Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3 Funksjoner og plotting

Like dokumenter
Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3 Funksjoner og plotting

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 2 Funksjoner og plotting

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3 Skript

BYFE/EMFE 1000, 2012/2013. Numerikkoppgaver uke 34

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3 Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 4 m-ler

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 6 Løsningsforslag

Løsningsforslag. Innlevering i BYFE/EMFE 1000 Oppgavesett 1 Innleveringsfrist: 14. september klokka 14:00 Antall oppgaver: 3.

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 6. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 Skript

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 9. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 for-løkker

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 Litt oppsummering undervegs Løsningsforslag

Matematikk Øvingeoppgaver i numerikk leksjon 1 Å komme i gang

BYFE/EMFE 1000, 2012/2013. Numerikkoppgaver uke 35

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5 Løsningsforslag

Matematikk Løsningsforslag

Høgskolen i Oslo og Akershus. sin 2 x cos 2 x = 0, x [0, 2π) 1 cos 2 x cos 2 x = 0 2 cos 2 x = 1 cos 2 x =

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 1 Løsningsforslag

BYFE/EMFE 1000, 2012/2013. Numerikkoppgaver uke 40

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 11 Eulers metode. Løsningsforslag

Matematikk Øvingeoppgaver i numerikk leksjon 1 Å komme i gang

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 1. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 4 Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 7. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 8. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 6. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 7 Løsningsforslag

BYFE/EMFE 1000, 2012/2013. Numerikkoppgaver uke 37 og 38

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 1. Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 2 Løsningsforslag

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 7 Numerisk derivasjon

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 2 Løsningsforslag

Høgskolen i Oslo og Akershus. i=1

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 5. Løsningsforslag

Matematikk 1 (TMA4100)

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 8. Løsningsforslag

MAT1120 Plenumsregningen torsdag 26/8

Plotting av data. Kapittel Plott med plot-funksjonen

Matematikk Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 6 Løsningsforslag

Høgskolen i Oslo og Akershus. c) Et annet likningssystem er gitt som. t Bestem parametrene s og t slik at likningssystemet blir inkonsistent.

a) f(x) = 3 cos(2x 1) + 12 LF: Vi benytter (lineær) kjerneregel og får f (x) = (sin(7x + 1)) (sin( x) + x) sin(7x + 1)(sin( x) + x) ( sin(x) + x) 2 =

TMA Kræsjkurs i Matlab. Oppgavesett 1/3

Løsningsforslag AA6526 Matematikk 3MX Privatister 3. mai eksamensoppgaver.org

GeoGebra i 1T. Grafer. Å tegne grafen til en funksjon. GeoGebra tegner grafen til f(x) = 0,5x 2 for 0 x 10.

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX Elever 7. juni eksamensoppgaver.org

MAT 1110: Obligatorisk oppgave 1, V-07: Løsningsforslag

Løsningsforslag. Innlevering i BYFE 1000 Oppgavesett 4 Innleveringsfrist:??? klokka 14:00 Antall oppgaver: 5, 20 deloppgaver.

GeoGebra. Menylinje Angreknapp. Verktøylinje. Aktivt verktøy med mørkeblå kant. Innstillinger. Algebrafelt. Velge oppsett.

Løsningsforslag. og B =

Løsningsforslag. Innlevering i BYFE/EMFE 1000 Oppgavesett 5 Innleveringsfrist: 15. april klokka 14:00 Antall oppgaver: 3.

Løsningsforslag for eksamen i AA6516 Matematikk 2MX - 4. desember eksamensoppgaver.org

Oppgaver om fart, strekning og akselerasjon. Løsningsforslag. Oppgave 1

Løsningsforslag. Innlevering i FO929A - Matematikk Obligatorisk innlevering nr. 8 Innleveringsfrist 15. april 2011 kl Antall oppgaver: 4

Løsningsforslag. Oppgave 1 Gitt matrisene ] [ og C = A = 4 1 B = 2 1 3

Grafisk løsning av ligninger i GeoGebra

Løsningsforslag Eksamen R1 - REA

Lineære funksjoner. Skjermbildet

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX Elever AA6526 Matematikk 3MX Privatister eksamensoppgaver.org

En innføring i MATLAB for STK1100

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX Privatister 10. desember eksamensoppgaver.org

Løsningsforslag AA6524/AA6526 Matematikk 3MX Elever/Privatister 6. desember eksamensoppgaver.org

IR Matematikk 1. Utsatt Eksamen 8. juni 2012 Eksamenstid 4 timer

Løsningsforslag. Innlevering i BYFE 1000 Oppgavesett 1 Innleveringsfrist: 10. oktober klokka 14:00 Antall oppgaver: 6. Oppgave 1

Innhold. Bruker manual BlueprintEasy PDF tagger. versjon: P a g e

LØSNINGSFORSLAG. Skriv følgende komplekse tall både på kartesisk form som a + bi og på polar form som re iθ (r 0 og 0 θ < 2π). a) 2 + 3i.

Kapittel 1. Funksjoner. 1.1 Definisjoner

Matematikk Eksamensaktuelle numerikk-oppgåver

Løsningsforslag. og B =

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma 1T. Casio fx 9860

Innhold. Bruker manual BlueprintEasy PDF tagger. versjon: P a g e

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

Høgskolen i Oslo og Akershus. x 1 +3x 2 +11x 3 = 6 2x 2 +8x 3 = 4 18x 1 +5x 2 +62x 3 = 40

Fremdriftplan. I går. I dag. 1.1 Funksjoner og deres grafer 1.2 Operasjoner av funksjoner

Innhold. Bruker manual BlueprintEasy PDF tagger. versjon: P a g e

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma 1T. Geogebra

Eksamen R2, Våren 2009

Løsningsforslag AA6524 Matematikk 3MX 3. juni eksamensoppgaver.org

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 5 Innleveringsfrist Fredag 15. april 2016 kl 14 Antall oppgaver: 8

Eksamensoppgave i MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I. LØSNINGSFORSLAG

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX desember eksamensoppgaver.org

Høgskolen i Oslo og Akershus. 1 (x 2 + 1) 1/2 + x 1 2 (x2 + 1) 1/2 (x 2 + 1) = x 2x 2 x = = 3 ln x sin x

Løsningsforslag for Eksamen i Matematikk 3MX - Privatister - AA eksamensoppgaver.org

Fasit MAT102 juni 2016

BYFE/EMFE 1000, 2012/2013. Numerikkoppgaver veke 14

MATLABs brukergrensesnitt

BYFE DAFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 4 Innleveringsfrist Fredag 11. mars 2016 Antall oppgaver: Løsningsforslag

eksamensoppgaver.org 4 2e x = 7 e x = 7 2 ln e x = ln 2 x = ln 7 ln 2 ln x 2 ln x = 2 2 ln x ln x = 2 ln x = 2 x = e 2

For å sjekke at Python virker som det skal begynner vi med å lage et kjempeenkelt program. Vi vil bare skrive en enkel hilsen på skjermen.

R2 - Løsningsskisser til noen oppgaver i kapittel 4.1 og 4.2

Eksamen R2, Våren 2011 Løsning

R2 Funksjoner Quiz. Test, 3 Funksjoner

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Transkript:

Matematikk 1000 Øvingsoppgaver i numerikk leksjon 3 Funksjoner og plotting Som du sikkert vet, nnes det mye programvare som kan plotte funksjoner for eksempel GeoGebra og Desmos. Selvsagt vil vi ikke på noen måte be dere om å slutte å bruke disse; på visse områder er de enklere å bruke enn MATLAB. På andre områder har plottefunksjonene til MATLAB visse fordeler, noe dette oppgavesettet vil forsøke å vise. Vi minner om at der er mange MATLAB-ressurser tilgjengelig. Noe skriftlig materiale er tilgjengelig på Fronter-sidene. Man kan søke etter dokumentasjon i MATLAB selv, eller man kan google etter hjelp. Sist, men ikke minst, man kan spørre lærerne om hjelp. Det forutsettes at man har gjort leksjon 1 og 2. Som med disse to settene, er det meninga med dette oppgavesettet at ting bare skal gjøres; det skal ikke grubles for mye. Hvis det oppleves vanskelig å forstå hva du skal gjøre, si ifra og be om hjelp! Vi har sett at en hel del funksjoner allerede er lagt inn i MATLAB. Dette gjelder for eksempel de trigonometriske funksjonene med inversfunksjoner. De heter sin, cos, tan, asin, acos og atan. Eksponentialfunksjonen, e x, og den naturlige logaritme-funksjonen, ln x, nnes også; de heter exp og log (ikke ln). I tillegg kan vi lage våre egne funksjoner. Det skal vi se mer på i neste leksjon. Oppgave 1 Å lage et plott a) La vektoren x starte med 0 og så gå i steg på 0.1 opp til 7π. (Denne tilordninga skal utføres i kommandovinduet i MATLAB.) b) La vektoren y bestå, elementvis, av sinusverdiene av vektoren x. Det gjør du slik i MATLAB: ` y=sin(x);'. Denne funksjonen kan ta både skalare (tall-) argumenter og vektorer, slik som her. c) Plott sinusfunksjonen: ` plot(x,y)'. 1

d) Undersøk hva som skjer når du skriver `plot(x,y,'r')', `plot(x,y,'linewidth',3)' og `plot(x,y,'g- -')'. e) Bruk MATLAB til å plotte funksjonene nedenfor. I alle tre tilfellene: Pass på at steglengda i x-vektoren din er liten nok til at grafen ikke blir hakkete. i) f(x) = x + ln x med denisjonsmengden D f = [1/4, 5]. (Denisjonsmengden til en funksjon er mengden av de tillatte x-verdiene. Du skal altså velge et sett med tall fra og med 0.25 til og med 5.) ii) g(x) = arctan x med denisjonsmengden D g = [ 10, 10]. (arctan x er det samme som tan 1 x som altså heter atan i MATLAB. Joda, dette kan være litt forvirrende...) iii) h(x) = cos(2x) e x2 /10. Velg selv et passende intervall for x her. Oppgave 2 Å lagre et plott Når vi skal lagre noe, er det selvsagt viktig at vi har kontroll på hvor det blir lagra. Det er nok en god idé å opprette ei mappe for de MATLAB-relaterte lene som etterhvert blir oppretta i dette kurset. Det vil nok bli nødvendig å dele denne inn i ere under-mapper også. Det aller meste av det som har med lagring å gjøre, kan gjøres ved hjelp av klikkbare menyer. Men det kan også gjøres med kommandoer i kommandovinduet. Selv om de este antakeligvis vil foretrekke klikking. a) Når du starter MATLAB, vil du i utgangspunktet bli plassert et eller annet sted i l-systemet ditt. Hvor dette er, ser du i mappevinduet. (Alternativt kan du i kommandovinduet nne ut hvilken mappe du er i ved å skrive pwd print working directory.) Ta utgangspunkt i ett av plottene du lagde i oppgave 1). Dette kan du lagre ved å klikke Save i File-menyen oppe til venstre i viduet med plottet. Gjør dette og pass på at guren blir lagra i ei passende mappe. Figuren bli da lagra som ei fig-l MATLABs eget gurformat. Prøv gjerne å lukke guren og åpne den igjen. b) Man kan nt skrive ut grafer direkte fra MATLAB. Men ofte kan det være en fordel å lagre guren som ei bildel av et eller annet slag først. Dette er nødvendig å gjøre om du ønsker å ta med plott i andre typer dokumenter som for eksempel tekstbehandlingsler (OpenOce, Word, LATEXetc.). De vanliste tilgjengelige formatene er jpg/jpeg, png, pdf og eps 1 Når man skal lagre et plot som ei bildel, kan man også gjøre dette ved å bruke Save eller Save As i l-menyen oppe til venstre i gur-vinduet. 1 Forkortelsene står for henholdsvis Joint Photographic Expert Group, navnet på gruppa som kom opp med jpeg-formatet, Portable Network Graphics, Portable Document Format og Encapsulated PostScript. 2

Du velger det formatet du vil ha i Save as type-menyen nederst i det vunduet som dukker opp og passer på å plassere la i den katalogen du vil ha den i før du trykker Save. Alternativt kan det hele gjøres fra kommandolinja: >> print -f<figurnummer> -d<format> <Filnavn>.<format> Om du for eksempel vil at gur 2 man kan ha ere gurer oppe samtidig skal eksporteres til png-formatet og hete FigurenMin (i tillegg til etternavnet png), skriver du >> print -f2 -dpng FigurenMin.png Når du gjør dette, blir guren lagra i den arbeidsmappa du er i; om du vil lagre den et annet sted, kan du manøvrere deg dit 2. Velg en av metodene over og lagre plottet ditt som ei png-l i ei passende mappe. Forsøk å åpne png-la med en eller annen bilde-applikasjon eller å legge det inn i et tekstbehandlingsprogram. Oppgave 3 Flere grafer samtidig a) Lag et plott av grafen til funksjonen f(x) = x 2 + 1. Velg selv hvilket intervall x skal tilhøre og hvor n inndeling du vil ha på den tilsvarende vektoren. (Tips: Gjør som over. Lag først en vektor med de aktuelle x- verdiene ved å bruke skrivemåten a:d:b du velger selv start og slutt, a og b, og steglengda d. Så bruker du denne x-vektoren til å lage en y-vektor som du kan bruke i plot-kommandoen. Pass på at d blir så liten at guren ikke ser hakkete ut.) b) Lag en vektor med funksjonsverdier for funksjonen g(x) = e x med den samme x-vektoren som i a). Lag et plott av g(x) også. Lag en gur som inneholder både grafen til f og g samtidig. Dette kan gjøres på to måter. Enten slik: >> plot(x,y,x,z) eller slik: >> plot(x,y) >> hold on >> plot(x,z) >> hold off 2 Man kan som sagt manøvrere mellom ulike mapper i mappevinduet. Men også dette kan gjøres i kommandovinduet. Man bruker å så fall kommandoen cd, change directory, på samme måte som i dos-vinduet i Windows eller i terminalvinduet i Linux/Unix. 3

Her har vi valgt å kalle vektorene med funksjonsverdier for f og g henholdsvis y og z. c) Vi kan zoome inn på en mindre del av grafen. Dette kan gjøres med musa om vi bruker funksjonen markert med et forstørrelsessglass i plottevinduet over selve plottet. Man kan også gjøre det på kommandolinja ved hjelp av funksjonen axis. Om vi for eksempel skriver >> axis([-2 3-1 4]) vil x-aksen gå fra -2 til 3, og y-aksen vil gå fra -1 til 4. Ved hjelp av denne funksjonen, avgrens plottet til x-verdier du velger selv og nn ei passende avgrensing for y-aksen. Oppgave 4 Litt cosinus-leik For x i intervallet [0, 2], plott grafene til følgende tre funksjoner samtidig: a(x) = cos(2πx) b(x) = cos(πx) c(x) = 2 cos(2πx) d(x) = cos(πx 2 ) La grafen til a være svart ('k') og heltrukket, la grafen til b være rød og stipla, grafen til c skal være blå og prikka ('b:') og d skal få en punkt-strek-graf som er grønn ('g-.'). Til sist: Lag en liten rkant som forklarer hvilken graf som er hva: >> legend('a(x)','b(x)',...) Oppgave 5 Flo og fjære Figur 1 er laget slik: >> x=0:.1:24; >> y=3.2*sin(pi/6*(x-3)); >> plot(x,y,'linewidth',3) >> set(gca,'fontsize',20) >> xlabel('t [timar]'); ylabel('t [meter]') >> hold on 4

>> plot([0 24],[-1-1],'k-') >> plot([6 18],[3.2 3.2],'ro','linewidth',2) >> plot([2.39 9.61 14.39 21.61],-ones(1,4),'gd','linewidth',2) >> legend('t(t)','y=-1','flo','t(t)=-1') >> axis([0 27-4 4]) >> hold off Plottet viser en enkel modell for hvordan vannstanden varierer gjennom døgnet et bestemt sted. I tillegg er det markert når det er o, og når vannstanden er 1 m. a) Utfør disse kommandoene en etter en og forsøk å forstå hva hver enkelt av dem gjør 3. (`gca' står for `get current axis', og `ones(1,4)' lager en vektor med 4 elementer som alle er 1.) Figur 1: Figuren viser en modell for o og fjære. De røde sirklene markerer o, og de grønne diamantene markerer tidspunktene da vannstanden var 1 m under normalen. b) Etter å ha skrevet inn ei slik remse med kommandoer, ville det være surt å oppdage at du heller ville skrive timer, bokmål, i stedet for timar, som det heter på nynorsk, på x-aksen. Kanskje nner du også ut at du egentlig ville har en sort graf ikke en blå. I så fall må jo to kommandoer endres, og dermed må nok også de andre kommandoene repeteres. Å repetere denne remsa går for så vidt nokså raskt om vi bruker piltastene til å bla oppover i kommandohistorikken. Men det blir ganske tungvindt likevel. Den gode nyheten er at vi kan godt velge å skrive denne remsa som ei tekstl og så henvise MATLAB til denne. Tekstla lager vi i en editor. Bruk gjerne MATLABs egen editor; den kan du starte ved å trykke på New Script oppe til venstre. Skriv inn den sekvensen av kommandoer du nettop har utført inn i editoren (her kan du nok spare litt tid ved å kopiere 3 Det er ikke meninga at du skal pugge disse funksjonene og skrivemåtene bare forsøk å fortå hva de gjør. 5

og lime, Ctrl+C og Ctrl+V, fra kommandovinduet.) Lagre denne la i ei passende mappe og gi den navnet FloFjaere.m. Om du i Current Foldervinduet manøvrerer deg fram til samme mappe som denne la ligger i, kan man ganske enkelt skrive ` FloFjaere' (uten `.m') i kommando-vinduet, og denne sekvensen med kommandoer blir utført 4. Gjør dette. En slik sekvens av kommandoer kaller vi et skript. Slike vil vi denitivt komme tilbake til. 4 Man kan også kjøre et skript ved å trykke F5-tasten fra editor-vinduet eller ved å klikke på den grønne `run'-pila oppe i menylinja i editoren. 6