Baran Ágnes. Gyakorlat Függvények, Matlab alapok

Hasonló dokumentumok
Baran Ágnes. Gyakorlat Halmazok, függvények, Matlab alapok. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek Gyakorlat 1 / 34

Matlab alapok. Baran Ágnes. Grafika. Baran Ágnes Matlab alapok Grafika 1 / 21

A számok kiíratásának formátuma

A MATLAB alapjai. Kezdő lépések. Változók. Aktuális mappa Parancs ablak. Előzmények. Részei. Atomerőművek üzemtana

MATLAB alapismeretek II.

A MATLAB alapjai. Kezdő lépések. Változók. Aktuális mappa Parancs ablak. Előzmények. Részei

Baran Ágnes. Gyakorlat Komplex számok. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek Gyakorlat 1 / 16

Baran Ágnes, Burai Pál, Noszály Csaba. Gyakorlat Differenciálegyenletek numerikus megoldása

Baran Ágnes. Gyakorlat Komplex számok. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek Gyakorlat 1 / 33

Baran Ágnes, Burai Pál, Noszály Csaba. Gyakorlat Differenciálegyenletek

Bevezetés a MATLAB programba

Matlab alapok. Vektorok. Baran Ágnes

M-Fájlok létrehozása MATLAB-ban

MATLAB. 5. gyakorlat. Polinomok, deriválás, integrálás

MÁTRIXFÜGGVÉNYEK, SAJÁT FÜGGVÉNYEK, GRAFIKA

Függvények ábrázolása

>> x1 = linspace( ); plot(x1,sin(x1),'linewidth',1,'color',[1 0 0]);

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

Követelmények, Matlab alapok 1.

Numerikus matematika

Bevezetés a MATLAB használatába

1. Fuggveny ertekek. a) f (x) = 3x 3 2x 2 + x 15 x = 5, 10, 5 B I. x = arcsin(x) ha 1 x 0 x = 1, arctg(x) ha 0 < x < + a) f (x) = 4 x 2 x+log

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

cím létrehozása

Numerikus Matematika

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

2) Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét! (3pont)

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

Mérnöki programozás 8. Szerkesztette: dr. Vass Péter Tamás

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. alapfüggvény (ábrán: fekete)

BME MOGI Gépészeti informatika 15.

Feladat Nézzük meg a súgóban (help és doc) a sin parancs használatáról olvasható információt! Próbáljuk ki a kirajzoltató utasítást.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

Atomerőművek üzemtanának fizikai alapjai. MATLAB használata

MATLAB alapismeretek IV. Eredmények grafikus megjelenítése: vonalgrafikonok

Programozás 7.o Az algoritmus fogalma (ismétlés)

Matlab alapok. Baran Ágnes

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Mathematica automatikusan dolgozik nagy pontossággal, például 3 a 100-dik hatványon egy szám 48 tizedes jeggyel:

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

1. tétel. 1. Egy derékszögű háromszög egyik szöge 50, a szög melletti befogója 7 cm. Mekkora a háromszög átfogója? (4 pont)

A MATLAB PROGRAMOZÁSA

Elemi függvények. Matematika 1. előadás. ELTE TTK Földtudomány BSc, Környezettan BSc, Környezettan tanár október 4.

MATLAB alapismeretek III.

Széchenyi István Egyetem. Műszaki számítások. Matlab 4. előadás. Elemi függvények és saját függvények. Dr. Szörényi Miklós, Dr.

Elemi függvények. Matematika 1. előadás. ELTE TTK Földtudomány BSc, Környezettan BSc, Környezettan tanár 3. előadás. Csomós Petra

Feladat Nézzük meg a súgóban (help és doc) a sin parancs használatáról olvasható információt! Próbáljuk ki a kirajzoltató utasítást.

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

A Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a

MATLAB alapismeretek I.

Függvények Megoldások

MATLAB. 6. gyakorlat. Integrálás folytatás, gyakorlás

9. Trigonometria. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 1. Tegye nagyság szerint növekvő sorrendbe az alábbi értékeket! Megoldás:

6. Előadás. Matlab grafikus lehetőségei, Salamon Júlia. Előadás I. éves mérnök hallgatók számára

Numerikus matematika

MÁTRIXFÜGGVÉNYEK, SAJÁT FÜGGVÉNYEK, GRAFIKA

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Többváltozós függvények Feladatok

Függvények július 13. f(x) = 1 x+x 2 f() = 1 ()+() 2 f(f(x)) = 1 (1 x+x 2 )+(1 x+x 2 ) 2 Rendezés után kapjuk, hogy:

[f(x) = x] (d) B f(x) = x 2 ; g(x) =?; g(f(x)) = x 1 + x 4 [

NULLADIK MATEMATIKA szeptember 7.

Lehet hogy igaz, de nem biztos. Biztosan igaz. Lehetetlen. A paralelogrammának van szimmetria-középpontja. b) A trapéznak két szimmetriatengelye van.

Adatok bevitele a dokumentumba

4_Gnuplot1. October 11, Jegyzetben az 3. fejezet (36-től 52.-ig oldalig).

1. Alapok. #!/bin/bash

Bevezető. Mi is az a GeoGebra? Tények

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

Programozási nyelvek 2. előadás

Exponenciális, logaritmikus függvények

Matematika A1. 9. feladatsor. A derivált alkalmazásai. Függvény széls értékei

A Matlab Home címkéje alatt a File szekcióban található a New gomb. Erre klikkelve a felugró lehetőségek közül válasszuk a Script lehetőséget.

Algoritmusok Tervezése. 1. Előadás MATLAB 1. Dr. Bécsi Tamás

NULLADIK MATEMATIKA szeptember 13.

1. Olvassuk be két pont koordinátáit: (x1, y1) és (x2, y2). Határozzuk meg a két pont távolságát és nyomtassuk ki.

1. Előadás Matlab lényeges vonásai,

Függvények december 6. Határozza meg a következő határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. Megoldás: lim. 2. Feladat: lim.

NULLADIK MATEMATIKA ZÁRTHELYI

Feladatok MATEMATIKÁBÓL

2 (j) f(x) dx = 1 arcsin(3x 2) + C. (d) A x + Bx + C 5x (2x 2 + 7) + Hx + I. 2 2x F x + G. x

} számtani sorozat első tagja és differenciája is 4. Adja meg a sorozat 26. tagját! A = { } 1 pont. B = { } 1 pont. x =

Differenciálszámítás. 8. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Differenciálszámítás p. 1/1

1. Halmazok, számhalmazok, alapműveletek

Egész számok értelmezése, összehasonlítása

Mesh generálás. IványiPéter

Baran Ágnes. Gyakorlat Vektorok, mátrixok, lineáris egyenletrendszerek. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek

12 48 b Oldjuk meg az Egyenlet munkalapon a következő egyenletrendszert az inverz mátrixos módszer segítségével! Lépések:

7. Előadás Grafikus felhasználói felületek.

MATLAB, Simulink alapok

Függvények ábrázolása, jellemzése II. Alapfüggvények jellemzői

Mechatronika segédlet 3. gyakorlat

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

Függvények július 13. Határozza meg a következ határértékeket! 1. Feladat: x 0 7x 15 x ) = lim. x 7 x 15 x ) = (2 + 0) = lim.

KÉPFELDOLGOZÁS. 10. gyakorlat: Morfológiai műveletek, alakjellemzők

Matlab alapok. Baran Ágnes. Baran Ágnes Matlab alapok Elágazások, függvények 1 / 15

A C# programozási nyelv alapjai

Gyakorló feladatsor a matematika érettségire

Bevezetés a MATLAB használatába

SCILAB programcsomag segítségével

1 = 1x1 1+3 = 2x = 3x = 4x4

I. feladatsor i i i i 5i i i 0 6 6i. 3 5i i

Átírás:

Matematika Mérnököknek 1. Baran Ágnes Gyakorlat Függvények, Matlab alapok

Matematika Mérnököknek 1. A gyakorlatok fóliái: https://arato.inf.unideb.hu/baran.agnes/oktatas.html Feladatsorok: https://arato.inf.unideb.hu/baran.agnes/oktatas.html Előadás fóliák: https://arato.inf.unideb.hu/burai.pal/

Függvények Feladat Ábrázolja a következő függvényeket! (a) f : R R, f (x) = (x + 3) 2 1, (b) f : [0, 2π] [ 1, 1], f (x) = sin x, (c) f : R R, f (x) = { x 2, ha x < 0 x 2, ha x 0 (d) f : R R, x + 1, ha x < 0 f (x) = 2x + 1, ha 0 x 4 x 2 + 1 x > 4

Feladat Adja meg az f g függvényt, ha (a) f, g : R R, f (x) = sin x és g(x) = x + 3, (b) f : R\{0} R, f (x) = 1 x és g : R R, g(x) = x 2 + 3, (c) f : [0, [ R, f (x) = x és g : R R, g(x) = x 2, (d) f, g : R R, f (x) = 3 x és g(x) = x 3.

MATLAB MATLAB =,,Matrix laboratory Részletes leírás, help: http://www.mathworks.com/help/ Irodalom: Stoyan Gisbert (szerk.), MATLAB, Typotex, 2008

A parancsablakba utasításokat gépelhetünk, pl: >> 3+4 ans = 7 >> 3*1.5 ans = 4.5000 >> cos(0) ans = 1 Ha másképp nem rendelkezünk, akkor az eredmény az ans nevű változóba kerül.

Használhatunk más változókat is, pl.: >> a=3+4 a = 7 >> a=3; b=4; c=a+b c = 7 Ha egy értékadó utasítást pontosvesszővel zárunk le, akkor az értékadás végrehajtódik, de az eredmény nem jelenik meg a parancsablakban. Pl.: >> a=3; b=4; c=a+b; A változó értékét ekkor is megkérdezhetjük, nevének begépelésével: >> c c = 7

Változónevek Betűvel kell kezdődniük, tartalmazhatnak betűket, számokat, aláhúzást. Megkülönbözteti a kis- és nagybetűket. Ne használjunk ékezetes betűket! Nem lehetnek változónevek a Matlab kulcsszavai (pl. if, end, stb), az iskeyword utasítással felsoroltathatjuk ezeket a kulcsszavakat. Figyeljünk rá, hogy ne használjuk változónévként Matlab-függvények neveit (pl. cos, size, stb). Ha nem vagyunk biztosak benne, hogy egy név létezik-e már, akkor az exist függvénnyel ellenőrizhetjük (pl. exist cos) A clear utasítással törölhetünk változókat (pl. clear a,b törli az a és b változókat). A clear all utasítással minden változó törlődik.

Egy egyszerű ábra Feladat Rajzoltassuk ki a ( 1, 2), (0, 1), (1, 1.5), (2, 3) pontokat a síkon! 1. lépés: Soroljuk fel egy változóban a pontok első koordinátáit! >> x=[-1, 0, 1, 2]; (Az értékeket szögletes zárójelek között soroljuk fel, egymástól vesszővel, vagy szóközzel elválasztva.) 2. lépés: Soroljuk fel egy másik változóban a pontok második koordinátáit! >> y=[2, 1, 1.5, 3]; (Figyeljünk rá, hogy Matlab-ban tizedesvessző helyett tizedespont szerepel) 3. lépés: A plot függvény segítségével rajzoltassuk ki a pontokat! >> plot(x,y, * )

M-fájlok A Matlab futtatható állományai az M-fájlok. Nyissunk meg a szerkesztőablakban egy új fájlt: Kattintsunk a bal felső sarokban a + ikonra, vagy New Script Írjuk ide a programunkat % kirajzolunk 4 pontot x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y,'*') A megjegyzéseinket %-jel mögött helyezhetjük el. Itt is figyeljünk a sorvégi pontosvesszőkre, ha egy értékadó utasítás végén lemarad, akkor annak eredménye futás közben megjelenik a parancsablakban.

M-fájlok Mentsük el a fájlt. Olyan könyvtárba mentsünk, amelyet a Matlab el tud érni. Ezek listáját megkaphatjuk, ha a parancsablakba a path utasítást gépeljük, vagy menüből: HOME Set Path A fájl.m kiterjesztésű legyen, pl. rajz.m Futtassuk a programunkat. Írjuk be a fájl nevét a parancsablakba kiterjesztés nélkül: >> rajz vagy menüből EDITOR Run

% kirajzolunk 4 pontot x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y,'*') 3 2.8 2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

Az elkészült programunkat könnyen módosíthatgatjuk. Pl. % kirajzolunk 4 pontot figure x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y,'*') axis([-1.5 2.5 0.5 3.5]) A figure utasítás hatására egy új grafikus ablak nyílik. Ennek hiányában, ha van megnyitott grafikus ablak, akkor abba készíti el az ábrát, annak korábbi tartalmát felüĺırva. Az axis beálĺıtja a tengelyek határait. A plot függvényről (ill. hasonlóan bármely más Matlab-függvényről) a parancsablakba a >> help plot utasítást gépelve tudhatunk meg többet.

% kirajzolunk 4 pontot figure x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y,'*') axis([-1.5 2.5 0.5 3.5]) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5-1.5-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

A plot függvény plot(x,y) ábrázolja azokat a síkbeli pontokat, melyeknek első koordinátája az x, második az y változóban szerepel, és összeköti őket. plot(x,y, szin tipus ) ábrázolja a pontokat, a megadott típusú markerrel, illetve vonaltípussal, a megadott színnel. Vonaltípusok - folyamatos vonal (alapértelmezés) : pontozott vonal - - szaggatott vonal -. szaggatott-pontozott vonal

A plot függvény Markerek * csillag o kör + összeadás jel x kereszt s négyzet d rombusz h ötszög p hatszög < balra mutató háromszög > jobbra mutató háromszög felfele mutató háromszög lefele mutató háromszög Színek b kék r piros g zöld k fekete w fehér y sárga m magenta c cián

% kirajzolunk 4 pontot figure x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y) axis([-1.5 2.5 0.5 3.5]) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5-1.5-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

% kirajzolunk 4 pontot figure x=[-1, 0, 1, 2]; y=[2, 1, 1.5, 3]; plot(x,y,'-.r*') axis([-1.5 2.5 0.5 3.5])} 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5-1.5-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

Függvények ábrázolása Példa Rajzoltassuk ki az f (x) = sin(x) függvényt a [0, 2π] intervallumon! Függvényeket úgy ábrázolhatunk, hogy a függvénygörbe nagyon sok pontját kirajzoltatjuk. Vegyünk a [0, 2π] intervallumon sok pontot, pl: >> x=linspace(0,2*pi,50); vagy >> x=linspace(0,2*pi); Az első esetben 50, a másodikban 100 egyforma lépésközű pontot kapunk a [0, 2π] intervallumon.

Függvények ábrázolása Általában: x=linspace(elsoelem,utolsoelem,elemekszama) ahol az elemek egyforma lépésközzel követik egymást, vagy x=linspace(elsoelem,utolsoelem) ekkor az elemek száma 100. Minden pontban számítsuk ki a függvény értékét és rajzoltassuk ki a pontokat! >> y=sin(x); >> plot(x,y) A legtöbb Matlab-függvény vektor-argumentummal is hívható. Ebben az esetben az x minden egyes elemének kiszámolja a szinuszát, ezek kerülnek az y-ba. x és y ugyanannyi elemet tartalmaz.

x=linspace(0,2*pi); y=sin(x); figure; plot(x,y) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Az fplot függvény figure; fplot('sin',[0,2*pi]) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Példa Rajzoltassuk ki az f (x) = sin(3x) x függvényt a [0.1, 2π] intervallumon! x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; figure; plot(x,y) Ha a és b két ugyanolyan méretű vektor, akkor a+b a koordinátánkénti összegük 3*a az a vektort koordinátánként szorozza 3-mal a.*b a koordinátánkénti szorzatuk a./b a koordinátánkénti hányadosuk a.ˆ 2 koordinátánként négyzetre emeli

x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; figure; plot(x,y) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 0 1 2 3 4 5 6 7

x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; figure; plot(x,y) ax=gca; ax.xaxislocation = 'origin'; ax.yaxislocation = 'origin'; 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 2 3 4 5 6-0.5-1

Több függvény egy ábrán 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Több függvény egy ábrán x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; z=cos(x); figure; plot(x,y,x,z) vagy x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; z=cos(x); figure; plot(x,y) hold on; plot(x,z) hold off; hold on bekapcsolja a,,rárajzoló üzemmódot: az aktuális figure-ablakba rajzol, az ottani eredeti ábra meghagyásával

Több függvény egy ábrán, legend box x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; z=cos(x); figure; plot(x,y,x,z) legend('sin(3x)/x','cos(x)') 3 2.5 sin(3x)/x cos(x) 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Vonaltípus és szín megadása x=linspace(0.1,2*pi); y=sin(3*x)./x; z=cos(x); figure; plot(x,y,'k:',x,z,'m--') legend('sin(3x)/x','cos(x)') 3 2.5 sin(3x)/x cos(x) 2 1.5 1 0.5 0-0.5-1 0 1 2 3 4 5 6 7

Feladat Ábrázolja az f függvényt az T intervallumon, és jellemezze a függvényt! (a) f (x) = x 2 és T = [ 3, 3] (b) f (x) = (x 2) 2 + 3 és T = [ 3, 5] (c) f (x) = x 3 és T = [ 2, 2] (d) f (x) = (x 1) 3 + 2 és T = [ 2, 4] (e) f (x) = sin(x) és T = [0, 2π] (f) f (x) = cos(x) és T = [0, 2π] (g) f (x) = sin ( x π 2 ) és T = [0, 2π] (h) f (x) = sin(3x) és T = [0, 2π] (i) f (x) = 3 sin(x) és T = [0, 2π] (j) f (x) = tan(x) és T = ( π 2, π ) 2 (k) f (x) = cot(x) és T = [0, π]

Feladat Ábrázolja az f függvényt az T intervallumon, és jellemezze a függvényt! (a) f (x) = e x és T = [ 2, 5] (b) f (x) = e x és T = [ 2, 5] (c) f (x) = ln(x) és T = (0, 5] (d) f (x) = 2 x és T = [ 2, 4] (e) f (x) = ( 1 2) x és T = [ 2, 4] (f) f (x) = arcsin(x) és T = [ 1, 1] (g) f (x) = arccos(x) és T = [ 1, 1]

Feladat Ábrázolja az f és g függvényeket egy ábrán! (a) f (x) = e x, g(x) = ln(x), (b) f (x) = e x, g(x) = e x, (c) f (x) = ln(x), g(x) = log 10 (x), (d) f (x) = arcsin(x), g(x) = arccos(x), (e) f (x) = sin(x), g(x) = arcsin(x),