x W oknie poleceń najpierw definiujemy funkcję, potem wprowadzamy polecenie narysowania wykresu funkcji dla wybranego przedziału na osi OX: Przyciskamy Calculate. 7

Rysowanie wykresu funkcji - zadanie A Otrzymujemy wynik: Dla argumentów z wybranego przedziału, wartości y należą do przedziału [-3, ]. 8

Rysowanie wykresu funkcji - zadanie B Narysuj wykres funkcji: f x x dla zakresu liczb na osi OX: x, oraz zakresu liczb na osi OY: y,. W oknie poleceń definiujemy funkcję, wprowadzamy polecenie narysowania wykresu funkcji oraz zakresy liczbowe na obu osiach: Przyciskamy Calculate. 9

Rysowanie wykresu funkcji - zadanie B Otrzymujemy wynik: Komunikat o obcięciu niektórych wartości jest rezultatem wpisania w poleceniu zakresu dla y mniejszego od zakresu wartości otrzymywanych dla podanego przedziału x-ów. 30

Rysowanie wielu wykresów funkcji - zadanie C Narysuj wykresy funkcji f, g w osobnych układach współrzędnych: f x x dla x,, y,, gx x x dla 3, 3 x. W oknie poleceń definiujemy funkcje f, g oraz wprowadzamy dwa polecenia narysowania wykresu: Przyciskamy Calculate. 3

Rysowanie wielu wykresów funkcji - zadanie C Otrzymujemy wynik: 3

Rysowanie wielu wykresów funkcji - zadanie D Narysuj wykresy funkcji f, g w jednym układzie współrzędnych: f x x, gx x x dla x 4, 4, y 4, 4. W oknie poleceń definiujemy funkcje f, g, wprowadzamy jedno polecenie narysowania wykresów dwóch funkcji oraz zakresy na osiach: Przyciskamy Calculate. 33

Rysowanie wielu wykresów funkcji - zadanie D Otrzymujemy wynik: 34

Obliczanie granicy funkcji Oblicz granicę funkcji: Polecenie: limit lim x x 0 f x Składania polecenia: limit (wzor funkcji,symbol argumentu funkcji,x0,strona) 35

Oblicz Obliczanie granicy funkcji - zadanie A lim x 0 x W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie obliczenia granicy: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: x Zapisujemy rozwiązanie: lim x 0 36

Oblicz Obliczanie granic funkcji - zadanie B lim x 0 x W oknie poleceń wpisujemy: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: inf (skrót od ang. infinity) oznacza nieskończoność, + Zapisujemy rozwiązanie: lim x 0 x 37

Oblicz Obliczanie granic funkcji - zadanie C lim x 0 x W oknie poleceń wpisujemy: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: minf oznacza minus nieskończoność, - Zapisujemy rozwiązanie: lim x 0 x 38

Oblicz Obliczanie granic funkcji - zadanie D lim x x W oknie poleceń wpisujemy: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie: lim 0 x x 39

Oblicz Obliczanie granic funkcji - zadanie E lim x x W oknie poleceń wpisujemy: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie: lim 0 x x 40

Obliczanie pochodnej Oblicz pochodną danej funkcji f(x): Polecenie: diff diff - skrót od ang. differentiation (różniczkowanie) Składnia polecenia: diff(nazwa funkcji lub wzór funkcji, symbol argumentu) 4

Obliczanie pochodnej - zadanie Oblicz pochodną funkcji f x 3x 4x W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie zróżniczkowania funkcji: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie: 3x 4x 6x 4 4

Uwagi o wyrażeniach matematycznych. Wyrażenie x można zapisać jako sqrt x. Wyrażenie x e można zapisać jako e^ x lub exp x (od ang. exponential wykładniczy) 3. UWAGA!!! W Maximie wyrażenie log x oznacza logarytm naturalny. Dlatego logarytm przy dowolnej (dopuszczalnej) podstawie zapisujemy korzystając ze wzoru (szkolnego) na zamianę podstawy logarytmu: log a b log log c c b a 43

Obliczanie całki nieoznaczonej Oblicz całkę nieoznaczoną danej funkcji f(x): Polecenie: integrate ang.: integration całkowanie, integral - całka Składnia polecenia: integrate (nazwa funkcji lub wzór funkcji, symbol argumentu) 44

Obliczanie całki nieoznaczonej - zadanie Oblicz całkę nieoznaczoną x W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie obliczenia całki nieoznaczonej: dx Przyciskamy Calculate. UWAGA! W wyniku występuje tylko jedna funkcja pierwotna: Zapisujemy rozwiązanie: 3 x dx 3 x c, c R 45

Obliczanie całki oznaczonej Oblicz całkę oznaczoną danej funkcji f(x) w granicach od a do b: Polecenie: integrate ang.: integration całkowanie, integral - całka Składnia polecenia: integrate (nazwa funkcji lub wzór funkcji, symbol argumentu, dolna granica całkowania, górna granica całkowania) 46

Obliczanie całki oznaczonej - zadanie Oblicz całkę oznaczoną x 0 W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie obliczenia całki oznaczonej: dx Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: x dx 0 Zapisujemy rozwiązanie: 3 8 47

Obliczanie całki niewłaściwej zadanie A Oblicz całkę x dx W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie obliczenia całki oznaczonej: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: Zapisujemy rozwiązanie: dx x 48

Obliczanie całki niewłaściwej zadanie B Oblicz całkę ln ex dx W oknie poleceń definiujemy funkcję, następnie wprowadzamy polecenie obliczenia całki oznaczonej: Przyciskamy Calculate, otrzymujemy wynik: ln Zapisujemy rozwiązanie: e x dx 49

cdn. 50