7. Numerický výpočet integrálu
|
|
- Jaromír Kolář
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 7. Numerický výpočet integrálu Tento učení text yl podpořen z Operčního progrmu Prh- Adptilit Hn Hldíková
2 Pro numerickou proximci určitého integrálu se užívá termín numerická kvdrtur, příslušné vzorce se nzývjí kvdrturní vzorce. Nším cílem je určit přiližnou hodnotu určitého integrálu I(f= f(xdx,kdepředpokládáme,žefunkce f jenintervlu, spojitá.pokudjefunkce f kldná,jegeometrickývýznmintegrálu I(foshplochymezigrfemfunkce f osou xn intervlu,. Numerické metody výpočtu integrálu užíváme tehdy, pokud: funkci máme zdnou tulkou neznáme její předpis, integrál není možno vypočítt nlytickými metodmi, c přípdně pokud je výpočet velmi prcný. Dnou funkci nhrdíme její vhodnou proximcí ϕ tk, y ylo možné integrál proximující funkce I(ϕ= ϕ(xdx,sndnourčit.jkoproximciintegrálu I(fprohlásímehodnotuintegrálu I(ϕ, tj. I(f I(ϕ. Numerické metody jsou nvrhovány tk, že velikost plochy orzce určeného ϕ lze spočítt pomocí několik funkčních hodnot(proto lze tkto počítt i integrály pro funkce určené tulkou. Výpočet integrálu je poměrně stilní(n rozdíl od výpočtu derivce. Je-li ϕ vhodnou proximcí funkce f n intervlu ;, je integrál I(ϕ dorou proximcí I(f, protože pltí: f(xdx ǫ {}}{ ϕ(xdx f(x ϕ(x dx ( sup( f(x ϕ(x ( ǫ, Newtonovy-Cotesovy kvdrturní vzorce Intervl, rozdělímen npodintervlů,+1, =x 0 < x 1 < x < < x n 1 < x n =. Projednoduchostzvolímeekvidistntnídělení,kde +1 = h= n. Integrál rozložíme následovně: I= n 1 f(xdx= k=0 ( xk+1 f(xdx. Nintervlu,+N+1 nhrdímefunkci flgrngeovýmpolynomem N-téhostupněspočítáme n tomto intervlu jeho integrál. Tkto odvozený vzorec pro výpočet integrálu udeme nzývt zákldní kvdrturní Newton-Cotesův vzorec-(zákldní NC vzorec. Vzorec pro výpočet hodnoty integrálu přes celý intervl,, který vznikne součtem zákldních kvdrturních vzorců, udeme nzývt složený kvdrturní vzorec. Řekneme, že kvdrturní vzorec je řádu n, jestliže přesně integruje polynomy stupně n(u polynomů vyšších řádů než n se již dopouštíme nenulové proximční chyy. Newtonovy-Cotesovy kvdrturní vzorce- odélníkové prvidlo Nintervlu,+1 nhrdímefunkci fkonstntnífunkcí L 0 (x=f( xk+1 + ]. Održíme kvdrturní vzorec řádu 0. odem[ +1+,f xk+1 f(xdx ( xk+1 + xk+1, která prochází ( ( xk+1 + xk+1 + L 0 (xdx=(+1 f = h.f = I Od (f.
3 ( Názevformulevyjdřuje,žepro f xk+1 + >0je I Od (fplochodélníkostrnách ( +1 f xk+1 +. Geometrický význm odélníkového prvidl je znázorněn n orázku 7.1,kdesymol + 1 = +1+. f(x f( +1 f( +1/ f(x f( +1 +1/ x Složený vzorec ude mít následující tvr: Or. 7.1 Odélníkové prvidlo. n 1 f(xdx I Od = h f i=0 ( xi+1 + x i Pltí: Nechť funkce f má v intervlu, spojitou druhou derivci, pk pltí: I I Od = 4 f (ξh,kde ξ (,. f Nechť M = mx x, (x, potom I I Od 4 M h. Newtonovy-Cotesovy kvdrturní vzorce- lichoěžníkové prvidlo Nintervlu,+1 nhrdímefunkci f lineárnímpolynomem L 1 (x,kterýprocházíody [,f( ][+1,f(+1 ].Održímekvdrturnívzorecřádu1. xk+1 f(xdx xk+1 L 1 (xdx= (+1 (f( +f(+1 = = h (f(+f(+1 =I Lich. Názevformulevyjdřuje,žepro f(+1 >0f( >0je I Lich (fplochlichoěžník,jehož rovnoěžnéstrnymjídélky f(+1 f( jehožvýškjerovn +1. Geometrický význm lichěžníkového prvidl je znázorněn n orázku 7..
4 f(x f( +1 f(x f( +1 x Or. 7. Lichoěžníkové prvidlo. Složený vzorec ude mít následující tvr: f(xdx I Lich = h [f(x 0+f(x 1 +f(x +...+f(x n 1 +f(x n ]= [ ] n 1 1 = h f(x 0+ f( + 1 f(x n. Pltí: Nechť funkce f m v intervlu, spojitou druhou derivci, pk pltí: f Nechť M = mx x, (x, potom i=1 I I Lich = 1 f (ξh,kde ξ (,. I I Lich 1 M h. Newtonovy-Cotesovy kvdrturní vzorce- Simpsonovo prvidlo Nintervlu,+ nhrdímefunkci fkvdrtickýmpolynomem L (x,kterýprocházíody [,f( ],[+1,f(+1 ][+,f(+ ].Održímekvdrturnívzorecřádu. xk+ f(xdx xk+ L (xdx= (+ 6 (f( +4f(+1 +f(+ = = h (f(+4f(+1 +(+ =I Simp. Geometrický význm Simpsonov prvidl je znázorněn n orázku
5 f(x f( + f( f( +1 f(x +1 + x Or. 7. Simpsonovo prvidlo. Složený vzorec ude mít pro n sudé následující tvr: f(xdx I Simp = h [f(x 0+4f(x 1 +f(x +4f(x +f(x f(x n +4f(x n 1 +f(x n ]. Pltí: Nechť funkce f m v intervlu, spojitou čtvrtou derivci, pk pltí: Nechť M 4 = mx x, f (4 (x,potom I I Simps = 90 f(4 (ξh 4,kde ξ (,. I I Simps 90 M 4h 4. Příkld 1: Vypočítejte pomocí odélníkového, lichoěžníkového Simpsonov prvidl přiližnou hodnotuintegrálu 1 1 ex dxpro n=4,odhdnětechyuproximcepoximciporovnejtesjejí přesnou hodnotou. Řešení: h= 1 ( 1 4 =0,5 x 0 = 1; x 1 = 1+0,5= 0,5; x =0; x =0,5; x 4 =1. f(x=f (1 (x=f ( (x=f (4 (x=e x, e x <, x 1,1 Nejdříve určíme přesnou hodnotu integrálu: I= 1 1 e x dx=[e x ] 1 1 =e1 e 1 =, (1 Odélníkové prvidlo: ] I Od =0,5 [e 1+( 0,5 +e 0,5+0 +e 0+0,5 +e 0,5+1 =,6096 Odhdchyy I I Od 4 M h 4 0,5 =0,065 5
6 I Od I =0,0406 ( Lichoěžníkové prvidlo: I Lich = 0,5 [ e 1 +e 0,5 +e 0 +e 0,5 +e 1] =,99166 Odhdchyy I I Lich 1 M h 1 0,5 =0,15 ( Simpsonovo prvidlo: I Simps = 0,5 I Lich I =0, [ e 1 +4e 0,5 +e 0 +4e 0,5 +e 1] =,51195 Odhdchyy I I Simps 90 M 4h ,54 =0,008 I Simps I =0, Newtonovy-Cotesovy kvdrturní vzorce- Richrdsonov extrpolce Poznámk:Sezvyšujícímsestupněm NN-Cvzorcůodvozenýchzinterpolčníchpolynomůřádu L N senemusízvyšovtpřesnostvýpočtu(n-cvzorcenejsoukonvergentní. Připomeňme, že z kpitoly o interpolčních polynomech víme(viz Rungeho příkld, že interpolční polynom vysokého stupně, může ýt velmi šptnou proximcí funkce. V tomto přípdě i výpočet integrálu pomocí N-C vzorce vysokého řádu y přinášel nesmyslné výsledky. Pokud chceme dosáhnout, y chy při numerickém výpočtu pomocí N-C vzorců yl menší než poždovná přesnost ǫ, lze ji zjistit volou dosttečně velkého počtu dílků n(který vypočítáme z odhdu proximční chyy. Tkto stnovený počet dílků všk ývá zytečně velký, neoť jsme derivci v neznámém odě intervlu nhrdili mximem této derivce v(,. Dlším prolémem ývá, že výpočet odhd derivcí integrovné funkce ývjí prcné. Příkld:Vypočítejte ntk,ychomspočítli π 0 ex cos xdxspřesností10 4 pomocílichoěžníkového prvidl. Řešení: h= n = π n = π n, určímedruhouderivcifunkce f(x=e x cos x, f ( (x= e x sin x, omezíme f(x, M = mx x 0, π ex sinx e π. 1 M h = π 1( π n e π 10 4 n 177. Experimentálně lze ověřit, že poždovná přesnost je dosžen pro nižší hodnotu n = 110. Stejně jko v kpitole o derivci lze k zpřesnění výpočtu použít Richrdsonovu extrpolci. Tto metod se nzývá tké metod polovičního kroku, či Rungeho metod. Připomeňme, jk se provede první krok Richrdsonovy extrpolce odvodíme vzth pro zpřesnění výpočtu npříkld u lichoěžníkového prvidl. 6
7 Rovnice(1: I= f(xdx=i Lich(h 1 f( (ξ 1 h Integrálodhdnemestejnýmvzorcemprolichoěžníkovéprvidlo,lespolovičnímkrokem h Rovnice(: I= I Lich (h/ 1 f( (ξ (h/ = I Lich (h/ 1 f( (ξ h Předpokládejme, že se hodnot derivce v oou výrzech příliš nemění(pro zjednodušení nechť f ( (ξ 1 =f ( (ξ,potomkdyžrovnici(vynásoíme4odečtemeodnírovnici(1,dostneme: Odoně lze odvodit pro Simpsonovo prvidlo: I=4I Lich (h I Lich (h/ I= I Lich (h/+ I Lich(h/ I Lich (h }{{} EL h/ I= I Sims (h/+ I Simps(h/ I Simps (h 15 }{{} ES h/ Provedeme zjemnění tento krok opkujeme dokud EL h n,resp. ES h nnenímenšínežpoždovná přesnost. Symolem I Ext Lich ( I Ext Simps udemeznčitproximcepomocíextrpolceprolichoěžníkové(simpsonovo prvidlo. Příkld:Vypočítejtepomocíextrpolce π 0 ex cos xdxspřesností10 pomocír.extrpolce pro lichoěžníkové Simpsonovo prvidlo. Řešení: Richrdsonov extrpolce- lichoěžníkové prvidlo: Pro n=4je h=0,5 Pro n=8je h=0,5 I Lich (0,5= 0,5 E(0,5= I Lich(0,5 I Lich (0,5 Pro n=16je h=0,15 E(0,15= I Lich(0,15 I Lich (0,5 [ e 1 +e 0,5 +e 0 +e 0,5 +e 1] =,99166 I Lich (0,5=,661 =,661,99166 I Lich (0,15=,5460 = E(0,15 <10,5460,661 = 0, Integrálodhdnemevýrzem: I Ext Lich = I Lich (0,15+E(0,15=, Richrdsonov extrpolce- Simpsonovo prvidlo: Pro n=4je h=0,5 I Simps (0,5=, = 0, Pro n=8je h=0,5 E(0,5= I Simps(0,5 I Simps (0,5 15 I Simps (0,5=,50450 =,50450, = 0,
8 Integrálodhdnemevýrzem: I Ext Simps = I Simps (0,15+E(0,15=,5040. MATLAB Mtl má několik funkcí, pro numerický výpočet integrálů: trpz(@ fce,,- integrál lichoěžníkovým prvidlem funkce f ce n intervlu,, qud(@ fce,,- integrál Simpsonovým prvidlem funkce f ce n intervlu,, qudl(@ fce,,- integrál Lottovým prvidlem funkce f ce n intervlu,, dlqud(@ fce,xmin,xmx,ymin,ymx- dvojný integrál, triplequd(@ fce,xmin,xmx,ymin,ymx,zmin,zmx- trojný integrál. Spočítáme 0 x dx Funkce fce může ýt zdán pomocí příkzu inline tkto: >> F = inline( (x. >> Q = qud(f,0,; Neo může ýt zdán pomocí definice funkce: >> Q = qud(@ mojefunkce,0,; kde mojefunkce.m je M-file: function y = mojefunkce(x y = x. ; Pokud máme k dispozici tzv. symolický toolox, můžeme MATLAB využít pro přesné výpočty určitých integrálů(pokud existují neo pro nlezení primitivní funkce(existuje-li.zvedeme symolické proměnné- příkz syms proměnná1. Určitý integrál od do se spočítá pomocí symolické funkce int(výrz,,, kde výrz musí oshovt některou existující symolickou proměnnou. >> syms x >> int(x,0, ns = 4 Chceme-li njít primitivní funkci, použijeme symolickou funkci int s jedním prmetrem: int(výrz. >> syms x >> int(x -5 ns = 1/*x -5*x 8
URČITÝ INTEGRÁL FUNKCE
URČITÝ INTEGRÁL FUNKCE Formulce: Nším cílem je určit přibližnou hodnotu určitého integrálu I() = () d, kde předpokládáme, že unkce je n intervlu, b integrovtelná. Poznámk: Geometrický význm integrálu I()
VíceObecně: K dané funkci f hledáme funkci ϕ z dané množiny funkcí M, pro kterou v daných bodech x 0 < x 1 <... < x n. (δ ij... Kroneckerovo delta) (4)
KAPITOLA 13: Numerická integrce interpolce [MA1-18:P13.1] 13.1 Interpolce Obecně: K dné funkci f hledáme funkci ϕ z dné množiny funkcí M, pro kterou v dných bodech x 0 < x 1
Více1.1 Numerické integrování
1.1 Numerické integrování 1.1.1 Úvodní úvhy Nším cílem bude přibližný numerický výpočet určitého integrálu I = f(x)dx. (1.1) Je-li znám k integrovné funkci f primitivní funkce F (F (x) = f(x)), můžeme
VíceSeznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem objemu rotačního tělesa.
.. Ojem rotčního těles Cíle Seznámíte se s dlší plikcí určitého integrálu výpočtem ojemu rotčního těles. Předpokládné znlosti Předpokládáme, že jste si prostudovli zvedení pojmu určitý integrál (kpitol.).
VíceKapitola 10. Numerické integrování
4.5.o7 Kpitol 0. Numerické integrování Numerický výpočet odnoty určitéo integrálu Formulce: Mějme n ; bi dánu integrovtelnou funkci f = f(x). Nším cílem je určit přibližnou odnotu určitéo integrálu I(f)
Více+ c. n x ( ) ( ) f x dx ln f x c ) a. x x. dx = cotgx + c. A x. A x A arctgx + A x A c
) INTEGRÁLNÍ POČET FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ ) Pojem neurčitého integrálu Je dán funkce Pltí všk tké F tk, y pltilo F ( ) f ( ) Zřejmě F ( ), protože pltí, 5,, oecně c, kde c je liovolná kon- stnt f ( ) nším
VíceR n výběr reprezentantů. Řekneme, že funkce f je Riemannovsky integrovatelná na
Mtemtik II. Určitý integrál.1. Pojem Riemnnov určitého integrálu Definice.1.1. Říkáme, že funkce f( x ) je n intervlu integrovtelná (schopná integrce), je-li n něm ohrničená spoň po částech spojitá.
VícePři výpočtu obsahu takto omezených rovinných oblastí mohou nastat následující základní případy : , osou x a přímkami. spojitá na intervalu
Geometrické plikce určitého integrálu Osh rovinné olsti Je-li ploch ohrničen křivkou f () osou Při výpočtu oshu tkto omezených rovinných olstí mohou nstt následující zákldní přípd : Nechť funkce f () je
VíceMatematika 1A. PetrSalačaJiříHozman Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Technická univerzita v Liberci
Mtemtik 1A. PetrSlčJiříHozmn Fkult přírodovědně-humnitní pedgogická Technická univerzit v Liberci petr.slc@tul.cz jiri.hozmn@tul.cz 21.11.2016 Fkult přírodovědně-humnitní pedgogická TUL ZS 2016-2017 1/
Vícex + F F x F (x, f(x)).
I. Funkce dvou více reálných proměnných 8. Implicitně dné funkce. Budeme se zbývt úlohou, kdy funkce není zdná přímo předpisem, který vyjdřuje závislost její hodnoty n hodnotách proměnných. Jeden z možných
VíceLDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Určitý integrál ZVMT lesnictví 1 / 26
Určitý integrál Zákldy vyšší mtemtiky LDF MENDELU Podpořeno projektem Průřezová inovce studijních progrmů Lesnické dřevřské fkulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem n discipĺıny společného zákldu http://kdemie.ldf.mendelu.cz/cz
Více26. listopadu a 10.prosince 2016
Integrální počet Přednášk 4 5 26. listopdu 10.prosince 2016 Obsh 1 Neurčitý integrál Tbulkové integrály Substituční metod Metod per-prtes 2 Určitý integrál Geometrické plikce Fyzikální plikce K čemu integrální
VíceJak již bylo uvedeno v předcházející kapitole, můžeme při výpočtu určitých integrálů ze složitějších funkcí postupovat v zásadě dvěma způsoby:
.. Substituční metod pro určité integrály.. Substituční metod pro určité integrály Cíle Seznámíte se s použitím substituční metody při výpočtu určitých integrálů. Zákldní typy integrálů, které lze touto
VíceII. 5. Aplikace integrálního počtu
494 II Integrální počet funkcí jedné proměnné II 5 Aplikce integrálního počtu Geometrické plikce Určitý integrál S b fx) dx lze geometricky interpretovt jko obsh plochy vymezené grfem funkce f v intervlu
VíceDigitální učební materiál
Digitální učení mteriál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.080 Název projektu Zkvlitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo název šlony klíčové ktivity III/ Inovce zkvlitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
Více7. Integrální počet Primitivní funkce, Neurčitý integrál
7. Integrální počet 7.. Primitivní funkce, Neurčitý integrál Definice 7. Říkáme, že F (x) je v intervlu (, b) (přitom může být tké =, b = + ) primitivní funkcí k finkci f(x), jestliže pro všechn x (, b)
VíceObsah rovinného obrazce
Osh rovinného orzce Nejjednodušší plikcí určitého integrálu je výpočet oshu rovinného orzce. Zčneme větou. Vět : Je-li funkce f spojitá nezáporná n n orázku níže roven f ( ) d. ;, je osh rovinného orzce
VíceIntegrální počet - III. část (určitý vlastní integrál)
Integrální počet - III. část (určitý vlstní integrál) Michl Fusek Ústv mtemtiky FEKT VUT, fusekmi@feec.vutbr.cz 8. přednášk z AMA1 Michl Fusek (fusekmi@feec.vutbr.cz) 1 / 18 Obsh 1 Určitý vlstní (Riemnnův)
VíceNumerické metody a statistika
Numerické metody a statistika Radek Kučera VŠB-TU Ostrava 016-017 ( ) Numerické metody a statistika 016-017 1 / Numerické integrování ( ) Numerické metody a statistika 016-017 / Geometrický význam integrálu
Víceintegrály lze vypočítat snadno pomocí tabulek a klasických integračních metod jako je per partes nebo substituce. Tak například integrály
6. Numerické integrování derivování Průvodce studiem Při řešení různých úloh je potřeb nlézt hodnotu určitého integrálu. Některé integrály lze vypočítt sndno pomocí tbulek klsických integrčních metod jko
VíceSouhrn základních výpočetních postupů v Excelu probíraných v AVT 04-05 listopad 2004. r r. . b = A
Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004. Řešení soustv lineárních rovnic Soustv lineárních rovnic ve tvru r r A. = b tj. npř. pro 3 rovnice o 3 neznámých 2 3 Hodnoty
VíceIntegrál a jeho aplikace Tomáš Matoušek
Integrál jeho plikce Tomáš Mtoušek Křivk Definice.(Vektorováfunkce) Funkci ϕ:r R n,kteráreálnémučíslupřiřzuje n-tici reálných čísel(vektor), nzýváme funkcí vektorovou. Lze ji tké popst po složkáchjko ϕ(t)=(ϕ
VíceANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU
ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU 3. přednášk Vektorová lger Prvoúhlé souřdnice odu v prostoru Poloh odu v prostoru je vzhledem ke třem osám k soě kolmým určen třemi souřdnicemi, které tvoří uspořádnou trojici
VíceVzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.
Vzdělávcí mteriál vytvořený v projektu OP VK Název školy: Gymnázium, Zářeh, náměstí Osvoození 20 Číslo projektu: Název projektu: Číslo název klíčové ktivity: CZ.1.07/1.5.00/34.0211 Zlepšení podmínek pro
VíceFunkce jedné proměnné
Funkce jedné proměnné Lineární funkce f: y = kx + q, D f = R, H f = R, grf je přímk množin odů [x, y], x D f, y = f(x) q úsek n ose y, tj. od [0, q], k směrnice, k = tn φ = 2 2 1 1, A[ 1, 2 ], B[ 1, 2
VíceVIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál
VIII. Primitivní funkce Riemnnův integrál VIII.2. Riemnnův integrál opkování Vět. Nechť f je spojitá funkce n intervlu, b nechť c, b. Oznčíme-li F (x) = x (, b), pk F (x) = f(x) pro kždé x (, b). VIII.3.
Více( ) ( ) Sinová věta II. β je úhel z intervalu ( 0;π ). Jak je vidět z jednotkové kružnice, úhly, pro které platí. Předpoklady:
4.4. Sinová vět II Předpokldy 44 Kde se stl hy? Námi nlezené řešení je správné, le nenšli jsme druhé hy ve hvíli, kdy jsme z hodnoty sin β určovli úhel β. β je úhel z intervlu ( ;π ). Jk je vidět z jednotkové
VíceVIII. Primitivní funkce a Riemannův integrál
VIII. Primitivní funkce Riemnnův integrál VIII.2. Primitivní funkce Definice. Nechť funkce f je definován n neprázdném otevřeném intervlu I. Řekneme, že funkce F : I R je primitivní funkce k f n intervlu
VíceVýpočet obsahu rovinného obrazce
Výpočet oshu rovinného orzce Pro výpočet oshu čtverce, odélník, trojúhelník, kružnice, dlších útvrů, se kterými se můžeme setkt v elementární geometrii, máme k dispozici vzorce Kdchom chtěli vpočítt osh
Více4.4.1 Sinová věta. Předpoklady: Trigonometrie: řešení úloh o trojúhelnících.
4.4. Sinová vět Předpokldy Trigonometrie řešení úloh o trojúhelnííh. Prktiké využití změřování měření vzdáleností, tringulční síť Tringulční síť je prolém měřit vzdálenosti dvou odů v krjině změříme velmi
VíceIntegrální počet - II. část (určitý integrál a jeho aplikace)
Integrální počet - II. část (určitý integrál jeho plikce) Michl Fusek Ústv mtemtiky FEKT VUT, fusekmi@feec.vutbr.cz 7. přednášk z ESMAT Michl Fusek (fusekmi@feec.vutbr.cz) 1 / 23 Obsh 1 Určitý vlstní (Riemnnův)
Víceintegrovat. Obecně lze ale říct, že pokud existuje určitý integrál funkce podle různých definic, má pro všechny takové definice stejnou hodnotu.
Přednášk 1 Určitý integrál V této přednášce se budeme zbývt určitým integrálem. Eistuje několik definic určitého integrálu funkce jedné reálné proměnné. Jednotlivé integrály se liší v tom, jké funkce lze
VíceKřivkový integrál prvního druhu verze 1.0
Křivkový integrál prvního druhu verze. Úvod Následující text popisuje výpočet křivkového integrálu prvního druhu. Měl by sloužit především studentům předmětu MATEMAT k příprvě n zkoušku. Mohou se v něm
Více2. Funkční řady Studijní text. V předcházející kapitole jsme uvažovali řady, jejichž členy byla reálná čísla. Nyní se budeme zabývat studiem
2. Funkční řd Studijní text 2. Funkční řd V předcházející kpitole jsme uvžovli řd, jejichž člen bl reálná čísl. Nní se budeme zbývt studiem obecnějšího přípdu, kd člen řd tvoří reálné funkce. Definice
Více4. přednáška 22. října Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když každá cauchyovská posloupnost bodů v M konverguje.
4. přednášk 22. říjn 2007 Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když kždá cuchyovská posloupnost bodů v M konverguje. Příkldy. 1. Euklidovský prostor R je úplný, kždá cuchyovská posloupnost
VíceIntegrály definované za těchto předpokladů nazýváme vlastní integrály.
Mtemtik II.5. Nevlstní integrály.5. Nevlstní integrály Cíle V této kpitole poněkud rozšíříme definii Riemnnov určitého integrálu i n přípdy, kdy je integrční oor neohrničený (tj. (, >,
VícePřehled základních vzorců pro Matematiku 2 1
Přehled zákldních vzorců pro Mtemtiku 1 1. Limity funkcí definice Vlstní it v bodě = : f() = ɛ > 0, δ > 0 tk, že pro : ( δ, δ), pltí f() ( ɛ, ɛ) Vlstní it v bodě = : f() = ɛ > 0, c > 0 tk, že pro : > c,
VíceLINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU
LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU ZDENĚK ŠIBRAVA 1. Obecné řešení lin. dif. rovnice 2.řádu s konstntními koeficienty 1.1. Vrice konstnt. Příkld 1.1. Njděme obecné řešení diferenciální rovnice (1) y
VíceMatematika II: Pracovní listy Integrální počet funkce jedné reálné proměnné
Mtemtik II: Prcovní listy Integrální počet funkce jedné reálné proměnné Petr Schreiberová, Petr Volný Ktedr mtemtiky deskriptivní geometrie VŠB - Technická univerzit Ostrv Ostrv 8 Obsh Neurčitý integrál.
Více4.4.3 Kosinová věta. Předpoklady:
443 Kosinová vět Předpokldy 44 Př Rozhodni zd dokážeme spočítt zývjíí strny úhly u všeh trojúhelníků zdnýh pomoí trojie prvků (délek strn velikostí úhlů) V sinové větě vystupují dvě dvojie strn-protější
Více17 Křivky v rovině a prostoru
17 Křivky v rovině prostoru Definice 17.1 (rovinné křivky souvisejících pojmů). 1. Nechť F (t) [ϕ(t), ψ(t)] je 2-funkce spojitá n, b. Rovinnou křivkou nzveme množinu : {F (t) : t, b } R 2. 2-funkce F [ϕ,
VíceV předchozích kapitolách byla popsána inverzní operace k derivování. Zatím nebylo jasné, k čemu tento nástroj slouží.
NEWTONŮV INTEGRÁL V předchozích kpitolách byl popsán inverzní operce k derivování Ztím nebylo jsné, k čemu tento nástroj slouží Uvžujme trmvj, která je poháněn elektřinou při brždění vyrábí dynmem elektřinu:
Více6. Určitý integrál a jeho výpočet, aplikace
Aplikovná mtemtik 1, NMAF071 6. Určitý integrál výpočet, plikce T. Slč, MÚ MFF UK ZS 2017/18 ZS 2017/18) Aplikovná mtemtik 1, NMAF071 6. Určitý integrál 1 / 13 6.1 Newtonův integrál Definice 6.1 Řekneme,
VíceZÁKLADY. y 1 + y 2 dx a. kde y je hledanou funkcí proměnné x.
VARIAČNÍ POČET ZÁKLADY V prxi se čsto hledjí křivky nebo plochy, které minimlizují nebo mximlizují jisté hodnoty. Npř. se hledá nejkrtší spojnice dvou bodů n dné ploše, nebo tvr zvěšeného ln (má minimální
VíceHyperbola, jejíž střed S je totožný s počátkem soustavy souřadnic a jejíž hlavní osa je totožná
Hyperol Hyperol je množin odů, které mjí tu vlstnost, že solutní hodnot rozdílu jejich vzdáleností od dvou dných různých odů E, F je rovn kldné konstntě. Zkráceně: Hyperol = {X ; EX FX = }; kde symolem
VíceINTEGRACE KOMPLEXNÍ FUNKCE KŘIVKOVÝ INTEGRÁL
INTEGRAE KOMPLEXNÍ FUNKE KŘIVKOVÝ INTEGRÁL N konci kpitoly o derivci je uveden souvislost existence derivce s potenciálním polem. Existuje dlší chrkterizce potenciálného pole, která nebyl v kpitole o derivci
VícePetr Hasil. Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF)
Určitý integrál Petr Hsil Přednášk z mtemtiky Podpořeno projektem Průřezová inovce studijních progrmů Lesnické dřevřské fkulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem n discipĺıny společného zákldu (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0021)
VíceJsou to rovnice, které obsahují neznámou nebo výraz s neznámou jako argument logaritmické funkce.
Logritmické rovnice Jsou to rovnice, které oshují neznámou neo výrz s neznámou jko rgument ritmické funkce. Zákldní rovnice, 0 řešíme pomocí vzthu. Složitější uprvit n f g potom f g (protože ritmická funkce
VíceDERIVACE A INTEGRÁLY VE FYZICE
DOPLŇKOVÉ TEXTY BB0 PAVEL SCHAUER INTERNÍ MATERIÁL FAST VUT V BRNĚ DERIVACE A INTEGRÁLY VE FYZICE Obsh Derivce... Definice derivce... Prciální derivce... Derivce vektorů... Výpočt derivcí... 3 Algebrická
Víceje parciální derivace funkce f v bodě a podle druhé proměnné (obvykle říkáme proměnné
1. Prciální derivce funkce více proměnných. Prciální derivce funkce dvou proměnných. Je-li funkce f f(, ) definován v množině D f R 2 bod ( 1, 2 ) je vnitřním bodem množin D f, pk funkce g 1 (t) f(t, 2
VíceMatematika II: Testy
Mtemtik II: Testy Petr Schreiberová Ktedr mtemtiky deskriptivní geometrie VŠB - Technická univerzit Ostrv Mtemtik II - testy 69. Řy 9 - Test Ktedr mtemtiky deskriptivní geometrie, VŠB - Technická univerzit
Více6. a 7. března Úloha 1.1. Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného parabolou y = 1 x 2 a osou x.
KMA/MAT Přednášk cvičení č. 4, Určitý integrál 6. 7. březn 17 1 Aplikce určitého integrálu 1.1 Počáteční úvhy o výpočtu obshu geometrických útvrů v rovině Úloh 1.1. Vypočtěte obsh obrzce ohrničeného prbolou
Více3. APLIKACE URČITÉHO INTEGRÁLU
APLIKACE URČITÉHO INTEGRÁLU APLIKACE URČITÉHO INTEGRÁLU V mtemtice, le zejmén v přírodních technických vědách, eistuje nepřeerné množství prolémů, při jejichž řešení je nutno tím či oním způsoem použít
Více2. INTEGRÁLNÍ POČET FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ
. INTEGRÁLNÍ POČET FUNKE JEDNÉ PROMĚNNÉ Při řešení technických prolémů, ve fyzice pod. je velmi čsto tře řešit orácenou úlohu k derivování. K zdné funkci f udeme hledt funkci F tkovou, y pltilo F f. Budeme
VíceAž dosud jsme se zabývali většinou reálnými posloupnostmi, tedy zobrazeními s definičním
Limit funkce. Zákldní pojmy Až dosud jsme se zbývli většinou reálnými posloupnostmi, tedy zobrzeními s definičním oborem N. Nyní obrátíme svou pozornost n širší třídu zobrzení. Definice.. Zobrzení f, jehož
VíceMATEMATIKA II V PŘÍKLADECH
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH CVIČENÍ Č. Ing. Petr Schreierová, Ph.D. Ostrv Ing. Petr Schreierová, Ph.D. Vsoká škol áňská Technická univerzit
VíceNMAF061, ZS Písemná část zkoušky 16. leden 2018
Jednotlivé kroky při výpočtech stručně, le co nejpřesněji odůvodněte. Pokud používáte nějké tvrzení, nezpomeňte ověřit splnění předpokldů. Jméno příjmení: Skupin: Příkld 1 3 4 5 6 Celkem bodů Bodů 7 6
VíceNEWTONŮV INTEGRÁL. V předchozích kapitolách byla popsána inverzní operace k derivování. Zatím nebylo jasné, k čemu tento nástroj slouží.
NEWTONŮV INTEGRÁL V předchozích kpitolách byl popsán inverzní operce k derivování. Ztím nebylo jsné, k čemu tento nástroj slouží. Uvžujme trmvj, která je poháněn elektřinou při brždění vyrábí dynmem elektřinu:
VícePůjdu do kina Bude pršet Zajímavý film. Jedině poslední řádek tabulky vyhovuje splnění podmínky úvodního tvrzení.
4. Booleov lger Booleov lger yl nvržen v polovině 9. století mtemtikem Georgem Boolem, tehdy nikoliv k návrhu digitálníh ovodů, nýrž jko mtemtikou disiplínu k formuli logikého myšlení. Jko příkld použijeme
Více10 Určitý integrál Riemannův integrál. Definice. Konečnou posloupnost {x j } n j=0 nazýváme dělením intervalu [a,b], jestliže platí
10 Určitý integrál 10.1 Riemnnův integrál Definice. Konečnou posloupnost {x j } n j=0 nzýváme dělením intervlu [,b], jestliže pltí = x 0 < x 1 < < x n = b. Body x 0,...,x n nzýváme dělícími body. Normou
VíceMatematické metody v kartografii
Mtemtické metody v krtogrfii. Přednášk Referenční elipsoid zákldní vzthy. Poloměry křivosti. Délky poledníkového rovnoběžkového oblouku. 1. Zákldní vzthy n rotčním elipoidu Rotční elipsoid dán následujícími
VíceIntegrální počet - IV. část (aplikace na určitý vlastní integrál, nevlastní integrál)
Integrální počet - IV. část (plikce n určitý vlstní integrál, nevlstní integrál) Michl Fusek Ústv mtemtiky FEKT VUT, fusekmi@feec.vutbr.cz 9. přednášk z AMA Michl Fusek (fusekmi@feec.vutbr.cz) / 4 Obsh
VíceObsah na dnes Derivácia funkcie
Johnnes Kepler Dec 2, 57- Nov 5, 63 Mtemtik I Prednášjúci: prof. RNDr. Igor Podlný, DrSc. http://www.tke.sk/podln/ # Osh n dnes Deriváci fnkcie 74 KAPITOLA 3. FUNKCE JEDNÉ PROMĚNNÉ Určitý integrál 8. Vlstnosti
VíceKonstrukce na základě výpočtu I
..11 Konstrukce n zákldě výpočtu I Předpokldy: Pedgogická poznámk: Původně yl látk rozepsnou do dvou hodin, v první ylo kromě dělení úseček zřzen i čtvrtá geometrická úměrná. Právě její prorání se nestíhlo,
Více5.2. Určitý integrál Definice a vlastnosti
Určitý intgrál Dfinic vlstnosti Má-li spojitá funkc f() n otvřném intrvlu I primitivní funkci F(), pk pro čísl, I j dfinován určitý intgrál funkc f() od do vzthm [,, 7: [ F( ) = F( ) F( ) f ( ) d = (6)
Více7 Analytická geometrie
7 Anlytiká geometrie 7. Poznámk: Když geometriké prolémy převedeme pomoí modelu M systému souřdni n lgeriké ritmetiké prolémy pk mluvíme o nlytiké geometrii neo též o metodě souřdni užité v geometrii.
VíceMasarykova univerzita
Msrykov univerzit Přírodovědecká fkult Diplomová práce Web k témtu: Integrální počet Bc. Ev Schlesingerová Brno 9 Prohlášení Prohlšuji, že jsem tuto diplomovou práci npsl sm s použitím uvedené litertury.
VíceUr itý integrál. Úvod. Denice ur itého integrálu
V tomto lánku se budeme v novt ur itému integrálu, který dné funkci p i zuje íslo. My²lenk integrování pochází z geometrických poºdvk - zji² ování povrch, objem délek geometrických útvr. To znmená, ºe
VíceKŘIVKOVÉ INTEGRÁLY. Křivka v prostoru je popsána spojitými funkcemi ϕ, ψ, τ : [a, b] R jako množina bodů {(ϕ(t), ψ(t), τ(t)); t
KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY Má-li se spočítt npř. spotřeb betonu n rovný plot s měnící se výškou, stčí spočítt integrál z této výšky podle zákldny plotu. o když je le zákldnou plotu nikoli rovná úsečk, le křivá
VíceDIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Název školy SOUpotravinářské, Jílové u Prahy, Šenflukova 220. Název materiálu VY_32_INOVACE / Matematika / 03/01 / 17
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL Číslo projektu CZ07/500/4076 Název školy SOUpotrvinářské, Jílové u Prhy, Šenflukov 0 Název mteriálu VY INOVACE / Mtemtik / 0/0 / 7 Autor Ing Antonín Kučer Oor; předmět, ročník
Vícer r = n.zvolme r=0,400mavýšce h=2rbylanaplněnavodoudo výšky h r
Seriál Numerická mtemtik Numerické řešení nelineárních rovnic Cílem letošního seriálu je seznámit Tě s odvětvím mtemtiky, které se nzývá numerická mtemtik. Nebudeme zde budovt žádné velké mtemtické teorie,
VíceNumerická integrace a derivace
co byste měli umět po dnešní lekci: integrovat funkce různými metodami (lichoběžníkové pravidlo, Simpson,..) počítat vícenásobné integrály počítat integrály podél křivky a integrály komplexních funkcí
VíceII. INTEGRÁL V R n. Obr. 9.1 Obr. 9.2 Integrál v R 2. z = f(x, y)
. NTEGRÁL V R n Úvod Určitý integrál v intervlu, b Pro funki f :, b R jsme definovli určitý integrál jko číslo, jehož hodnot je obshem obrze znázorněného n obrázíh. Pro funki f : R n R budeme zvádět integrál
Více14. cvičení z Matematické analýzy 2
4. cvičení z temtické nlýzy 2 22. - 26. květn 27 4. Greenov vět) Použijte Greenovu větu k nlezení práce síly F x, y) 2xy, 4x 2 y 2 ) vykonné n částici podél křivky, která je hrnicí oblsti ohrničené křivkmi
Vícematematických úloh N2612 Elektrotechnika a informatika 1802T007 Informační technologie Bc. Zdeněk Kybl RNDr. Dana Černá, Ph.D.
Aplikce pro numerické řešení mtemtických úloh Diplomová práce Studijní progrm: Studijní obor: Autor práce: Vedoucí práce: N2612 Elektrotechnik informtik 1802T007 Informční technologie Bc. Zdeněk Kybl RNDr.
Více12.1 Primitivní funkce
Integrání počet. Primitivní funkce Již jsme definovli pojem derivce funkce, k funkci f(x) jsme hledli její derivci f (x). Nyní chceme ukázt opčný postup, tzn. k funkci f (x) njít funkci f(x). Přesněji,
Více( t) ( t) ( t) Nerovnice pro polorovinu. Předpoklady: 7306
7.3.8 Nerovnice pro polorovinu Předpokldy: 736 Pedgogická poznámk: Příkld 1 není pro dlší průěh hodiny důležitý, má smysl pouze jko opkování zplnění čsu při zpisování do třídnice. Nemá smysl kvůli němu
VíceI. 7. Diferenciál funkce a Taylorova věta
I. 7. Diferenciál funkce a Taylorova věta 343 I. 7. Diferenciál funkce a Taylorova věta Věta 26. Funkce f má v bodě x 0 diferenciál (je diferencovatelná v x 0 ) právě tehdy, když existuje vlastní derivace
VíceOBECNÝ URČITÝ INTEGRÁL
OBECNÝ URČITÝ INTEGRÁL Zobecnění Newtonov nebo Riemnnov integrálu se definují různým způsobem dostnou se někdy různé, někdy stejné pojmy. V tomto textu bude postup volen jko zobecnění Newtonov integrálu,
Více(1) přičemž všechny veličiny uvažujeme absolutně. Její úpravou získáme vztah + =, (2) Přímé zvětšení Z je dáno vztahem Z = =, a a
Úloh č. 3 Měření ohniskové vzdálenosti tenkých čoček 1) Pomůcky: optická lvice, předmět s průhledným milimetrovým měřítkem, milimetrové měřítko, stínítko, tenká spojk, tenká rozptylk, zdroj světl. ) Teorie:
VíceJaký vliv na tvar elipsy má rozdíl mezi délkou provázku mezi body přichycení a vzdáleností těchto bodů.
7.5.7 lips Přdpokldy: 7501 lips = rozšlápnutá kružnic. Jk ji sstrojit? Zhrdnická konstrukc lipsy (tkto s vytyčují záhony): Vzmm provázk n koncích ho přidělám tk, y nyl npnutý. Klcíkm provázk npnm tk, y
Vícevás seznámí s učivem, které v dané kapitole poznáte a které byste po jejím prostudování měli umět.
POKYNY KE STUDIU Pokyny ke studiu V úvodu si vysvětlíme jednotnou pevnou strukturu kždé kpitoly tetu, která by vám měl pomoci k rychlejší orientci při studiu Pro zvýrznění jednotlivých částí tetu jsou
VíceDefinice. Necht M = (Q, T, δ, q 0, F ) je konečný automat. Dvojici (q, w) Q T nazveme konfigurací konečného automatu M.
BI-AAG (20/202) J. Holu: 2. Deterministické nedeterministické konečné utomty p. 2/3 Konfigurce konečného utomtu BI-AAG (20/202) J. Holu: 2. Deterministické nedeterministické konečné utomty p. 4/3 Automty
VícePružnost a plasticita II
Pružnost plsticit II. ročník klářského studi doc. In. Mrtin Krejs, Ph.D. Ktedr stvení mechnik Řešení nosných stěn pomocí Airho funkce npětí inverzní metod Stěnová rovnice ΔΔ(, ) Stěnová rovnice, nzývná
Více11. cvičení z Matematické analýzy 2
11. cvičení z Mtemtické nlýzy 1. - 1. prosince 18 11.1 (cylindrické souřdnice) Zpište integrály pomocí cylindrických souřdnic pk je spočítejte: () x x x +y (x + y ) dz dy dx. (b) 1 1 x 1 1 x x y (x + y
Více2.8.5 Lineární nerovnice s parametrem
2.8.5 Lineární nerovnice s prmetrem Předpokldy: 2208, 2802 Pedgogická poznámk: Pokud v tom necháte studenty vykoupt (což je, zdá se, jediné rozumné řešení) zere tto látk tk jednu půl vyučovcí hodiny (první
Více- funkce, které integrujete aproximujte jejich Taylorovými řadami a ty následně zintegrujte. V obou případech vyzkoušejte Taylorovy řady
Vzorové řešení domácího úkolu na 6. 1. 1. Integrály 1 1 x2 dx, ex2 dx spočítejte přibližně následují metodou - funkce, které integrujete aproximujte jejich Taylorovými řadami a ty následně zintegrujte.
Více18. x x 5 dx subst. t = 2 + x x 1 + e2x x subst. t = e x ln 2 x. x ln 2 x dx 34.
I. Určete integrály proved te zkoušku. Určete intervl(y), kde integrál eistuje... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 0... 3. 4. 5. 6. 7. e d substituce t = ln ln(ln ) d substituce t = ln(ln ), dt = ln 3 e 4 d substituce
VíceRelativiatická fyzika a astrofyzika I. Geometrie
Reltivitická fyzik strofyzik I Geometrie Definice: Nechť g je metrický tenzor jeho komponenty vůči souřdnicové zi jsou g.dále nechť je g -1 inverzní mtice k g její komponenty k příslušné zi jsou g. zvedání
Více56. ročník Matematické olympiády. b 1,2 = 27 ± c 2 25
56. ročník Mtemtické olympiády Úlohy domácí části I. kol ktegorie 1. Njděte všechny dvojice (, ) celých čísel, jež vyhovují rovnici + 7 + 6 + 5 + 4 + = 0. Řešení. Rovnici řešíme jko kvdrtickou s neznámou
VíceKomplexní čísla tedy násobíme jako dvojčleny s tím, že použijeme vztah i 2 = 1. = (a 1 + ia 2 )(b 1 ib 2 ) b 2 1 + b2 2.
7 Komplexní čísl 71 Komplexní číslo je uspořádná dvojice reálných čísel Komplexní číslo = 1, ) zprvidl zpisujeme v tzv lgebrickém tvru = 1 + i, kde i je imginární jednotk, pro kterou pltí i = 1 Číslo 1
VíceDefinice. Nechť k 0 celé, a < b R. Definujeme. x < 1. ϕ(x) 0 v R. Lemma [Slabá formulace diferenciální rovnice.] x 2 1
9. Vriční počet. Definice. Nechť k 0 celé, < b R. Definujeme C k ([, b]) = { ỹ [,b] : ỹ C k (R) } ; C 0 ([, b]) = { y C ([, b]) : y() = y(b) = 0 }. Důležitá konstrukce. Shlzovcí funkce (molifiér, bump
VícePRIMITIVNÍ FUNKCE DEFINICE A MOTIVACE
PIMITIVNÍ FUNKCE V předchozích částech byly zkoumány derivace funkcí a hlavním tématem byly funkce, které derivace mají. V této kapitole se budou zkoumat funkce, které naopak jsou derivacemi jiných funkcí
VíceJemný úvod do numerických metod
Jemný úvod do numerických metod Mtemtické lgoritmy (K611MAG) Jn Přikryl 10. přednášk 11MAG pondělí. prosince 013 verze:013-11-5 18:7 Obsh 1 Numerická integrce 1.1 Formulce úlohy....................................
VíceSeznámíte se s použitím určitého integrálu při výpočtu hmotnosti, statických momentů, souřadnic těžiště a momentů setrvačnosti.
Mtemtik II 5 Fzikálí plikce 5 Fzikálí plikce Cíle Sezámíte se s použitím určitého itegrálu při výpočtu hmotosti, sttických mometů, souřdic těžiště mometů setrvčosti Předpokládé zlosti Předpokládáme, že
VíceNMAF061, ZS Písemná část zkoušky 25. leden 2018
Jednotlivé kroky při výpočtech stručně, le co nejpřesněji odůvodněte. Pokud používáte nějké tvrzení, nezpomeňte ověřit splnění předpokldů. Jméno příjmení: Skupin: Příkld 3 4 5 6 Celkem bodů Bodů 6 6 4
VícePRIMITIVNÍ FUNKCE. Primitivní funkce primitivní funkce. geometrický popis integrály 1 integrály 2 spojité funkce konstrukce prim.
PRIMITIVNÍ FUNKCE V předchozích částech byly zkoumány derivace funkcí a hlavním tématem byly funkce, které derivace mají. V této kapitole se budou zkoumat funkce, které naopak jsou derivacemi jiných funkcí
VíceIntegrály pro pokročilé
Integrály pro pokročilé Robert Mřík 9. 3. 9 Nučili jsme se integrovt pomocí neurčitého určitého integrálu. Neurčitý integrál vyjdřuje funkční hodnotu vypočítnou z kumulce okmžitých změn. Z principiálních
VíceReprezentovatelnost částek ve dvoumincových systémech
Reprezentovtelnost částek ve dvoumincových systémech Jn Hmáček, Prh Astrkt Máme-li neomezené množství mincí o předepsných hodnotách, může se stát, že pomocí nich nelze složit některé částky Pro jednoduchost
Více