Souhrn základních výpočetních postupů v Excelu probíraných v AVT 04-05 listopad 2004. r r. . b = A



Podobné dokumenty
Obecně: 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)

Matematika II: Testy

Matice. a B =...,...,...,...,..., prvků z tělesa T (tímto. Definice: Soubor A = ( a. ...,..., ra

URČITÝ INTEGRÁL FUNKCE

Jak již bylo uvedeno v předcházející kapitole, můžeme při výpočtu určitých integrálů ze složitějších funkcí postupovat v zásadě dvěma způsoby:

4. Determinanty. Výpočet: a11. a22. a21. a12. = a 11 a 22 a 33 + a 12 a 23 a 31 + a 13 a 21 a 32 a 13 a 22 a 31. a 11 a 23 a 32 a 12 a 21 a 33

+ 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

x + F F x F (x, f(x)).

DERIVACE A INTEGRÁLY VE FYZICE

m n. Matice typu m n má

( 5 ) 6 ( ) 6 ( ) Přijímací řízení ak. r. 2010/11 Kompletní znění testových otázek - matematický přehled

1.1 Numerické integrování

LINEÁRNÍ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 2.ŘÁDU

1. LINEÁRNÍ ALGEBRA 1.1. Matice

2.1 - ( ) ( ) (020201) [ ] [ ]

2.2.9 Grafické řešení rovnic a nerovnic

{ } ( ) ( ) Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice. Předpoklady: 2301, 2508, 2507

3. ROVNICE A NEROVNICE Lineární rovnice Kvadratické rovnice Rovnice s absolutní hodnotou Iracionální rovnice 90

Při výpočtu obsahu takto omezených rovinných oblastí mohou nastat následující základní případy : , osou x a přímkami. spojitá na intervalu

26. listopadu a 10.prosince 2016

Úlohy školní klauzurní části I. kola kategorie C

ZÁKLADY. y 1 + y 2 dx a. kde y je hledanou funkcí proměnné x.

Výpočet obsahu rovinného obrazce

LDF MENDELU. Simona Fišnarová (MENDELU) Určitý integrál ZVMT lesnictví 1 / 26

KIV/ZI Základy informatiky MS EXCEL MATICOVÉ FUNKCE A SOUHRNY

R n výběr reprezentantů. Řekneme, že funkce f je Riemannovsky integrovatelná na

3 Algebraické výrazy. 3.1 Mnohočleny Mnohočleny jsou zvláštním případem výrazů. Mnohočlen (polynom) proměnné je výraz tvaru

Říkáme, že přímka je tečnou elipsy. p T Přímka se protíná s elipsou právě v jednom bodě.

NMAF061, ZS Písemná část zkoušky 25. leden 2018

Správné řešení písemné zkoušky z matematiky- varianta A Přijímací řízení do NMgr. studia učitelských oborů 2010

4. přednáška 22. října Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když každá cauchyovská posloupnost bodů v M konverguje.

V předchozích kapitolách byla popsána inverzní operace k derivování. Zatím nebylo jasné, k čemu tento nástroj slouží.

Jsou to rovnice, které obsahují neznámou nebo výraz s neznámou jako argument logaritmické funkce.

Diferenciální počet. Spojitost funkce

Obsah rovinného obrazce

Přednáška 9: Limita a spojitost

13. Exponenciální a logaritmická funkce

13. Soustava lineárních rovnic a matice

METODICKÝ NÁVOD MODULU

Matematika 1A. PetrSalačaJiříHozman Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Technická univerzita v Liberci

NEWTONŮV INTEGRÁL. V předchozích kapitolách byla popsána inverzní operace k derivování. Zatím nebylo jasné, k čemu tento nástroj slouží.

OBECNÝ URČITÝ INTEGRÁL

P2 Číselné soustavy, jejich převody a operace v čís. soustavách

Přehled základních vzorců pro Matematiku 2 1

NMAF061, ZS Písemná část zkoušky 16. leden 2018

Křivkový integrál prvního druhu verze 1.0

Komplexní čísla tedy násobíme jako dvojčleny s tím, že použijeme vztah i 2 = 1. = (a 1 + ia 2 )(b 1 ib 2 ) b b2 2.

Logaritmická funkce teorie

2.5.9 Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice

integrovat. Obecně lze ale říct, že pokud existuje určitý integrál funkce podle různých definic, má pro všechny takové definice stejnou hodnotu.

11. cvičení z Matematické analýzy 2

2.5.9 Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice

( ) ( ) ( ) Exponenciální rovnice Řeš v R rovnici: = ŘEŠENÍ: Postup z předešlého výpočtu doplníme využitím dalšího vztahu: ( ) t s t

KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY. Křivka v prostoru je popsána spojitými funkcemi ϕ, ψ, τ : [a, b] R jako množina bodů {(ϕ(t), ψ(t), τ(t)); t

vás seznámí s učivem, které v dané kapitole poznáte a které byste po jejím prostudování měli umět.

Spojitost funkce v bodě, spojitost funkce v intervalu

Digitální učební materiál

a i,n+1 Maticový počet základní pojmy Matice je obdélníkové schéma tvaru a 11

Lineární nerovnice a jejich soustavy

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ MATEMATIKA K PŘIJÍMACÍM ZKOUŠKÁM NA PEF

2.8.5 Lineární nerovnice s parametrem

Příklad 22 : Kapacita a rozložení intenzity elektrického pole v deskovém kondenzátoru s jednoduchým dielektrikem

Výraz. podmínky (B) 1 (E) (A) 56 (B) 144 (C) 512 (D) (E) Taková čísla neexistují. Počet všech přirozených čísel, která vyhovují

Neurčité výrazy

2.3. DETERMINANTY MATIC

Logaritmická funkce, logaritmus, logaritmická rovnice

II. kolo kategorie Z5

17 Křivky v rovině a prostoru

p = 6. k k se nazývá inverze v permutaci [ ] MATA P7 Determinanty Motivační příklad: Řešte soustavu rovnic o dvou neznámých: Permutace z n prvků:

SYLABUS PŘEDNÁŠKY 7 Z GEODÉZIE 1

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem objemu rotačního tělesa.

( ) Mechanická práce II. Předpoklady: 1501

Matematika II: Pracovní listy Integrální počet funkce jedné reálné proměnné

Riemannův určitý integrál.

Integrální počet - II. část (určitý integrál a jeho aplikace)

Ohýbaný nosník - napětí

M - Příprava na 3. zápočtový test pro třídu 2D

(1) přičemž všechny veličiny uvažujeme absolutně. Její úpravou získáme vztah + =, (2) Přímé zvětšení Z je dáno vztahem Z = =, a a

7. Integrální počet Primitivní funkce, Neurčitý integrál

8. cvičení z Matematiky 2

Zavedení a vlastnosti reálných čísel PŘIROZENÁ, CELÁ A RACIONÁLNÍ ČÍSLA

Laboratorní práce č. 6 Úloha č. 5. Měření odporu, indukčnosti a vzájemné indukčnosti můstkovými metodami:

STANOVENÍ POMĚRNÉ PLOŠNÉ DRSNOSTI POVRCHU

Matematika pro ekonomy MATEMATIKA PRO EKONOMY

Relativiatická fyzika a astrofyzika I. Geometrie

56. ročník Matematické olympiády. b 1,2 = 27 ± c 2 25

Integrál a jeho aplikace Tomáš Matoušek

Větu o spojitosti a jejich užití

( t) ( t) ( t) Nerovnice pro polorovinu. Předpoklady: 7306

STUDIJNÍ OPORA Název opory/předmětu: Matematické metody počítačového zpracování dat

14. cvičení z Matematické analýzy 2

Integrální počet - IV. část (aplikace na určitý vlastní integrál, nevlastní integrál)

( a, { } Intervaly. Předpoklady: , , , Problém zapíšeme snadno i výčtem: { 2;3; 4;5}?

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Název školy SOUpotravinářské, Jílové u Prahy, Šenflukova 220. Název materiálu VY_32_INOVACE / Matematika / 03/01 / 17

Obr. 1: Optická lavice s příslušenstvím při měření přímou metodou. 2. Určení ohniskové vzdálenosti spojky Besselovou metodou

ČTVERCOVÉ MATICE. Čtvercová matice je taková matice, kde počet řádků je roven počtu jejích sloupců. det(a) značíme determinant čtvercové matice A

je parciální derivace funkce f v bodě a podle druhé proměnné (obvykle říkáme proměnné

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU

M A = M k1 + M k2 = 3M k1 = 2400 Nm. (2)

POLYNOM. 1) Základní pojmy. Polynomem stupně n nazveme funkci tvaru. a se nazývají koeficienty polynomu. 0, n N. Čísla. kde

Transkript:

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 vektoru r 2 22 32 3 23 33. 2 3 b = b b 2 3 r = A r. b. Sestvit správně mtici soustvy A vektor prvých strnb r 2. Přesvědčit se o řešitelnosti soustvy: Determinnt mtice A musí být nenulový použití funkce DETERMINANT 3. Vypočítt inverzní mtici A - použití funkce INVERZE 4. Vypočítt vektor neznámých r jko součin inverzní mtice A - vektoru prvých strn b r - použití funkce SOUČIN.MATIC 5. O správnosti výpočtů je možno se přesvědčit zkouškou tj. součin mtice soustvy A vektoru neznámých r by měl vyjít shodný s vektorem prvých strn b r o je třeb hlídt rozměry výsledků jednotlivých opercí o funkce, jejichž výsledkem je pole, se potvrzují do buněk stiskem CRTL+SHIFT+ENTER o u mtic záleží n pořdí násobení n jejich rozměrech o je třeb si být vědom možných nepřesností výpočtů mezivýsledků, tj. nul nemusí být přesně nul, le npř. 3,5.0-4 Jednoduchý příkld: Vyřešte 2 rovnice o 2 neznámých: +2y=3 9=5+. A (mtice soustvy) vektor pr. str. (b) 2 3-5 0-8 determinnt A 0 A - (inverzní mtice) 0-0,2 0,5 0, (vektor řešení) zkoušk,6 3 0,7-8

Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004 2. Řešení nelineárních rovnic nelineární rovnice nejčstěji ve tvru f()=0 () njít jeden (nebo více) kořen rovnice, tj. tkové číslo, pro které bude rovnice () pltit npříkld Newtonov metod, která nchází hledný kořen postupným zpřesňováním hrubého odhdu kořene 0 podle rovnice (2) f ( i ) i+ = i (2) f '( i ). Nlézt hrubý odhd kořene (kořenů), tj. nlézt seprční intervl(y), tj. nlézt tkový intervl(y), kde funkce f() mění znménko. Jk? Tbelcí funkce, popř. z grfu. Jednu z krjních mezí (vhodnou) zvolím z 0. 2. A. NÁSTROJE-HLEDAT ŘEŠENÍ B. NÁSTROJE-ŘEŠITEL C. použití vzorce (2) o pozor n podmínky použití Newtonovy metody! o při použití postupu A,B pozor n poždovnou přesnost o při použití postupu C je nutno správně určit nlytickou derivci funkce f () Jednoduchý příkld: Njděte kořeny rovnice 2 --5=0. Tbelce funkce n zvoleném intervlu se zvoleným krokem f()= 2 --5 Grf funkce f()= 2 --5-3 7 0-2 - -3 0-5 0-5 2-3 -0 3 Hledání.kořene: A. Nástroje-Hledt řešení B. Nástroje-Řešitel -2-2 Měněná buňk Buňk se vzorcem C. Výpočet itercí Newtonovy metody i f()= 2 --5 f'()=2-0 -2-5 -,8 0,0400-4,6 2 -,793043 0,000-4,5826087 3 -,792878 0,0000-3 -2-0 2 3 Měněná buňk y Buňk se vzorcem

Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004 3. Numerická integrce nměřené hodnoty závisle proměnné y v bodech nezávisle proměnné. Předpokládáme, že y=f() (y je funkcí ) y y 2 y 2...... N y N hodnot (číslo) I určitého integrálu z dných nměřených hodnot Přesnou hodnotu b I = f ( ) d nhrdíme přibližným výpočtem podle zvoleného prvidl A. Obdélník B. Lichoběžník i-tá plošk AA.zlev: O i =( i+ - i ).y i AB. zprv: O i =( i+ - i ).y i+ L i =( i+ - i ).(y i+ +y i )/2 celý integrál N N I = () I = (2) O i i= L i i= - počítáme kždou plošku zvlášť nkonec je sečteme o hledáme-li integrál z nlyticky dné funkce y=f(), je nutno ji nejprve tbelovt se zvoleným krokem h=(b-)/n, potom i+ = i +h o počet obdélníků (lichoběžníků) je o menší než počet hodnot! Jednoduchý příkld: Určete hodnotu integrálu z funkce dné tbulkou nměřených hodnot nezávisle proměnné závisle proměnné y. y 0,5,25 0,7,49 2 2 5 i y Obdélník zlev Obdélník zprv Lichoběžník 0,5,25 0,25 0,298 0,274 2 0,7,49 0,447 0,6 0,5235 3 2 2 5 3,5 4 2 5 2,697 5,898 4,2975 Hodnot integrálu podle zvoleného prvidl

Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004 4. Numerická derivce nměřené hodnoty závisle proměnné y v bodech nezávisle proměnné. Předpokládáme, že y=f() (y je funkcí ) y y 2 y 2...... N y N hodnoty derivce sledovné veličiny v dných bodech, tj. pro kždé chceme hodnotu y použití tříbodové formule pro určení derivce v prvním bodě - podle rovnice (), dy 3y0 + 4 y y2 = d 0 2h posledním N-tém bodě - podle rovnice (2) () dy d yn 2 4 yn + = N 2h 3y ve vnitřních bodech intervlu podle rovnice (3) dy yi + yi+ = (3) d i 2h pouze implementujeme vzorce n ptřičné řádky tbulky n (2) o chceme-li hodnoty derivce v bodech nlyticky dné funkce y=f(), je nutno ji nejprve tbelovt se zvoleným krokem h. Potom i+ = i +h o při vynášení hodnot y y do téhož grfu je prvděpodobná nutnost použití vedlejší ypsilonové osy Jednoduchý příkld: Určete derivci funkce dné tbulkou y=f(). 0 2 4 6 8 0 2 4 y 0 02 00 03 02 0 0 02 y y' 0 0,25 2 02-0,25 4 00 0,25 6 03 0,5 8 02-0,5 0 0-0,25 2 0 0,25 4 02 0,75 y h= 2 04 03 02 0 00 99 Hodnoty y jejich derivce 0 5 0 y y',5 y' 0,5 0-0,5 -

Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004 5. Aproimce funkcí str. nměřené hodnoty závisle proměnné y v bodech nezávisle proměnné. Předpokládáme, že y=f() (y je funkcí ), popř. y=f(, 2, ) pro funkci více proměnných) y y 2 y 2...... N y N Mtemtický popis nměřených dt, tj. hledáme tvr funkce f() to včetně všech jejích prmetrů tj. y=f()=+b popř. y=f()=. f ( )+ 2.f 2 ( 2 )+... +b. Při proimci jinou než lineární funkcí předpokládáme, že, 2,.lze spočítt z (viz příkld) Pro vybrnou funkci jsou její prmetry určeny metodou nejmenších čtverců. Vybrt vhodnou proimční funkci v obecném tvru (npř. y=+b, y= 2 + 2 +b, pod.) Pomůckou může být vynesení nměřených hodnot do grfu (typu XY!). Poznámk: Tvr proimční funkce může být i předepsán, pk tento krok odpdá. 2. Stnovit hodnoty prmetrů proimční funkce tj. npř. určit hodnoty,b. V Ecelu: A. v některých přípdech lze využít nbídky PŘIDAT SPOJNICI TRENDU v grfu, je-li jko objekt vybrán dtová řd. Pozor! Je zpotřebí vybrt správný typ trendu zškrtnout možnost zobrzení rovnice regrese, popř. hodnotu koeficientu spolehlivosti +... rychlé, nenáročné -... nelze použít vždy -... nemožnost odkzovt se n konstnty prmetrů funkce B. použití funkce LINREGRESE: Vložit ji do oblsti o tolik sloupcích, kolik konstnt chci spočítt, o 5 řádcích správně vyplnit její rgumenty pole y, pole musí být souvislá oblst, 2,..., zd chci počítt konstntu b (B=) zd chci počítt dlší sttistické údje (STAT=) +... možno použít ji i n funkci více proměnných +... možno se odkzovt n konstnty ve výsledku -... nutno si pmtovt uložení výsledků ve výsledné oblsti viz příkld -... může nstt nutnost linerizce funkce npř. pro y=.e b - zde pomůže zlogritmování rovnice, pozor potom n přepočet koeficientů! 3. Dopočítt hodnoty závisle proměnné podle nlezeného proimčního vzthu, popř. určit odchylky 4. Podle vhodného kritéri (součet čtverců odchylek (má být co nejmenší), koeficient spolehlivosti (má se blížit ), průměrná reltivní odchylk (má být co nejmenší), pod.) posoudit kvlitu proimce

Souhrn zákldních výpočetních postupů v Ecelu probírných v AVT 04-05 listopd 2004 5. Aproimce funkcí str. 2 o může se vyskytnout nutnost linerizce funkce o funkce LINREGRESE se potvrzuje do oblsti buněk stiskem CTRL+SHIFT+ENTER o při použití funkce LINREGRESE jsou hodnoty hledných konstnt v. řádku výsledné tbulky poslední číslo je konstnt b, osttní konstnty, 2, jdou v obráceném pořdí, než jk byly seřzeny sloupce hodnot nezávisle proměnných, 2,.. o je třeb se nenecht zhltit čísly, le stále se orientovt, co které znmená! o při vynášení odchylek do téhož grfu jko nměřené vypočtené hodnoty se prvděpodobně vyskytne nutnost vedlejší ypsilonové osy Jednoduchý příkld: Aproimujte nměřená dt předepsnou funkční závislostí: y = f ( ) =. + 2.sin( ) + b,0 2,5 5,7 6, 7,3 8,0 9,2 2,0 y -3,2-5,6-8,6-7,8-5,8-5,6-7,2-8,8 Koeficient spolehlivosti Předepsná proimční závislost: Příprv hodnot pro Nměřené hodnoty použití funkce LINREGRESE: Výpočtené hodnoty y =/ 2 =sin() y y y 2,0-3,2,000 0,84-3,28-0,08 0,000 2,5-5,6 0,400 0,598-5,542 0,058 0,003 5,7-8,6 0,75-0,55-8,562 0,038 0,00 6, -7,8 0,64-0,82-7,848-0,048 0,002 7,3-5,8 0,37 0,850-5,833-0,033 0,00 8,0-5,6 0,25 0,989-5,588 0,02 0,000 9,2-7,2 0,09 0,223-7,94 0,006 0,000 2,0-8,8 0,083-0,537-8,84-0,04 0,000 0,009 Výsledky funkce LINREGRESE: Součet čtverců odchylek 2 b 2,032665 3,0505696-7,978549 0,0275808 0,05659725 0,020629 0,9996405 0,04225802 #N/A 695,99 5 #N/A 24,82607 0,0089287 #N/A Součet čtverců odchylek Nlezená proimční závislost: y = 3,05. + 2,03.sin( ) 7,978 y =. + 2.sin( ) + b y - nměřené Výsledek proimce -2,0,0-3,0 3,0 5,0 7,0 9,0,0-4,0-5,0-6,0-7,0-8,0-9,0 y - nměřené hodnoty y - vypočtené hodnoty odchylky 0,00 0,080 0,060 0,040 0,020 0,000-0,020-0,040-0,060-0,080-0,00 y - vypočtené